隧道維護(hù)與加固技術(shù)吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講教師：李瑞濤《內(nèi)襯·拱架補(bǔ)強(qiáng)（二）》01拱架補(bǔ)強(qiáng)法應(yīng)用02拱架補(bǔ)強(qiáng)法現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查Contents目錄03拱架補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)PART01拱架補(bǔ)強(qiáng)法應(yīng)用CONTENTS拱架補(bǔ)強(qiáng)法應(yīng)用

一般與內(nèi)襯補(bǔ)強(qiáng)同時(shí)使用

補(bǔ)強(qiáng)拱架的目的有抵抗地壓、防止劣化襯砌剝落和補(bǔ)強(qiáng)有效厚度小的襯砌

同時(shí)也可以作為回填壓注時(shí)的防護(hù)措施

補(bǔ)強(qiáng)拱架單獨(dú)使用效果很小，與韌性內(nèi)襯并用會(huì)增強(qiáng)效果

地壓小的場(chǎng)合，也可能與防剝落金屬網(wǎng)并用

地壓較大的場(chǎng)合，也可與內(nèi)襯并用0102PART02拱架補(bǔ)強(qiáng)法現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查CONTENTS拱架補(bǔ)強(qiáng)法現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查編制計(jì)劃的調(diào)查內(nèi)容襯砌狀況施工條件變異現(xiàn)象限界富余

補(bǔ)強(qiáng)拱架單獨(dú)使用時(shí)，應(yīng)調(diào)查襯砌的剝落狀況

PART03拱架補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)CONTENTS補(bǔ)強(qiáng)拱架設(shè)計(jì)

在拱架設(shè)計(jì)中，根據(jù)變異程度、限界富余、隧道斷面形狀、尺寸等，對(duì)材料、尺寸及間距、對(duì)策范圍、相關(guān)注意事項(xiàng)等進(jìn)行設(shè)計(jì)

標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)按表中標(biāo)準(zhǔn)斷面進(jìn)行；采用其他方法時(shí)，也可參照此表

單獨(dú)采用補(bǔ)強(qiáng)拱架，如果地壓規(guī)模小，可用計(jì)算方法設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)拱架內(nèi)襯、拱架補(bǔ)強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工法標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)（內(nèi)襯厚度）記事補(bǔ)強(qiáng)等級(jí)噴混凝土70~90mm纖維混凝土等Ⅰ、Ⅱ90~150mm纖維混凝土與拱架補(bǔ)強(qiáng)并用Ⅲ模筑混凝土125mm以上纖維混凝土與拱架補(bǔ)強(qiáng)并用補(bǔ)強(qiáng)拱架設(shè)計(jì)第一項(xiàng)

材料

補(bǔ)強(qiáng)拱架材料，應(yīng)有足夠的剛性、延伸度大、彎曲和焊接加工性好等性能

應(yīng)從表中選擇合適剛性的材料

補(bǔ)強(qiáng)拱架多用H型鋼，材質(zhì)符合要求

彎曲加工應(yīng)用冷彎加工補(bǔ)強(qiáng)拱架的規(guī)格類型尺寸(mm)斷面積A(cm2)單位質(zhì)量W(kg/m)慣性矩I(cm4)斷面系數(shù)Z(cm3)最小曲率半徑R(cm)H型鋼H-90ⅹ90ⅹ6ⅹ8H-125ⅹ125ⅹ6.5ⅹ9H-150ⅹ150ⅹ7ⅹ921.5930.0039.6516.923.631.1378839162075.6134216120150200I型鋼I-90ⅹ50ⅹ5ⅹ7.5I-125ⅹ65ⅹ6ⅹ8I-150ⅹ75ⅹ9ⅹ12.511.9217.1130.599.3613.424.018942595037.868140

L型鋼L-75ⅹ76ⅹ6L-90ⅹ90ⅹ7L-90ⅹ90ⅹ98.72712.2219.006.859.5914.946.138.31758.4711.024.4補(bǔ)強(qiáng)拱架設(shè)計(jì)第二項(xiàng)

尺寸及間距

從彎曲加工和洞內(nèi)作業(yè)角度看，多用H100～H150、間距1～1.5m的標(biāo)準(zhǔn)

尺寸及間距除需要很大剛性、防止剝落、需要更小斷面的場(chǎng)合外，一般按照表中的范圍作為大致的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)強(qiáng)拱架的規(guī)格斷面種類應(yīng)用場(chǎng)合補(bǔ)強(qiáng)拱架尺寸間距

單線雙線單獨(dú)使用的場(chǎng)合防止襯砌剝落H100H1251～1.5m地壓小的場(chǎng)合H125H1501～1.5m與內(nèi)襯并用的場(chǎng)合

H90～H125H125～H1501.2m補(bǔ)強(qiáng)拱架設(shè)計(jì)第三項(xiàng)

對(duì)策范圍

補(bǔ)強(qiáng)拱架在斷面方向的對(duì)策范圍，包括只在拱部，邊墻底腳至拱部，包括仰拱的全周等

全周設(shè)置效果最好，但在軌道下方施工不現(xiàn)實(shí)

補(bǔ)強(qiáng)拱架，原則上應(yīng)從邊墻底腳到拱部沿隧道全周采用

只在拱部設(shè)置，要采取使補(bǔ)強(qiáng)拱架與襯砌成為一體的措施

除特別場(chǎng)合，應(yīng)采用從邊墻底腳到拱部的設(shè)置方法補(bǔ)強(qiáng)拱架設(shè)計(jì)第四項(xiàng)

相關(guān)注意事項(xiàng)底腳的固定方法（單位mm）1、補(bǔ)強(qiáng)拱架的底腳，應(yīng)確實(shí)固定，不能移動(dòng)

補(bǔ)強(qiáng)拱架的底腳應(yīng)牢固固定，同時(shí)應(yīng)能夠充分支持上部傳遞來(lái)的荷載

如圖所示，可用混凝土等充分固定在路基上補(bǔ)強(qiáng)拱架設(shè)計(jì)

襯砌和補(bǔ)強(qiáng)拱架應(yīng)楔緊，成之能夠傳遞荷載

楔塊應(yīng)確實(shí)地施工，以便把荷載傳遞到補(bǔ)強(qiáng)拱架上

應(yīng)采取防止脫落的措施

可用填充無(wú)收縮砂漿代替楔塊

補(bǔ)強(qiáng)拱架單獨(dú)采用的場(chǎng)合應(yīng)與金屬網(wǎng)、錨栓等并用，防止襯砌脫離

補(bǔ)強(qiáng)拱架必要時(shí)應(yīng)采取防銹措施

補(bǔ)強(qiáng)拱架的H型鋼，潮濕的環(huán)境下易生銹，應(yīng)采取防銹措施020304補(bǔ)強(qiáng)拱架設(shè)計(jì)第四項(xiàng)

相關(guān)注意事項(xiàng)補(bǔ)強(qiáng)拱架的接頭（單位mm）5、補(bǔ)強(qiáng)拱架的接頭位置及構(gòu)造應(yīng)合理

接頭應(yīng)根據(jù)形狀、尺寸、施工方法等分割成幾段

接頭處是結(jié)構(gòu)上的弱點(diǎn)，其位置、連接機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)隧道斷面、形狀等設(shè)計(jì)

右圖為一個(gè)補(bǔ)強(qiáng)拱架接頭的示例補(bǔ)強(qiáng)拱架設(shè)計(jì)（a）插管方式

（b）內(nèi)撐桿方式

補(bǔ)強(qiáng)拱架的聯(lián)系構(gòu)件（單位mm）6、