[发明专利]一种钢管-H型钢拱架隧洞支护结构

说明书

本发明公开了一种钢管‑H型钢拱架隧洞支护结构。隧道钢拱架支护是我国隧道工程建设过程中较为常用的一种技术形式。本发明包括多个沿隧洞轴向设置的型钢拱架，型钢拱架之间通过圆弧状纵向连接钢管固定连接；型钢拱架外形为圆弧状，由多个H型钢拱架通过螺栓固定连接形成。本发明增强了型钢拱架间的整体性、稳定性，提高了整体结构的强度、刚度以及抗冲击性能；圆弧型H型钢角部部位固定焊接有圆弧形连接钢管，增大了H型钢的刚度及承载能力，使其具有更好的抗冲击能力，有效减小变形、扭曲现象，降低岩爆灾害所带来的风险。

技术领域

本发明属于高埋深隧道及地下工程技术领域，具体涉及一种钢管-H型钢拱架隧洞支护结构。

背景技术

隧道钢拱架支护是我国隧道工程建设过程中较为常用的一种技术形式，在进行建设的过程中为了对隧道进行更好的固定，特别是对地质较差的围岩，需要对隧道的顶部和周围进行支护。钢拱架具有较好的承载力，在进行建设的过程中能够发挥更好的支护作用，H型钢拱架是隧道工程的主要支护主体。随着我国深埋长大隧道工程越来越多，面临的岩爆灾害问题也越来越突出，频发的岩爆灾害对施工人员人身安全以及施工机械设备安全产生威胁，增加了支护成本且影响了施工进度，岩爆等级较高时，会有大规模的块状和板状剥落、弹射和飞出。严重时，上吨重的岩石从拱部弹落，造成岩爆诱发的规模性塌方，岩爆在未发生前并无明显的预兆，其发生具有突然性、不确定性及随机性，一般采用减小钢拱架间距来缓解上述问题，但由于钢拱架自身刚度和抗冲击性能的不足，上述问题没有得到非常有效的控制。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种钢管-H型钢拱架隧洞支护结构，具有更好的承载能力和抗冲击能力，降低岩爆灾害所带来的风险。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种钢管-H型钢拱架隧洞支护结构，包括多个沿隧洞轴向设置的型钢拱架，所述型钢拱架之间通过纵向连接钢管固定连接；所述纵向连接钢管外形为圆弧状；

所述型钢拱架外形为圆弧状，由多个H型钢拱架通过螺栓固定连接形成；所述H型钢拱架包括圆弧形H型钢、圆弧形连接钢管、U型钢板、连接侧板；

所述U型钢板固定连接于所述圆弧形H型钢两端，所述U型钢板两相对面与所述圆弧形H型钢翼缘内表面重合，所述U型钢板开口端固定连接有连接侧板，所述连接侧板上设置有螺栓连接孔；所述圆弧形连接钢管与所述圆弧形H型钢固定连接，所述圆弧形连接钢管外表面与所述圆弧形H型钢腹板及翼缘内表面相切；所述圆弧形连接钢管两端与所述U型钢板固定连接；

具体地，所述型钢拱架与所述纵向连接钢管通过焊接方式固定连接；

具体地，所述U型钢板与所述圆弧型H型钢及连接侧板均通过焊接方式固定连接。

本发明的有益效果：

1)本发明型钢拱架之间通过弧形纵向连接钢管固定连接，使每榀钢拱架更加有效地联系在一起，增强了型钢拱架间的整体性、稳定性，提高了整体结构的强度、刚度以及抗冲击性能；

2)本发明圆弧型H型钢角部部位固定焊接有圆弧形连接钢管，增大了H型钢的刚度及承载能力，使其具有更好的抗冲击能力，有效减小变形、扭曲现象，降低岩爆灾害所带来的风险；

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为型钢拱架结构示意图；

图3为H型钢拱架连接示意图；

图4为圆弧型H型钢与圆弧形连接钢管连接示意图；

图中，1—型钢拱架、2—纵向连接钢管、3—H型钢拱架、4—圆弧型H型钢、5—圆弧形连接钢管、6—U型钢板、7—连接侧板。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。