用于坡积土层隧道洞口掘进的临时支撑结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种隧道掘进过程中的临时支撑结构，具体地说，是涉及一种用于坡积土层隧道洞口掘进的临时支撑结构。


背景技术：

2.在残坡积含黏性土碎石层隧道洞口施工中，完成上台阶的初期支护后，往往出现洞内沉降连续超预警值，洞外地表下沉严重等现象。目前残坡积土层隧道洞口施工普遍采取地表注浆加固土体的方式，达到稳定洞口土体的目的。但由于黏性土渗透性差，注浆效果不佳，难以使残坡积土层通过注浆结合成整体。在隧道洞口施工时仍然无法解决初支沉降的问题。如何在残坡积含黏性土碎石层隧道洞口施工中有效控制初支沉降，是目前的一大技术难题。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于坡积土层隧道洞口掘进的临时支撑结构，该支撑结构可有效解决残坡积黏性土层隧道洞口施工初支沉降问题。
4.基于上述目的，本实用新型提供一种用于坡积土层隧道洞口掘进的临时支撑结构，包括沿隧道内壁的周向设置的、由多个工字型钢首尾连接构成的拱形支架，其中，所述拱形支架对应于隧道施工上台阶及中台阶的底部分别设置牛腿，牛腿底部固定连接与其垂直设置的钢板；所述牛腿上方均配置有锁脚小导管组，所述锁脚小导管组的一端与拱形支架固定连接，另一端朝向拱形支架周向外侧的斜下方延伸。
5.作为优选，所述牛腿由i18工字钢沿长边对称切割成，其与拱形支架背贴满焊固定。
6.作为优选，所述钢板的边长不小于200mm，厚度不低于12mm。
7.作为优选，所述锁脚小导管组包括一对平行设置的锁脚小导管，该锁脚小导管通过一u型筋与拱形支架焊接固定。
8.作为优选，所述u型筋由直径不小于15mm的钢筋弯制而成。
9.作为优选，所述锁脚小导管的长度不小于3m、直径不小于35mm，所述锁脚小导管的管孔填充有泥浆。
10.作为优选，该临时支撑结构还包括临时仰拱，该临时仰拱的两端分别与所述拱形支架的底部两端固定连接，这样，临时仰拱与拱形支架封闭成环对隧道内壁进行支撑。
11.作为优选，所述拱形支架及临时仰拱均采用i18工字型钢制作。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
13.本实用新型通过在拱形支架底部加设牛腿及钢板，增加拱形支架底部与地面的接触面积，同时在拱形支架高度方向的中部及底部分别加设斜向下、向外延伸的锁脚小导管组，对拱形支架进行进一步支撑及固定，使该拱形支架充分与隧道内壁贴合，从而进一步增大拱形支架与隧道内壁的接触面积，有效解决残坡积黏性土层隧道洞口施工初支沉降问
题。
14.此外，本实用新型的一种实施方式中，还在拱形支架底部连接临时仰拱，该临时仰拱与拱形支架封闭成环对隧道内壁进行支撑，再一步加强了该临时支撑结构的支撑强度。
附图说明
15.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的限定。
16.图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；
17.图2是图1中a处的连接结构示意图；
18.图3是图1中b处的连接结构示意图；
19.图4是本实用新型实施例中锁脚小导管组的安装结构示意图之一；
20.图5是本实用新型实施例中锁脚小导管组的安装结构示意图之二。
21.其中，1、拱形支架；2、临时仰拱；3、锁脚小导管组；4、牛腿；5、u型筋；6、上台阶；7、中台阶；8、钢板。
具体实施方式
22.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
23.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
24.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
25.本实施例提供一种用于坡积土层隧道洞口掘进的临时支撑结构，如图1所示，其包括沿隧道内壁的周向设置的、由多个工字型钢首尾连接构成的拱形支架1其中所述拱形支架1对应于隧道施工上台阶6及中台阶7的底部分别设置牛腿4，如图3所示，牛腿4底部固定连接与其垂直设置的钢板8；所述牛腿4上方均配置有锁脚小导管组3，所述锁脚小导管组3的一端与拱形支架1固定连接，另一端朝向拱形支架1周向外侧的斜下方延伸。这样，施作上台阶6、中台阶7初期支护时，在拱形支架1底部焊接牛腿4以增加拱架底部与地基础的接触面积。
26.作为一种较优的实施方式，所述牛腿4由i18工字钢沿长边对称切割成，其与拱形支架1背贴满焊固定。具体地，牛腿4的优选做法是：使用与初支拱形支架1相同的i18工字钢，沿长边对称切割成三角形结构，优选地，其底宽18cm，高54cm，直角长边与拱架背贴满焊。牛腿4起到增加上、中台阶7上拱形支架1与基础的接触面积，降低压强的作用，降低了初支未封闭成环时的沉降速率。
27.作为一种较优的实施方式，所述钢板8的边长不小于200mm，厚度不低于12mm，优选地，钢板8的规格为240mm
×
240mm
×
14mm。
28.作为一种较优的实施方式，如图4及图5所示，所述锁脚小导管组3包括一对平行设
置的锁脚小导管，该锁脚小导管通过一u型筋5与拱形支架1焊接固定。优选地，所述u型筋5由直径不小于15mm的钢筋弯制而成。进一步优选地，所述锁脚小导管的长度不小于3m，直径不小于35mm，所述锁脚小导管的管孔填充有泥浆。进一步优选地，所述锁脚小导管的规格为3.5m*φ42mm，u型筋的规格为φ18；在上台阶6及中台阶7初期支护两侧分别打设锁脚小导管组3，并使用上述规格的u形筋将锁脚小导管与拱架焊接，小导管中用1:1水泥浆注满，增加小导管强度。
29.作为一种较优的实施方式，该临时支撑结构还包括临时仰拱2，如图2所示，该临时仰拱2的两端分别与所述拱形支架1的底部两端固定连接，优选两者焊接固定后，进一步采用螺栓连接，这样，临时仰拱2与拱形支架1封闭成环对隧道内壁进行支撑。需要说明，临时仰拱2在中台阶7初支完成加设，连接拱形支架1的两端，挂网喷砼，使初支封闭成环。
30.作为一种较优的实施方式，所述拱形支架1及临时仰拱2均采用i18工字型钢制作。这样，结合初支牛腿4和增加的锁脚小导管，整个支撑系统确保了初期支护在残坡积黏性土层中的安全性和稳定性。
31.综上，本实用新型通过在拱形支架底部加设牛腿及钢板，增加拱形支架底部与地面的接触面积，同时在拱形支架高度方向的中部及底部分别加设斜向下、向外延伸的锁脚小导管组，对拱形支架进行进一步支撑及固定，使该拱形支架充分与隧道内壁贴合，从而进一步增大拱形支架与隧道内壁的接触面积，有效解决残坡积黏性土层隧道洞口施工初支沉降问题。
32.此外，本实用新型的一种实施方式中，还在拱形支架底部连接临时仰拱，该临时仰拱与拱形支架封闭成环对隧道内壁进行支撑，再一步加强了该临时支撑结构的支撑强度。
33.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。