一種黃土公路隧道初期支護拱架單元及所構成的鋼架的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及黃土隧道施工技術領域，尤其是涉及一種黃土公路隧道初期支護拱架單元及所構成的鋼架。
【背景技術】
[0002]我國分布著大約6.4X 105km2黃土面積，隨著國家西部大開發的不斷深入和交通需求量的快速增長，黃土地區修建了大量的高速公路。受地形條件限制和人們環保意識的不斷增強，隧道方案在工程建設中倍受青睞。目前，黃土公路隧道初期支護的鋼架一般采用H型鋼或工字鋼分節加工而成，拱架單元間的連接通常采用焊接鋼板和高強螺栓。在V級圍巖或濕陷性黃土地段修建隧道，為了維持開挖面的穩定，施工中往往配合超前小導管進行聯合支護，超前小導管需穿過型鋼拱架腹部預留的鉆孔方能實施。施工中存在的問題是型鋼拱架質量較重，施工會耗費很大的人力，且在型鋼拱架的腹部打孔會帶來很大麻煩。另夕卜，型鋼拱架正確架設后復噴混凝土時，型鋼背后的噴射混凝土很難保證密實，這給施工留下了質量隱患。
【發明內容】
[0003]針對現有技術中存在的不足，本實用新型的目的是提供一種黃土公路隧道初期支護拱架單元及所構成的鋼架，本實用新型不僅能滿足黃土隧道支護的穩定性和安全性，而且架設過程中耗費人力較少，施工操作方便，并有利于降低工程造價。
[0004]本實用新型所采用的技術方案如下:
[0005]—種黃土公路隧道初期支護拱架單元，包括主筋、輔筋、箍筋和角鋼板，所述主筋的數量為四個，四個主筋通過若干個箍筋構成一個拱架單元框體相鄰兩個主筋之間通過輔筋固定連接，位于拱架單元框體對角線的兩個主筋之間通過斜筋固定連接；所述拱架單元框體的兩端端部均固定連接有角鋼板。
[0006]為了更好地實現黃土公路隧道初期支護拱架單元，所述拱架單元框體的兩端端部均通過螺栓與角鋼板固定連接；所述角鋼板上開設有若干個螺栓孔。
[0007]本黃土公路隧道初期支護拱架單元優選的輔筋結構技術方案是:所述輔筋整體呈“V”字形狀，輔筋具有第一焊接點、第二焊接點和第三焊接點，所述第一焊接點和第三焊接點固定焊接于同一個主筋上，所述第二焊接點固定焊接于另一個主筋上。
[0008]—種黃土公路隧道初期支護鋼架，包括若干個黃土公路隧道初期支護拱架單元，所述黃土公路隧道初期支護拱架單元包括主筋、輔筋、箍筋和角鋼板，所述主筋的數量為四個，四個主筋通過若干個箍筋焊接固定并構成一個拱架單元框體，相鄰兩個主筋之間通過輔筋焊接固定，位于拱架單元框體對角線的兩個主筋之間通過斜筋焊接固定。所述黃土公路隧道初期支護拱架單元的拱架單元框體的兩端端部均通過螺栓與角鋼板固定連接，所述角鋼板上開設有若干個螺栓孔。所述黃土公路隧道初期支護鋼架在環向方向上由若干個黃土公路隧道初期支護拱架單元依次通過角鋼板上的螺栓孔內安裝螺栓連接固定。所述黃土公路隧道初期支護鋼架在縱向方向上由若干個黃土公路隧道初期支護拱架單元依次通過縱向連接筋連接而成。
[0009]本黃土公路隧道初期支護鋼架優選的輔筋結構技術方案是:所述輔筋整體呈“V”字形狀，輔筋具有第一焊接點、第二焊接點和第三焊接點，所述第一焊接點和第三焊接點固定焊接于同一個主筋上，所述第二焊接點固定焊接于另一個主筋上。
[0010]因此，本實用新型具有如下優點:
[0011]本實用新型在噴射混凝土層24h早期強度達到12MPa的情況下，本實用新型滿足了黃土公路隧道支護結構的穩定性和安全性。所述的黃土公路隧道初期支護拱架單元重量比同等長度的型鋼拱架輕，可方便施工人員架設拱架，節約黃土公路隧道初期支護拱架單元的架設時間，并減少鋼材用量，有利于節約工程成本。超前小導管可從所述的黃土公路隧道初期支護拱架單元內部自由穿過，施工方便。所述的黃土公路隧道初期支護拱架單元能與噴射混凝土緊密接觸，能保證噴射混凝土的密實性，改善其受力特性。
【附圖說明】
[0012]圖1是黃土公路隧道初期支護拱架單元的結構示意圖；
[0013]圖2是圖1的a-a剖視圖；
[0014]圖3是輔筋的結構示意圖；
[0015]圖4是圖1的b-b剖視圖；
[0016]圖5是由黃土公路隧道初期支護拱架單元所構成的黃土公路隧道初期支護鋼架的結構示意圖。
[0017]附圖標記說明如下:1_螺栓，2-輔筋，21-第一焊接點，22-第二焊接點，23-第三焊接點，3-主筋，4-箍筋，5-斜筋，6-角鋼板，7-螺栓孔，8-縱向連接筋。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0019]如圖1?4所示，一種黃土公路隧道初期支護拱架單元，包括主筋3、輔筋2、箍筋4和角鋼板6，主筋3的數量為四個，四個主筋3通過若干個箍筋4構成一個拱架單元框體，相鄰兩個主筋3之間通過輔筋2固定連接，位于拱架單元框體對角線的兩個主筋3之間通過斜筋5固定連接；主筋3采用四肢直徑25_的HRB335鋼筋，主筋3橫截面中心之間的垂直距離為250mm。輔筋2和斜筋5均采用直徑20mm的HRB335鋼筋，其中輔筋2兩端頭的水平距離為500mm。箍筋4采用直徑1mm的HRB335鋼筋，沿拱架縱軸線方向每隔250mm布置一道箍筋4。拱架單元框體的兩端端部均固定連接有角鋼板6。角鋼板6的厚度為10mm，角鋼板6沿拱架單元縱軸線方向的長度為100mm，垂直拱架單元縱軸線方向的長度為80mm。
[0020]根據本黃土公路隧道初期支護拱架單元的一個實施例，拱架單元框體的兩端端部均通過螺栓I與角鋼板6固定連接；角鋼板6上開設有若干個螺栓孔7。所述螺栓孔7的直徑為22_。
[0021]本黃土公路隧道初期支護拱架單元優選的輔筋2結構技術方案如下:輔筋2整體呈“V”字形狀，輔筋2具有第一焊接點21、第二焊接點22和第三焊接點23，第一焊接點21和第三焊接點23固定焊接于同一個主筋3上，第二焊接點22固定焊接于另一個主筋3上。
[0022]如圖5所示，一種黃土公路隧道初期支護鋼架，包括若干個黃土公路隧道初期支護拱架單元，黃土公路隧道初期支護拱架單元包括主筋3、輔筋2、箍筋4和角鋼板6，主筋3的數量為四個，四個主筋3通過若干個箍筋4焊接固定并構成一個拱架單元框體，相鄰兩個主筋3之間通過輔筋2焊接固定，位于拱架單元框體對角線的兩個主筋3之間通過斜筋5焊接固定；黃土公路隧道初期支護拱架單元的拱架單元框體的兩端端部均通過螺栓I與角鋼板6固定連接，角鋼板6上開設有若干個螺栓孔7 ;黃土公路隧道初期支護鋼架在環向方向上由若干個黃土公路隧道初期支護拱架單元依次通過角鋼板6上的螺栓孔7內安裝螺栓連接固定；黃土公路隧道初期支護鋼架在縱向方向上由若干個黃土公路隧道初期支護拱架單元依次通過縱向連接筋8連接而成。
[0023]本黃土公路隧道初期支護鋼架優選的輔筋2結構技術方案如下:輔筋2整體呈“V”字形狀，輔筋2具有第一焊接點21、第二焊接點22和第三焊接點23，第一焊接點21和第三焊接點23固定焊接于同一個主筋3上，第二焊接點22固定焊接于另一個主筋3上。
[0024]在超前小導管的預加固作用下，采用本實用新型能滿足黃土公路隧道支護結構的穩定性和安全性。
[0025]上述實施方式只是本實用新型的一個優選實施例，并不是用來限制本實用新型的實施與權利范圍的，凡依據本實用新型申請專利保護范圍所述的內容做出的等效變化和近似替換，均應落在本實用新型的保護范圍內。
【主權項】
1.一種黃土公路隧道初期支護拱架單元，其特征在于:包括主筋(3)、輔筋(2)、箍筋(4)和角鋼板(6)，所述主筋(3)的數量為四個，四個主筋(3)通過若干個箍筋(4)構成一個拱架單元框體，相鄰兩個主筋(3)之間通過輔筋(2)固定連接，位于拱架單元框體對角線的兩個主筋(3)之間通過斜筋(5)固定連接；所述拱架單元框體的兩端端部均固定連接有角鋼板(6)。2.根據權利要求1所述的一種黃土公路隧道初期支護拱架單元，其特征在于:所述拱架單元框體的兩端端部均通過螺栓(I)與角鋼板(6)固定連接；所述角鋼板(6)上開設有若干個螺栓孔(7)。3.根據權利要求1所述的一種黃土公路隧道初期支護拱架單元，其特征在于:所述輔筋(2)整體呈“V”字形狀，輔筋(2)具有第一焊接點(21)、第二焊接點(22)和第三焊接點(23)，所述第一焊接點(21)和第三焊接點(23)固定焊接于同一個主筋(3)上，所述第二焊接點(22)固定焊接于另一個主筋(3)上。4.一種黃土公路隧道初期支護鋼架，其特征在于:包括若干個黃土公路隧道初期支護拱架單元，所述黃土公路隧道初期支護拱架單元包括主筋(3)、輔筋(2)、箍筋(4)和角鋼板(6)，所述主筋(3)的數量為四個，四個主筋(3)通過若干個箍筋(4)焊接固定并構成一個拱架單元框體，相鄰兩個主筋(3)之間通過輔筋(2)焊接固定，位于拱架單元框體對角線的兩個主筋(3)之間通過斜筋(5)焊接固定；所述黃土公路隧道初期支護拱架單元的拱架單元框體的兩端端部均通過螺栓(I)與角鋼板(6)固定連接，所述角鋼板(6)上開設有若干個螺栓孔(7);所述黃土公路隧道初期支護鋼架在環向方向由若干個黃土公路隧道初期支護拱架單元依次通過角鋼板(6)上的螺栓孔(7)內安裝螺栓連接固定；所述黃土公路隧道初期支護鋼架在縱向方向上由若干個黃土公路隧道初期支護拱架單元依次通過縱向連接筋(8)連接而成。5.根據權利要求4所述的一種黃土公路隧道初期支護鋼架，其特征在于:所述輔筋(2)整體呈“V”字形狀，輔筋(2 )具有第一焊接點(21)、第二焊接點(22 )和第三焊接點(23 )，所述第一焊接點(21)和第三焊接點(23)固定焊接于同一個主筋(3)上，所述第二焊接點(22)固定焊接于另一個主筋(3)上。
【專利摘要】本實用新型提供了一種黃土公路隧道初期支護拱架單元及所構成的鋼架，黃土公路隧道初期支護拱架單元包括主筋、輔筋、箍筋和角鋼板，主筋的數量為四個，四個主筋通過若干個箍筋構成一個拱架單元框體，相鄰兩個主筋之間通過輔筋固定連接；拱架單元框體的兩端端部均固定連接有角鋼板。本黃土公路隧道初期支護鋼架在環向方向上由若干個黃土公路隧道初期支護拱架單元依次通過角鋼板上的螺栓孔內安裝螺栓連接固定；黃土公路隧道初期支護鋼架在縱向方向由若干個黃土公路隧道初期支護拱架單元依次通過縱向連接筋連接而成。本實用新型滿足了黃土公路隧道支護結構的穩定性和安全性，能保證噴射混凝土的密實性，改善其受力特性。
【IPC分類】E21D11/18
【公開號】CN204941577
【申請號】CN201520411644
【發明人】宿鐘鳴, 李志強, 薛曉輝, 董立山, 孫志杰
【申請人】山西省交通科學研究院, 山西交科公路勘察設計院
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年6月15日