本项实用新型专利介绍了一种钢管混凝土支护结构的创新设计,该结构由多个钢管格栅拱架组成,这些拱架由多个格栅拱架节段通过接头连接而成。每个节段包含外侧主肢钢和内侧次肢钢,形成稳定的结构框架,以提高支护效果和安全性。
背景技术
随着我国西南地区交通基础设施建设步入新的发展阶段,穿越大埋深高地应力软岩等复杂地质环境的隧道工程也越来越多,施工过程中面临的支护安全问题愈加凸显,这对隧道初期支护结构的承载性能提出了更高的要求。目前工程中仍主要采用钢筋格栅、工字钢、H型钢拱架等支护形式,但时常会出现拱架扭曲压溃、支护侵限、衬砌严重开裂等工程灾害现象,也反映出钢筋格栅、工字钢、H型钢混凝土等初期支护结构的承载力不足、耦合效果欠佳、稳定性较差的问题。
传统的格栅拱架采用螺纹钢筋作为主受力件,π形筋、“之”字形筋、“8”字结筋或U形筋作为架立件,格栅拱架自身并不具有较高的承载力和刚度,与喷射混凝土形成稳定的组合结构后方能发挥出较高的承载性能,这对隧道围岩的早期变形很难起到有效控制作用。此外,工字钢、H型钢拱架在受弯时具有较高的承载力和良好的抗变形能力,但其抗扭刚度偏低,且与喷射混凝土的耦合效果较差,这对深部软岩隧道围岩的变形控制不利。
综上所述,目前针对一些复杂地质条件下的软岩隧道工程,现有的一般支护方式可能不适用,难以有效控制隧道大变形。因此,可在现有拱架结构形式的基础上设计出承载能力更高、稳定性更好的新型拱架结构,通过强化初期支护结构达到改善支护结构体系受力、控制隧道围岩变形的目的。
实现思路