一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道建设技术领域，具体涉及一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构。


背景技术：

2.在洞口浅埋段或不良地质段，洞口段施工多为长管棚，但在不具备施工长管棚时，则采用明挖法、盖挖法。而明挖法、盖挖法开挖方量大、施工难度、强度较高，完全违背目前形势下的隧道洞口“零开挖”进洞。
3.由于我国隧道施工环境十分复杂，尤其是部分地区的洞口段覆盖层仅2至5米，且洞顶存在冲沟，洞口段覆盖层受冲沟水及地表水浸泡，属淤泥质土，按原设计进行施工，管棚成孔难度大，注浆后无法扩散，难以形成稳固的结构层，暗洞开挖存在滑塌、冒顶风险，安全风险极高。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构，能够在复杂地质条件下的洞口修建护拱，减小施工风险、减少循环作业时间、节省施工成本。
5.为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构，包括护拱内模和护拱外模，通过护拱内模和护拱外模浇筑形成护拱本体，所述护拱本体的下方紧贴洞口前后间隔搭设有若干个拱架，所述拱架的顶部埋设于护拱本体内，所述护拱内模贴合洞口拱部安装，所述护拱外模的左右两侧设置有向外伸出的斜板，使得护拱本体形成顶部为圆弧面两侧为直面的异形护拱，两个所述斜板的底端与护拱内模之间连接有水平板，使得护拱本体的两拱脚的底部均为水平面；
6.所述护拱本体的拱脚处埋设有若干个前后间隔设置的拱脚加固组件，所述拱脚加固组件分别位于拱架的左右两侧，所述拱脚加固组件包括一水平杆和位于水平杆上方的斜向支撑杆，所述斜向支撑杆外端斜向下设置，并与水平杆外端互相固定连接在一起。
7.上述方案中：所述拱脚加固组件比拱架沿纵向设置得更加密集，部分拱脚加固组件的水平杆内端、斜向支撑杆内端均固定在拱架上。水平杆与斜向支撑杆结合拱架形成三角支撑，更加稳定，支撑强度高，保证护拱稳定性，提高施工安全。
8.上述方案中：所述拱架为工字钢搭设而成。
9.上述方案中：所述护拱本体的厚度为0.5～0.8m之间。
10.上述方案中：所述拱架包括拱底和左右两侧的拱腰，所述拱架两侧的拱腰和拱脚处均设置有锁脚锚管，所述锁脚锚管均斜向下插入到山体内，能够通过提高拱架的支撑强度。
11.上述方案中：每个所述拱架的拱腰和拱脚处的锁脚锚管均为2根，且拱架拱腰处的锁脚锚管的直径为60mm，拱架拱脚处的锁脚锚管的直径为42mm。直径不同，以满足拱架不同
位置处的支撑强度。
12.上述方案中：两个所述斜板均与第二圆弧板相切。
13.本实用新型的有益效果是：通过护拱形成一个封闭的顶盖，在封闭的顶盖下进行暗洞施工，从而减小施工风险，确保施工安全。设置的拱架能够作为护拱本体内部支撑结构，提高护拱本体支撑强度。埋设的拱脚加固组件能够有效防止护拱本体的拱脚裂开，保障护拱支撑强度和稳定性。形成的护拱本体的外侧设置为中部圆弧面两侧直面，能够尽可能的增大护拱本体的覆盖面积。靠护拱本体拱脚处的外侧为直面，能够很好的抵抗两侧边坡土壤的压力(参照堤岸的斜面)，在斜面的作用下分解为水平方向的力和竖直向下的力，能在边坡土壤的压力的作用下向下压紧，相比传统均为圆弧状的护拱本体，稳定性更高，不会产生直指洞内中心的力，不易坍塌，安全性更高。
附图说明
14.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
15.图1是本实用新型的护拱本体浇筑前的结构示意图；
16.图2是本实用新型的护拱本体浇筑后的结构示意图。
具体实施方式
17.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
18.如图1-图2所示，一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构，护拱内模和护拱外模1，通过护拱内模和护拱外模1浇筑形成护拱本体5，其中护拱本体5的浇筑厚度为0.5～0.8m之间。护拱内模贴合洞口拱部安装，护拱外模1的左右两侧设置有向外伸出的斜板1a，使得护拱本体5形成顶部为圆弧面两侧为直面的异形护拱。两个斜板1a的底端与护拱内模之间连接有水平板1b，使得护拱本体5的两拱脚的底部均为水平面，且护拱本体5的两拱脚嵌入并加固于山体中。
19.在护拱本体5的下方紧贴洞口前后间隔搭设有若干个拱架3，拱架3的顶部埋设于护拱本体5内，拱架3的其余部分则作为洞内拱墙的内部支撑结。拱架3均为工字钢搭设而成，且拱架3的间距为50cm，且相邻的拱架3之间通过前后延伸的连接螺纹钢筋连接在一起，螺纹钢筋的接头处错开布设。为了避免护拱本体5两侧拱脚开裂，保障护拱本体5的稳定性和支撑强度，护拱本体5的拱脚处埋设有若干个前后间隔0.1m设置的拱脚加固组件4，拱脚加固组件4分别位于拱架3的左右两侧。
20.具体的，拱脚加固组件4包括一水平杆4b和位于水平杆4b上方的斜向支撑杆4a，斜向支撑杆4a远离拱架3的一端斜向下设置，并与4b水平杆4b一端互相固定连接在一起，与护拱本体5的拱脚外轮廓一致。
21.由于拱脚加固组件4比拱架3沿纵向设置得更加密集，仅有紧邻拱架3的部分拱脚加固组件4的水平杆4b内端、斜向支撑杆4a内端固定在拱架3上，形成三角支撑，更加稳定，支撑强度高，保证护拱稳定性，提高施工安全。
22.为了提高拱架3的支撑强度，最好是，每个拱架3两侧的拱腰和拱脚处均设置有位于拱架3外侧的锁脚锚管2，锁脚锚管2均斜向下插入到山体内，能够通过提高拱架3的支撑强度。其中，每个拱架3的拱腰和拱脚处的锁脚锚管2均为2根。为了满足拱架3拱腰处和拱脚处的不同支撑强度，拱架3拱腰处的锁脚锚管2的直径为60mm，拱架3拱脚处的锁脚锚管2的直径为42mm。
23.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构，包括护拱内模和护拱外模(1)，通过护拱内模和护拱外模(1)浇筑形成护拱本体(5)，其特征在于：在所述护拱本体(5)的下方紧贴洞口前后间隔搭设有若干个拱架(3)，所述拱架(3)的顶部埋设于护拱本体(5)内，所述护拱内模贴合洞口拱部安装，所述护拱外模(1)的左右两侧设置有向外伸出的斜板(1a)，使得护拱本体(5)形成顶部为圆弧面两侧为直面的异形护拱，两个所述斜板(1a)的底端与护拱内模之间连接有水平板(1b)，使得护拱本体(5)的两拱脚的底部均为水平面；所述护拱本体(5)的拱脚处埋设有若干个前后间隔设置的拱脚加固组件(4)，所述拱脚加固组件(4)分别位于拱架(3)的左右两侧，所述拱脚加固组件(4)包括一水平杆(4b)和位于水平杆(4b)上方的斜向支撑杆(4a)，所述斜向支撑杆(4a)外端斜向下设置，并与水平杆(4b)外端互相固定连接在一起。2.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构，其特征在于：所述拱脚加固组件(4)比拱架(3)沿纵向设置得更加密集，部分拱脚加固组件(4)的水平杆(4b)内端、斜向支撑杆(4a)内端均固定在拱架(3)上。3.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构，其特征在于：所述拱架(3)为工字钢搭设而成。4.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构，其特征在于：所述护拱本体(5)的厚度为0.5～0.8m之间。5.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构，其特征在于：所述拱架(3)包括拱底和左右两侧的拱腰，所述拱架(3)两侧的拱腰和拱脚处均设置有锁脚锚管(2)，所述锁脚锚管(2)均斜向下插入到山体内。6.根据权利要求5所述的一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构，其特征在于：每个所述拱架(3)的拱腰和拱脚处的锁脚锚管(2)均为2根，且拱架(3)拱腰处的锁脚锚管(2)的直径为60mm，拱架(3)拱脚处的锁脚锚管(2)的直径为42mm。7.根据权利要求1所述的一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构，其特征在于：两个所述斜板(1a)均与第二圆弧板相切。

技术总结
本实用新型公开了一种复杂地质条件下的洞口护拱浇筑结构，包括护拱内模和护拱外模，护拱本体的下方紧贴洞口前后间隔搭设有若干个拱架，拱架的顶部埋设于护拱本体内，护拱内模贴合洞口拱部安装，护拱外模的左右两侧设置有向外伸出的斜板，使得护拱本体形成顶部为圆弧面两侧为直面的异形护拱，两个斜板的底端与护拱内模之间连接有水平板，护拱本体的拱脚处埋设有拱脚加固组件，拱脚加固组件分别位于拱架的左右两侧，拱脚加固组件包括一水平杆和位于水平杆上方的斜向支撑杆，斜向支撑杆外端斜向下设置，并与水平杆外端互相固定连接在一起。能够在复杂地质条件下的洞口修建护拱，减小施工风险、减少循环作业时间、节省施工成本。节省施工成本。节省施工成本。


技术研发人员：胡湘 赵云鹏 尹金山 汪微 候斌泰 孙伟杰 陶国胜 李蒙男 张国磊 戴诗发 张凯 郭永浪 陈军法 计生斌 石行行 宋晓军 谈利军 王涛 胡海明 李献民
受保护的技术使用者：中交一公局集团有限公司
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2022/7/11