一种隧洞开挖过程中的型钢拱架支护结构技术领域
本实用新型涉及一种隧洞开挖过程中的型钢拱架支护结构，适用于广泛领域的隧洞开挖支护技术，尤其适用于围岩稳定性差、开挖后变形较大的隧洞开挖过程中需采用多榀型钢拱架进行初期支护的情况。
背景技术
在广泛领域的隧洞开挖施工过程中，遇到岩石稳定性差的情况，通常会采用多榀型钢拱架作为初期支护结构。在目前的多榀型钢拱架支护结构设计中，是按单榀受力条件进行考虑的，每榀型钢拱架与前、后型钢拱架之间一般采用钢筋焊接或者不焊接，缺乏较强的连接结构，不能充分发挥多榀型钢拱架联合受力的支护强度，型钢拱架稳定性较差，在围岩变形较大的情况下，容易造成型钢拱架发生过大变形而屈服，不能有效减小围岩变形，施工安全问题突出。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对以上存在的问题，提供一种隧洞开挖过程中的型钢拱架支护结构。
为此，本实用新型采用如下解决方案：
一种隧洞开挖过程中的型钢拱架支护结构，所述型钢拱架支护结构用于支护城门洞型断面隧洞，隧洞的侧壁及顶部喷内层混凝土，沿隧洞纵向间隔地设置城门洞型型钢拱架，所述城门洞型型钢拱架包括拱架拱顶和拱架直边，所述拱架拱顶和拱架直边的折弯处为拱架拱肩，在拱架拱肩和拱架直边的中部处浇筑连续的锁定梁，所述锁定梁包裹住拱架拱肩和拱架直边的中部且沿隧洞纵向将每榀型钢拱架连成一体。
优选地，锁定梁的横截面采用满足结构强度要求的尺寸。
优选地，所述锁定梁与岩石之间设置预应力锚杆。
优选地，所述预应力锚杆外露出岩石的端头与型钢拱架采用焊接结构连接。
优选地，所述预应力锚杆的入岩深度和锚固长度采用满足抗拉强度要求的尺寸。
本实用新型提供一种隧洞开挖过程中的型钢拱架支护结构，在开挖拟建隧洞并完成多榀型钢拱架支护施工后，在每榀型钢拱架的拱肩以及拱架直边的中部浇筑钢筋混凝土锁定梁，所述钢筋混凝土锁定梁是连续的、断面尺寸较小，并且不影响后续实施的隧洞衬砌混凝土等施工，连续浇筑的四根锁定梁和用于支护城门洞型断面隧洞的型钢拱架一起构成了稳定的支撑结构，提高了型钢拱架支护结构的支护稳定性；所述型钢拱架支护结构简单、安全可靠、施工方便、费用低廉，且能够有效地减小围岩变形和保证施工安全。
附图说明
图1为本实用新型所提供的隧洞开挖过程中型钢拱架支护结构的横断面布置图；
图2为本实用新型所提供的隧洞开挖过程中型钢拱架支护结构的立面布置图；
图中：1-拱架拱顶；2-拱架直边；21-拱架直边的中部；3-拱架拱肩；4-钢筋混凝土锁定梁；5-岩石；6-预应力锚杆。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
在围岩稳定性较差的隧洞开挖过程中，采用多榀型钢拱架作为初期支护结构，需要提高单榀型钢拱架的稳定性。如图1、图2所示，在开挖拟建隧洞并完成多榀型钢拱架支护施工后，每榀型钢拱架包括拱架拱顶1和拱架直边2，拱架拱顶1和拱架直边2的折弯处为拱架拱肩3，在拱架拱肩3和拱架直边的中部21处均浇筑连续的钢筋混凝土锁定梁4，钢筋混凝土锁定梁4分别将每榀型钢拱架拱肩3和拱架直边的中部21包裹住，在钢筋混凝土锁定梁4和岩石5之间设置预应力锚杆6。
钢筋混凝土锁定梁4是沿着隧洞的纵向连续浇筑的，其横截面在满足结构强度时应采用较小的尺寸，不影响后续实施的隧洞衬砌混凝土等施工。
本实施例的具体施工方法如下：
1）开挖拟建隧洞并完成多榀型钢拱架支护施工；
2）在贴近每榀型钢拱架的拱肩3、拱架直边的中部21的岩石5中进行钻孔，施工预应力锚杆6，预应力锚杆6的外露端头与型钢拱架焊接；
3）在已设置预应力锚杆6的部位浇筑连续的钢筋混凝土锁定梁4，且沿隧洞纵向将每榀型钢拱架连成一体。
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例而已，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。