一種波紋鋼板隧道支護結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種波紋鋼板隧道支護結構，在隧道內壁的表面固定一層波紋鋼板，并在隧道內壁和波紋鋼板之間填充混凝土。本實用新型的優點為該支護結構高強度、耐腐蝕、可按要求組裝、施工簡便等；波紋鋼板與混凝土以及隧道圍巖相互作用，構成隧道安全結構體系；同時波紋鋼板本身是一種柔性結構，在圍巖變形時同步變形，使得圍巖中的高地應力得到了釋放，避免圍巖的高地應力造成初期支護的混凝土剝落、變形，造成二次襯砌空間被侵占，保證隧道施工的順利進行。
【專利說明】一種波紋鋼板隧道支護結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種隧道支護結構，尤其涉及一種將波紋鋼板應用在隧道工程中支護結構。
【背景技術】
[0002]地應力是指巖體在天然狀態下的內在應力，當隧道縱向穿過地應力軟弱圍巖地層時，若圍巖的單軸抗壓強度(Rb)和最大主應力(oh，max)的比值在4?7的范圍內時，為高地應力，比值小于4時，為極高地應力。隧道施工為分段施工，即將整條隧道分成多段隧道依次挖掘施工。具體而言，首先根據巖體的實際情況確定第一段隧道的縱向挖掘長度，挖掘出該段隧道，并在隧道中實施支護，完成后，從第一段隧道的末端繼續沿縱向挖掘出第二段隧道，在第二段隧道中實施支護，如此循環，直至完成最后一段隧道的支護，便完成了一條完整的隧道支護。隧道支護的作用在于與圍巖組成一個有足夠安全度的隧道結構體系，能承受可能出現的各種荷載，保持隧道斷面的使用凈空，防止圍巖進一步坍塌惡化，提供空氣流通的光滑表面，所以在挖掘完每段隧道后必須及時進行支護，并且只有支護工藝與該處巖層的具體地質條件相適應，才能起到良好的抗變形，抗坍塌的效果。
[0003]隧道支護分為超前支護，初期支護以及二次襯砌支護。軟圍巖隧道一般采用由初期支護和二次襯砌支護構成的復合支護。現有的支護工藝中的初期支護大多是直接密貼隧道表面建立剛性初期支護，具體是采用噴射混凝土、錨桿、鋼拱架等與圍巖緊密貼合，約束圍巖變形，但在此種支護結構在隧道通道外圍巖層中的高應力作用，經常造成混凝土開裂、剝落以及拱型鋼架扭曲變形，以至初次支護的變形侵占了二次襯砌的空間，造成二次襯砌無法實施，因此不得不拆除初期支護并重新支護，使工程成本和風險大幅增加。
實用新型內容
[0004]實用新型目的:本實用新型的目的是提供一種能避免初期支護的混凝土剝落和變形的、具備塑性的、可靈活組裝的波紋鋼板隧道支護結構。
[0005]技術方案:本實用新型所述的一種波紋鋼板隧道支護結構，在隧道內壁的表面固定一層波紋鋼板，并在隧道內壁和波紋鋼板之間填充混凝土。
[0006]其中，所述波紋鋼板為拼裝連接，相鄰鋼板之間通過螺栓連接。所述螺栓為高強度螺栓。所述波紋鋼板的波形為連續的正弦波紋。所述混凝土為微膨脹混凝土。
[0007]有益效果:本實用新型與現有技術相比，其優點為該支護結構高強度、耐腐蝕、可按要求組裝、施工簡便等；波紋鋼板與混凝土以及隧道圍巖相互作用，構成隧道安全結構體系；同時波紋鋼板本身是一種柔性結構，在圍巖變形時同步變形，使得圍巖中的高地應力得到了釋放，避免圍巖的高地應力造成初期支護的混凝土剝落、變形，造成二次襯砌空間被侵占，保證隧道施工的順利進行；由于初期支護不會被破壞，可在隧道內組裝波紋鋼板并安裝支護結構，且波紋鋼板重量輕，易于運輸，有利于提高在高地應力巖層地區的隧道施工安全性和效率，降低施工成本和施工風險。【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為隧道斷面示意圖；
[0009]圖2為圖1的A-A截面圖；
[0010]圖3為波紋鋼板的截面示意圖；
[0011]圖4為圖3的B-B截面圖。
【具體實施方式】
[0012]隧道建設工程實施前，在方案設計中明確工程實施的主要步驟，其中包括確定隧道通道的劃分、開挖輪廓線的形狀及尺寸。在隧道施工時，先挖出一段既定長度且符合設計斷面尺寸的通道，在通道內部拼裝波紋鋼板支護，如圖3、4所示按照施工圖紙要求，預先在工廠內加工符合隧道斷面尺寸的波紋鋼板2的分片，然后運至通道內進行組裝，相鄰鋼板用高強度螺栓4連接。在波紋鋼板支護與開挖隧道內壁I之間隙噴注混凝土 3，使得波紋鋼板的外側緊密貼合在隧道開挖面，如圖1、2所示。然后再基于該段隧道進行下一段隧道的開挖和支護，也可以在隧道開挖到一定長度時將開挖和支護同步進行，以提高施工效率和隧道內安全指數。波紋鋼板2可根據不同的地應力在不同長度處做切斷處理，使支護結構在不同地應力的條件下產生最小的變形。波紋鋼板支護結構是一種柔性結構，其允許波紋鋼板斷面產生一定的變形，而不影響波紋鋼板支護結構的功能。也可以先在隧道表面噴射混凝土，待混凝土凝結后安裝波紋鋼板支護結構。
【權利要求】
1.一種波紋鋼板隧道支護結構，其特征在于:在隧道內壁(I)的表面固定一層波紋鋼板(2 )，并在隧道內壁(I)和波紋鋼板(2 )之間填充混凝土( 3 )。
2.根據權利要求1所述的一種波紋鋼板隧道支護結構，其特征在于:所述波紋鋼板(2)為拼裝連接，相鄰鋼板之間通過螺栓(4)連接。
3.根據權利要求2所述的一種波紋鋼板隧道支護結構，其特征在于:所述螺栓(4)為高強度螺栓。
4.根據權利要求1或2所述的一種波紋鋼板隧道支護結構，其特征在于:所述波紋鋼板(2)的波形為連續的正弦波紋。
5.根據權利要求1所述的一種波紋鋼板隧道支護結構，其特征在于:所述混凝土(3)為微膨脹混凝土。
【文檔編號】E21D11/00GK203452799SQ201320390316
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月2日 優先權日:2013年7月2日
【發明者】戰福軍 申請人:南京聯眾建設工程技術有限公司