但由于在軟弱破碎圍巖中,圍巖變形和支護之間的極限平衡隨著支護變形程度而變化,難以確定。另一方面由于軟弱破碎圍巖早期變行快,有可能造成較大變形和一定范圍的荷載,因此鋼拱架的設計可按照其單獨承受早期荷載來設計。根據(jù)設計、施工經(jīng)驗、早起荷載的量值一般按照全部荷載的10—40%來考慮,用下式表示Q=u—剛拱承受的早期荷載q—圍巖荷載,按照荷載統(tǒng)計公式計算u—鋼拱架的荷載系數(shù),一般為0.1—0.4(2)擬定鋼拱架尺寸后,進行強度、剛度、性檢算。 常用的鋼拱架設計參數(shù)見表(3)鋼拱架的截面高度應與混凝土厚度相適應,一般為16—20cm,且要有一定的保護層。鋼拱架通常是在初噴封面混凝土后架設的,初噴混凝土厚度4cm(4)為架設方便,每榀鋼拱架一般分為2—6節(jié),并保證接頭剛度,節(jié)數(shù)應與斷面大小及開挖方法相適應。每榀鋼拱架之間應設置不小于直徑為22mm的縱向鋼拉桿。(5)當圍巖變形量較小或只容許圍巖有小變形量時,鋼拱架可以設計為固定性。當圍巖流動性強、變形量大,且容許圍巖較大變形時,宜將拱架設計為可縮行,其可縮節(jié)點設置在拱頂節(jié)點處。工字鋼冷彎機制作鋼拱架的架設要點(1)鋼拱架應架設在橫向豎直平面內(nèi),其垂直度容許誤差±2°。(2)鋼拱架的拱角應,一般設有墊、縱向托梁、鎖腳錨桿等(3)鋼拱架的安設應該在開挖后的兩小時內(nèi)完成。(4)鋼拱架應盡可能焊接,以增強其聯(lián)合支護效應。(5)可縮性鋼拱架的可縮行性節(jié)點不宜過早混凝土,帶起收縮后,再補混凝土。(6)混凝土時,應注意將鋼拱架與巖面之間的間隙密實。(7)混凝土應分層分次完成,初期噴混凝土應盡早完成,復噴混凝土應在量測指導下進行,以保證其適時、有效。
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