全文摘要
本实用新型涉及一种水底隧道支护结构，属于隧道施工的技术领域，其技术方案要点是一种水底隧道支护结构，包括初期支护喷射混凝土层，在隧道内壁上开设有多个支护槽，所述支护槽内插设有支护组件，支护组件包括支护杆以及受力体，受力体与支护杆通过焊接相连，且受力体位于支护杆的中间位置处，受力体的截面尺寸大于支护杆的截面尺寸，支护杆插入支护槽内，支护槽的尺寸沿着远离初期支护喷射混凝土层的方向逐渐变大，且支护槽内浇筑有混凝土，受力体位于初期支护喷射混凝土层内部且与初期支护喷射混凝土层内的钢筋笼焊接相连，达到提高对隧道的支护稳定性能的效果。
主设计要求
1.一种水底隧道支护结构，包括初期支护喷射混凝土层(1)，其特征在于：在隧道内壁上开设有多个支护槽(4)，所述支护槽(4)内插设有支护组件(3)，支护组件(3)包括支护杆(31)以及受力体(32)，受力体(32)与支护杆(31)通过焊接相连，受力体(32)位于支护杆(31)的中间位置处，受力体(32)的截面尺寸大于支护杆(31)的截面尺寸，支护杆(31)插入支护槽(4)内，支护槽(4)的尺寸沿着远离初期支护喷射混凝土层(1)的方向逐渐变大，且支护槽(4)内浇筑有混凝土，受力体(32)位于初期支护喷射混凝土层(1)内部且与初期支护喷射混凝土层(1)内的钢筋笼焊接相连。
设计方案
1.一种水底隧道支护结构，包括初期支护喷射混凝土层(1)，其特征在于：在隧道内壁上开设有多个支护槽(4)，所述支护槽(4)内插设有支护组件(3)，支护组件(3)包括支护杆(31)以及受力体(32)，受力体(32)与支护杆(31)通过焊接相连，受力体(32)位于支护杆(31)的中间位置处，受力体(32)的截面尺寸大于支护杆(31)的截面尺寸，支护杆(31)插入支护槽(4)内，支护槽(4)的尺寸沿着远离初期支护喷射混凝土层(1)的方向逐渐变大，且支护槽(4)内浇筑有混凝土，受力体(32)位于初期支护喷射混凝土层(1)内部且与初期支护喷射混凝土层(1)内的钢筋笼焊接相连。
2.根据权利要求1所述的一种水底隧道支护结构，其特征在于：所述初期支护喷射混凝土层(1)远离隧道内壁的一侧设置有二次衬砌模筑混凝土层(2)，受力体(32)一部分位于初期支护喷射混凝土层(1)内，另一部分位于二次衬砌模筑混凝土层(2)内，且位于二次衬砌模筑混凝土层(2)内的受力体(32)与二次衬砌模筑混凝土层(2)内的钢筋笼焊接相连。
3.根据权利要求1所述的一种水底隧道支护结构，其特征在于：所述支护槽(4)的两侧设置有加固槽(5)，加固槽(5)开设于隧道的内壁，受力体(32)的两侧焊接有两个加固杆(321)，加固杆(321)插入加固槽(5)内，加固槽(5)的尺寸沿着远离初期支护喷射混凝土层(1)的方向逐渐变大，且加固槽(5)内浇筑有混凝土。
4.根据权利要求2所述的一种水底隧道支护结构，其特征在于：所述二次衬砌模筑混凝土层(2)远离初期支护喷射混凝土层(1)的一侧依次设置有防水层(6)、无纺布层(7)以及防火层(8)。
5.根据权利要求4所述的一种水底隧道支护结构，其特征在于：所述防水层(6)为PVC防水卷材材质的防水层(6)。
6.根据权利要求4所述的一种水底隧道支护结构，其特征在于：所述防火层(8)为在无纺布层(7)上涂覆的防火涂料形成的防火层(8)。
7.根据权利要求4所述的一种水底隧道支护结构，其特征在于：所述防水层(6)的厚度为5cm-10cm。
8.根据权利要求4所述的一种水底隧道支护结构，其特征在于：所述防火层(8)为2cm-6cm。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及隧道施工的技术领域，尤其涉及一种水底隧道支护结构。
背景技术
水底隧道是修建于江、河、湖、海、洋下的供汽车和火车运输行驶的通道，是人类利用水底空间的一种形式。水底隧道洞室的支护是至关重要的一个环节，关系到隧道的防水、防塌方等能力的优劣。
现有的可参考授权公告号为CN100516464C的中国专利，其公开了一种隧道支护结构，包括初期支护喷射混凝土层以及二次衬砌模筑混凝土层，初期支护喷射混凝土层与隧道围岩相结合，二次衬砌模筑混凝土层与初期支护喷射混凝土层的内壁相结合，通过设置两层相互紧密结合的混凝土层，因此共同受力后不会发生层间错动，提高了衬砌结构的整体承载能力。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述隧道支护结构中，初期支护喷射混凝土层是直接浇筑在隧道的内壁，并且不设加强结构，随着时间的流逝，初期支护喷射混凝土层容易与隧道的内壁发生脱落，导致隧道的支护稳定性能较差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种提高对隧道的支护稳定性能的水底隧道支护结构。
本实用新型的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种水底隧道支护结构，包括初期支护喷射混凝土层，在隧道内壁上开设有多个支护槽，所述支护槽内插设有支护组件，支护组件包括支护杆以及受力体，受力体与支护杆通过焊接相连，且受力体位于支护杆的中间位置处，受力体的截面尺寸大于支护杆的截面尺寸，支护杆插入支护槽内，支护槽的尺寸沿着远离初期支护喷射混凝土层的方向逐渐变大，且支护槽内浇筑有混凝土，受力体位于初期支护喷射混凝土层内部且与初期支护喷射混凝土层内的钢筋笼焊接相连。
通过上述技术方案，在对隧道进行支护时，首先在隧道内壁上开设多个支护槽，然后将支护杆插入支护槽内，并往支护槽内浇筑混凝土，使得支护杆与支护槽形成固定，接着在隧道内壁位置处放上钢筋笼，将支护杆远离插入支护槽内的一端与钢筋笼焊接，然后在钢筋笼内浇筑混凝土形成初期支护喷射混凝土层，浇筑成功后，受力体位于初期支护喷射混凝土层内部且与初期支护喷射混凝土层内的钢筋笼焊接固定，因此当初期支护喷射混凝土层具有脱落隧道内壁的趋势时，支护杆以及浇筑在支护槽内的混凝土能够对初期支护喷射混凝土层施加一个拉向隧道内壁的拉力，并且由于支护槽的尺寸沿着远离初期支护喷射混凝土层的方向逐渐变大，使得支护杆与隧道内壁之间连接的更加稳定，不会轻易脱落，同时受力体与初期支护喷射混凝土层之间的接触面积较大，拉力也随之变大，降低初期支护喷射混凝土层脱落的可能性，可以将初期支护喷射混凝土层更稳定地与隧道内壁形成粘接固定，提高了隧道的支护稳定性。
本实用新型进一步设置为：所述初期支护喷射混凝土层远离隧道内壁的一侧设置有二次衬砌模筑混凝土层，受力体一部分位于初期支护喷射混凝土层内，另一部分位于二次衬砌模筑混凝土层内，且位于二次衬砌模筑混凝土层内的受力体与二次衬砌模筑混凝土层内的钢筋笼焊接相连。
通过上述技术方案，受力体一部分位于初期支护喷射混凝土层内，另一部分位于二次衬砌模筑混凝土层内并与二次衬砌模筑混凝土层内的钢筋笼焊接固定，因此受力体能够将初期支护喷射混凝土层和二次衬砌模筑混凝土层连接的更加紧密，进一步提高隧道的支护稳定性。
本实用新型进一步设置为：所述支护槽的两侧设置有加固槽，加固槽开设于隧道的内壁，受力体的两侧焊接有两个加固杆，加固杆插入加固槽内，加固槽的尺寸沿着远离初期支护喷射混凝土层的方向逐渐变大，且加固槽内浇筑有混凝土。
通过上述技术方案，将支护杆插入支护槽内，同时将加固杆插入加固槽内，然后往支护槽和加固槽内均注入混凝土，加固槽越深，尺寸越大，因此当加固槽内的混凝土凝结之后，加固杆会与隧道内壁之间形成固定，由于越靠近加固槽的槽口，尺寸越小，使得加固杆不会轻易从加固槽内脱落，加固杆提高了受力体与隧道内壁之间的连接稳定性，进而提高了受力体以及支护杆对初期支护喷射混凝土层和隧道内壁之间的连接稳定性，即提高了隧道的支护能力。
本实用新型进一步设置为：所述二次衬砌模筑混凝土层远离初期支护喷射混凝土层的一侧依次设置有防水层、无纺布层以及防火层。
通过上述技术方案，防水层能够提高隧道的防水能力，防火层能够提高隧道的防火能力，无纺布层能够提高防火层的粘接稳定性，防止防火层脱落。
本实用新型进一步设置为：所述防水层为PVC防水卷材材质的防水层。
通过上述技术方案，PVC防水卷材具有拉伸强度高、耐老化、耐腐蚀性以及耐根系渗透等优点，因此能够有效提高隧道的防水能力，并且能够延长使用寿命。
本实用新型进一步设置为：所述防火层为在无纺布层上涂覆的防火涂料形成的防火层。
通过上述技术方案，防火涂料涂在无纺布上，无纺布可以作为防火涂料的喷涂框架，使得防火涂料不会轻易脱落，确保防火涂料的防火性能。
本实用新型进一步设置为：所述防水层的厚度为5cm-10cm。
本实用新型进一步设置为：所述防火层为2cm-6cm。
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
1、通过设置支护组件，使得初期支护喷射混凝土层与隧道内壁之间的连接更加稳定，提高隧道的支护能力；
2、通过在隧道内壁上开设加固槽，在受力体上焊接有插入加固槽的加固件，进一步提高了隧道的支护能力；
3、通过将支护槽以及受力槽设置为截面内宽外窄的形状，使得支护杆以及加固杆与隧道内壁之间的固定更加稳定可靠，间接提高了隧道的支护能力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记：1、初期支护喷射混凝土层；2、二次衬砌模筑混凝土层；3、支护组件；31、支护杆；32、受力体；321、加固杆；4、支护槽；5、加固槽；6、防水层；7、无纺布层；8、防火层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
一种水底隧道支护结构，如图1所示，在隧道的内壁上从内到外依次设置有初期支护喷射混凝土层1、二次衬砌模筑混凝土层2、防水层6、无纺布层7以及防火层8。隧道内壁上嵌设有支护组件3，支护组件3依次穿过初期支护喷射混凝土层1和二次衬砌模筑混凝土层2，使得初期支护喷射混凝土层1和二次衬砌模筑混凝土层2能够更紧密地与隧道内壁之间形成固定，提高了隧道的支护稳定性。
在隧道内壁上开设有多个支护槽4，支护槽4的截面尺寸向着远离初期支护喷射混凝土层1的方向逐渐变大，呈梯形状，支护组件3 包括支护杆31和受力体32，受力体32的截面尺寸大于支护杆31，且受力体32通过焊接固定于支护杆31的中间位置处，受力体32的截面尺寸大于支护槽4的槽口尺寸。在对隧道进行支护作业时，首先将支护杆31插入支护槽4内，并往支护槽4内注入混凝土，待混凝土凝结后，支护杆31与凝结的混凝土一同固定在支护槽4内，并且支护槽4的设置形式能够防止支护杆31从支护槽4内脱落，提高了支护杆31与隧道内壁之间的连接稳固效果。然后将一个与隧道内壁相适配的弧形的钢筋笼贴合在隧道内壁上，并且将支护杆31与钢筋笼进行焊接，再往钢筋笼内注入混凝土，形成初期支护喷射混凝土层 1，并保证受力体32的一半位于初期支护喷射混凝土层1内部，待初期支护喷射混凝土层1完全凝结成型后，支护杆31以及受力体32能够将初期支护喷射混凝土层1与隧道内壁之间连接的更加紧密、不易脱落，不易脱落的原因在于：受力体32与初期支护喷射混凝土层1 形成牢固的固定，而支护杆31在支护槽4内与隧道内壁形成牢固的固定，因此当初期支护喷射混凝土层1具有脱落隧道内壁的趋势时，整个支护组件3能够对初期支护喷射混凝土层1施加一个拉向隧道内壁的力，从而提高了隧道的支护稳定性。
如图1所示，隧道内壁在每个支护槽4的两侧各开设有一个加固槽5，加固槽5随着自身深度的增加，其截面尺寸越大，每个受力体 32上焊接固定有两个加固杆321，加固杆321插入加固槽5内，并在加固槽5内注入混凝土，使得加固杆321与隧道内壁之间紧密连接，进一步提高了支护组件3与隧道内壁的固定稳定性，由于加固槽5的截面尺寸随着深度增加逐渐变大，因此加固槽5内的混凝土凝结后，能够有效防止加固杆321从加固槽5内脱落，进一步提高了支护组件 3与隧道的连接稳固性。
待初期支护喷射混凝土层1形成后，再将二次衬砌模筑混凝土层 2直接设置在初期支护喷射混凝土层1的表面，具体设置方式为：首先在初期支护喷射混凝土层1的表面架设另一个钢筋笼，并让受力体 32露出来的部分直接焊接在钢筋笼上，然后往钢筋笼内注入混凝土就形成了二次衬砌模筑混凝土层2。待二次衬砌模筑混凝土层2完全成型后，由于受力体32与两个钢筋笼均焊接相连，再加上受力体32 一部分位于初期支护喷射混凝土层1内、另一部分位于二次衬砌模筑混凝土层2内，因此使得初期支护喷射混凝土层1和二次衬砌模筑混凝土层2能够连接的更加紧密，提高了隧道的支护稳定性。
防水层6为PVC防水卷材材质的防水层6，厚度为5cm-10cm，PVC 防水卷材具有拉伸强度高、耐老化、耐腐蚀性以及耐根系渗透等优点，因此能够有效提高隧道的防水能力，并且能够延长使用寿命。
防火层8为防火涂料涂覆而成的防火层8，防火涂料涂在无纺布上，无纺布可以作为防火涂料的喷涂框架，使得防火涂料不会轻易脱落，确保防火涂料的防火性能。
本实施例的实施原理为：隧道打通之后，在隧道的内壁上均匀开设多个支护槽4，然后在每个支护槽4的两侧各开设一个加固槽5，接着加支护杆31插入支护槽4内，加固杆321插入加固槽5内，再往支护槽4和加固槽5内注入混凝土，使得支护组件3与隧道内壁之间形成可靠的固定连接，接着在隧道内壁铺设一层钢筋笼，令受力体 32与钢筋笼焊接，再在钢筋笼内注入混凝土形成初期支护喷射混凝土层1，受力体32一部分被包在混凝土内，支护组件3能够将初期支护喷射混凝土层1更紧密地粘接在隧道内壁上；初期支护喷射混凝土层1成型后，继续在初期支护喷射混凝土层1的外壁架设一层钢筋笼，令受力体32露出来的部分焊接在钢筋笼上，然后往钢筋笼内注入混凝土形成二次衬砌模筑混凝土层2，待混凝土凝结后，由于支护组件3的拉扯力，使得隧道得到更加稳定可靠的支护，最后在二次衬砌模筑混凝土层2的表面依次覆上防水层6、无纺布层7和防火层8，提高隧道的防水以及防火能力。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920126150.5
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:12(天津)
授权编号:CN209704580U
授权时间:20191129
主分类号:E21D11/00
专利分类号:E21D11/00;E21D11/10;E21D11/38
范畴分类:申请人:天津滨海葛建建筑工程有限公司
第一申请人:天津滨海葛建建筑工程有限公司
申请人地址:300350 天津市津南区葛沽镇滨海民营经济成长示范基地创意中心A座1401室007号
发明人:孔庆林
第一发明人:孔庆林
当前权利人:天津滨海葛建建筑工程有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计