电力隧道中的格栅钢架和钢筋网有什么作用.doc

隧道支护钢拱架应用（样例5）第一篇：隧道支护钢拱架应用钢拱架以及联合隧道支护应用无论是采用喷射混凝土还是锚杆（抑或是加长、加密锚杆）或是在混凝土中加入钢筋网、钢纤维，主要是利用其柔性和韧性，而对其整体刚度并未过多要求。

这对支护不太破碎的围岩并使其稳定是可行的。

但当围岩软弱破碎严重且自稳定性差时，开挖后就要求早期支护具有很大的刚度，以阻止围岩的过度变形和承受部分松弛荷载。

钢拱架就有这样的力学性能。

钢拱架构造组成钢拱架可以采用型钢、工字钢、钢管或者钢筋组成。

现场采用以钢筋制作的格栅钢架较多。

如图所示：钢拱架性能特点（1）钢拱架的整体刚度很大，可以提供较大的早期支护刚度；型钢拱架较格栅钢架能更早承载。

（2）钢拱架可以很好的与锚杆、钢筋网、喷射混凝土相结合，构成联合支护，增强支护的有效性，且受力条件较好，尤其以格栅钢架结合最好。

（3）格栅钢架采用钢筋现场加工制作，技术难度和要求并不高；对隧道段面变化要求并不高。

（4）钢拱架的装架设方便设计要点（1）从理论上讲，钢拱架要按其与锚杆、喷射混凝土共同工作状态来设计，即按照P=Ku（P为支护阻力；K为支护刚度；u为位移）来确定初期支护的最大阻力。

但由于在软弱破碎围岩中，围岩变形和支护之间的极限平衡随着支护变形程度而变化，难以确定。

另一方面由于软弱破碎围岩早期变行快，有可能造成较大变形和一定范围的松弛荷载，因此钢拱架的设计可按照其单独承受早期松弛荷载来设计。

根据设计、施工经验、早起松弛荷载的量值一般按照全部松弛荷载的10—40%来考虑，用下式表示Q=uq Q—刚拱承受的早期松弛荷载q—围岩松弛荷载，按照松弛荷载统计公式计算 u—钢拱架的荷载系数，一般为0.1—0.4（2）拟定钢拱架尺寸后，进行强度、刚度、稳定性检算。

常用的钢拱架设计参数见表（3）钢拱架的截面高度应与喷射混凝土厚度相适应，一般为16—20cm，且要有一定的保护层。

钢拱架通常是在初喷封面混凝土后架设的，初喷混凝土厚度4cm（4）为架设方便，每榀钢拱架一般分为2—6节，并保证接头刚度，节数应与断面大小及开挖方法相适应。

路桥工程知识：钢拱架与格栅拱架的作用和区别隧道拱架是指在隧道工程如公路隧道工程，铁路隧道工程，军事隐蔽工程，矿山，煤矿，铁矿等的巷道，水电站引水洞等工程的施工中用于支护洞体或掩体所用的钢支架，一般是型钢或者钢筋按照一定的弧度和长度制作，制作成一个个单元件，然后在施工现场安装，之后再进行锚杆安装，连接钢筋焊接，钢筋网片焊接，最后进行喷射混凝土锚喷结束隧道施工中的初期支护。

拱架在隧道施工中的作用就是支护洞体，它与锚杆，钢筋网片，连接钢筋，混凝土等组成一个刚体不让其垮塌。

在施工后不能取下来重复使用，是永久支护在隧道里面的。

拱架的类型：1、钢拱架钢拱架按照制作材料分为H型钢拱架，工字钢拱架，槽钢拱架，矿工钢支架，U型钢支架，其中在公路及铁路隧道施工中工字钢拱架在钢拱架中使用比例最大，H型钢拱架次之；矿工钢支架以及U型钢支架一般用于煤矿等巷道的支护中，在煤矿中也有用工字钢制作的，但非常少。

槽钢拱架一般用于小隧道，极少使用。

在制作过程中有的用成品型钢制作，有的则用钢板下料拼焊成型钢，如H型钢，工字钢，其中H型钢比例比工字钢大，钢拱架用于围岩级别较高的地方。

钢拱架制作成弧形一般是用冷弯机冷弯，也可以用拉弯机拉，还可以用顶弯机顶，各种机器设备有各自的特点，包括加工半径，弧形流畅度，弧形精度，和对型钢加工后的扭曲与变形的控制，加工速度，设备加工能力，设备价格等各不相同，用户要根据实际拱架材料的设计图选用相应的设备。

2、格栅拱架格栅拱架是用钢筋制作成的拱架，和钢拱架一样按照一定的弧度和长度制作，制作成一个个单元件，然后在施工现场安装，作用也是与钢拱架一样，不过常用于围岩级别较低的地方。

格栅拱架是由主筋，八字筋，U型钢筋，匝筋，角钢连接板组成。

其中需要用到钢筋切断机，钢筋调直切断机，钢筋弯曲机，角钢切断机，台式钻机，电焊机。

制作时主钢筋需放进一标准的模具中，然后把事先预制好的其他零部件按照图安装在相应的位置，再按照一定的要求焊接牢固即可，在制作模具时主要考虑脱模时的变形量，连接板的角度，孔的位置定位等。

一、电力工程分类1.柱变工程？由配电变压器、综合配电柜、跌落式熔断器、避雷器、导线、低压电力电缆、混凝土电杆、绝缘子、金具及铁附件、混凝土预制品构件组成。

①10kV配电变压器台架的安装大多数是使用双杆柱上安装变压器(容量小于500kVoA),两杆的间距为2m,变压器在杆上倾斜不大于20mm,配电变压器台架用两条2.4m的槽钢固定于两电杆上,台架距地面不低于2.5m,台架倾斜不应大于台高的1/100。

变压器脚底与台架用4根螺丝上紧,同时变压器的高、低压柱头要加装防尘罩,变压器要悬挂警告牌。

另外安装铁件均需镀锌,并且100kVoA以上的变压器要安装一台隔离开关。

②跌落式熔断器的安装配电变压器的高、低压侧均应装设熔断器。

高压侧熔断器的底部对地面的垂直距离不低于4.5m,各相熔断器的水平距离不小于0.5m,为了便于操作和熔丝熔断后熔丝管能顺利地跌落下来,跌落式熔断器的轴线应与垂直线成15%～30%角。

低压侧熔断器的底部对地面的垂直距离不低于3.5m,各相熔断器的水平距离不小于0.2m。

③避雷器的安装影响配电变压器运行的外界因素大部分来自雷电事故。

因此,变压器装设防雷装置,应选用无间隙合成绝缘外套金属氧化物避雷器,其工频电压耐受能力强,密封性好,保护特性稳定。

④接地装置接地装置的地下部分由水平接地体和垂直接地体组成,水平接地体一般采用4根长度为5m的40mm×4mm的扁钢,垂直接地体采用5根长度为2.5m的50mm×50mm×5mm的角钢分别与水平接地每隔5m焊接一处。

水平接地体在土壤中埋设深为0.6～0.8m,垂直接地体则是在水平接地体基础上打入地里的。

接地引上线采用40mm×4mm扁钢,为了检测方便和用电安全,用于柱上式安装的变压器,引上线连接点应设在变压器底下的槽钢位置。

⑤引落线与主体要求新建和改造配电变压器的引落线均应采用多股绝缘线,其截面应按变压器的额定容量选择,高压引落线与抱箍、掌铁、电杆、变压器外壳等距离不应小于200mm,高压引落线间的距离在引线处不小于300mm,低压引落线间的距离及其它物体的距离不小于150mm2.箱变工程箱式变电站是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。

地下工程在线作业答案一、判断题1.盾构机的顶进装置一般布置在工作井内。

（×）2.管片是盾构隧道中作为衬砌结构的预制构件。

（√）3.钢筋混凝土管道顶管施工时，顶铁主要用于保护管节端面不被千斤顶压坏。

（×）4.地下工程注浆的主要目的是为了提高地层的承载能力。

（×）5.格栅钢架是用于盾构隧道施工的一种基本支护方式。

（×）6.矿山巷道都用有轨运输，交通隧道都用无轨运输。

（×）7.布置炮眼时，顶眼和帮眼一般布置在巷道的设计掘进断面轮廓线上。

（√）8.自上向下施工时，通风比自下向上施工更困难。

（×）9.吊盘是立井施工时悬挂于井筒内的工作平台及保护平台。

（√）10.顶管施工时，主千斤顶的顶力作用在已衬砌好的衬砌环上。

（×）二、填空题11.在废弃物地下处理中，以空气为媒介的输送方式有（吸引式、压送式、垃圾袋式）12.污水的处理方法（活性污泥法,深井爆气法）13.地下铁道区间隧道断面一般分为( 箱形,圆形）两种14.松散地层施工中，超前管棚的搭接长度应大于(3m)，小导管的搭接长度一般不小于( 1m )15.立井提升钢丝绳的直径为36.5mm，钢丝直径为1.7mm，则天轮直径最小应为( 2190mm )。

16.冻结法施工时，需在冻结区域布置一定数量的水位观测孔，自主要作用是(判断冻结壁是否交圈)。

17.典型的地下空间类型有：开挖空间、(开挖后覆土的空间)和(明挖空间)。

18.地下街的基本类型有广场型,街道型,复合型。

19.盾构隧道衬砌的基本类型分为：一次衬砌和二次衬砌两类。

20.地下铁道主要通风方式为地下铁道主要通风方式为自然通风,机械通风,半机械式通风。

21.地下停车场按升降道的形式可分为自行式,机械式两类。

22.明挖法的施工一般分为基坑开挖,支挡开挖,地下连续墙三大类23.地铁车站是站台是地铁车站的最主要部分，是分散上下车人流、供乘客乘降的场地，站台类型按其与正线之间的位置关系可分为岛式站台,侧式站台,岛侧混合式站台24.改善整体围岩的施工方法有药液压注法,冻结法,垂直锚杆法25.典型的地下空间类型有：（开挖空间）、(开挖后覆土的空间)和(明挖空间)。

衡茶吉铁路HCJ-3标排前二号隧道编号：hcjtl-sdgc-009格栅拱架作业指导书单位：中铁电气化局编制：审核：批准：2009年06月01日发布2009年06月2日实施钢格栅施工作业指导书一、适用范围Ⅳ级及以上围岩，尤其在膨胀性泥岩、松散堆积体、碎石土、地下水较发育地段使用效果较好。

格栅拱（钢拱架）施工是具有结构简单、用钢量少、受力结构条件好、加工制造方便、架设工艺简单等优点，对于隧道软弱破碎围岩加强地段的施工和处理险情、坍方处理都是一种能应急而有效的施工措施和手段。

二、施工工艺1、钢筋格栅加工制作A、工艺流程钢筋、型钢加工焊接成型验收B、操作工艺①钢筋、型钢加工施工时根据料表及图纸尺寸（见附件）切出所需要钢筋格栅的钢筋和型钢。

根据平台、钢筋格栅模具调整主筋的钢筋加工形状。

②焊接成型格栅钢架采用人工集中加工，在加工前先在平整场地上进行1：1放样。

放样完成后，按照放样位置打孔，在孔内预埋钢筋，露出地面5～8cm。

根据图纸要求组装焊接格栅各部件，端部型钢必须用连接螺栓与钢板孔紧固，以确保格栅各部件的连接孔位的准确。

钢筋格栅各部件在模具内初步焊接固定后，将钢筋格栅各部分从模具内均匀对称取出，以避免钢筋格栅扭曲变形。

根据焊接要求（钢筋与角钢的焊接采取双面焊，焊接长度为5d（d为焊接钢筋直径）；焊缝高为0.3d，角钢与角钢之间用M24螺栓连接）焊接成型，焊接时应对称焊接，减少应力变形。

格栅钢架加工完成后，需在平整场地上进行拼装，并检查其尺寸是否符合设计要求。

对不能满足设计尺寸要求的，重新检查放样尺寸，也可根据需要进行局部调整，调整后应满足尺寸要求。

格栅加工时应严格按照图纸施工（见附件），不得随意改动。

格栅架安装施工工艺流程见下图格栅安装定位后，应先紧固拱顶外侧螺栓，再紧固内侧两个螺栓，必要时也可用与主筋同型号的钢筋绑焊。

2、格栅拱架设应做到：（1）现场试拼后，将格栅安放在设计位置，并进行预固定，格栅标高、位置有现场施工人员测量定位。

钢拱架是一种用于隧道加固和支撑的结构，通常由多根钢管组成一个环形骨架，其作用在隧道运营中可以总结为以下几点：
1. 支撑隧道重量：隧道的运营需要承受列车、行人等的重量，同时还承受着地面水压力等外部环境因素的影响。

钢拱架的设置可以起到分散荷载、支撑隧道重量、保持隧道稳定的作用。

2. 固定隧道形状：钢拱架的形成可以有效固定隧道的形状，防止隧道因为地质条件的变化而引起的变形和塌方。

3. 降低隧道变形：钢拱架作为隧道内部的支撑结构，可以有效减少隧道的变形。

同时，钢拱架本身具有较高的强度和刚度，能够抵御地震和其他自然灾害的影响，进一步提高了隧道的安全性和可靠性。

4. 提高隧道耐久性：钢拱架的选材、制造工艺和环保性非常优秀，可以减少隧道的维护费用，降低环境污染。

5. 改善隧道环境：钢拱架的设置可以在较大程度上改善隧道内部的空气质量，减少车辆排放物对隧道内部的影响，提高行车舒适性。

综上所述，钢拱架在隧道运营中发挥了非常重要的作用，是隧道结构安全和可靠运营的关键因素之一。

钢架支护（钢支撑和钢格栅）在隧道施工中的应用工程简介案例隧道为小净距双车道单向高速公路隧道，全长616米，属于中隧道。

隧址区位于太行山中山区，由拒马河环流形成的残山头构成构造剥蚀地貌。

隧址区除局部堆积有第四系全新统坡洪积层或破崩积层外，大部分地段基岩裸露，基岩主要由燕山期二长花岗岩组成。

一、引言为了加强隧道喷锚支护中喷层的刚度和强度，用以支承浅段、偏压段及Ⅳ一Ⅵ级围岩地段开挖后产生的早期荷载，控制围岩变形与松弛，一般采取钢拱架支护措施。

钢拱架支护是山岭隧道施工中普遍涉及到的一种支护措施。

隧道支护中，钢格栅和钢支撑统称为构件支撑。

二者均被称为隧道钢架支护。

二者构造不同、受力形式不同，在同样设计形式下，钢支撑和钢格栅两种支护形式在经济、刚度、承载力等方面存在明显的差别，然而在前期的加工、储存、安装过程中，二者又有一定的相同点。

文章以张石高速塔崖驿隧道为研究背景，对隧道中钢架支护类型、构造、加工与安装注意事项进行论述，对二者的受力原理、适用条件进行分析对比。

目的在于大家共同学习，经验交流。

钢架支护是隧道施工中锚喷支护体系中与锚杆支护、钢筋网支护、喷射混凝土密切配合的一部分，在围岩破碎段中他与其他支护手段相辅相成配合使用，共同构成隧道的初期支护，发挥其作用，提供支护效果。

二、钢架支护分类：隧道钢架支护总体分为两种形式即钢支撑与钢格栅。

2.1钢支撑：钢支撑采用各种型钢（U、I、L等）加工而成，根据设计要求，用大型冷弯机分节加工成所需形状，用拼装的方式使用于隧道支护体系中。

钢支撑架设后能立即承载，发挥力学效应，加工需要大型机具，制作加工方便，构件连接方便，属于刚性支撑。

在喷射混凝土未达到要求强度之前承担地层压力和约束变形，提高初期支护的能力。

2.2钢格栅：钢格栅是由钢支撑发展而来，它是由普通施工用钢筋经过冷弯焊接而成。

常用形式为四根主筋构成（主筋直径不宜小于22mm）构成主要受力构件，之间加以联系钢筋共同构成几何不变体。

钢拱架与格栅拱架的作用和区别拱架在隧道施工中的作用：支护洞体，它与锚杆，钢筋网片，连接钢筋，混凝土等组成一个刚体不让其垮塌。

在施工后不能取下来重复使用，是永久支护在隧道里面的。

钢拱架与格栅拱架的区别：①材料不同，钢拱架由H型钢、工字钢等制作；格栅拱架是用钢筋制作成的拱架。

②用途不同，钢拱架用于围岩级别较高的地方；格栅拱架用于围岩级别较低的地方。

钢拱架与格栅拱架的区别详细介绍：1、钢拱架按照制作材料分为H型钢拱架，工字钢拱架，槽钢拱架，矿工钢支架，U型钢支架，其中在公路及铁路隧道施工中工字钢拱架在钢拱架中使用比例最大，H型钢拱架次之；矿工钢支架以及U型钢支架一般用于煤矿等巷道的支护中，在煤矿中也有用工字钢制作的，但非常少。

槽钢拱架一般用于小隧道，极少使用。

在制作过程中有的用成品型钢制作，有的则用钢板下料拼焊成型钢，如H型钢，工字钢，其中H型钢比例比工字钢大，钢拱架用于围岩级别较高的地方。

钢拱架制作成弧形一般是用冷弯机冷弯，也可以用拉弯机拉，还可以用顶弯机顶，各种机器设备有各自的特点，包括加工半径，弧形流畅度，弧形精度，和对型钢加工后的扭曲与变形的控制，加工速度，设备加工能力，设备价格等各不相同，用户要根据实际拱架材料的设计图选用相应的设备。

2、格栅拱架格栅拱架是用钢筋制作成的拱架，和钢拱架一样按照一定的弧度和长度制作，制作成一个个单元件，然后在施工现场安装，作用也是与钢拱架一样，不过常用于围岩级别较低的地方。

格栅拱架是由主筋，八字筋，U型钢筋，匝筋，角钢连接板组成。

其中需要用到钢筋切断机，钢筋调直切断机，钢筋弯曲机，角钢切断机，台式钻机，电焊机。

制作时主钢筋需放进一标准的模具中，然后把事先预制好的其他零部件按照图安装在相应的位置，再按照一定的要求焊接牢固即可，在制作模具时主要考虑脱模时的变形量，连接板的角度，孔的位置定位等。

半径要按经验作适当的调整。

格栅钢架施工方案一、执行的技术规范及质量睑收文件《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016)《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB1O417-2018)《铁路隧道衬砌施工设计规程》(Q/CR9520-2023) 《铁路隧道工程施工安全验收标准》(TB10304-2023)二.施工工艺细则及操作要点1材料：①G16格栅钢架②16mm厚连接板③M24*80螺栓和M24螺母④①22锁脚锚杆⑥①22连接筋、①16钢架定位钢筋、①25U型筋2、机械:钢拱架拼装机、手持钻机、电焊机、铲车等3、操作工艺(1)钢架安装1)作业方法：IVb段围岩地段拱墙需要支立16Cm高由HRB400①22、HRB400①14、HPB300φ8钢筋及A型角钢10#(d=12mm)制作的格栅钢架，格栅钢架由A单元、B单元、C单元、D单元四种类型钢架，钢架间距为1.0m o格栅钢架制作：①选用钢筋、钢材的规格、型号、材质符合设计要求。

②格栅钢架加工时，保证每节的角度与半径均符合要求，同开挖半径配对，具体角度与尺寸详见格栅钢架加工图。

③设计格栅钢架节点处严禁更改，避免格栅钢架节点处于受力较大的部位。

④格栅钢架节点两端均焊连A型角钢A型角钢与钢筋间焊缝高度满足设计及规范要求，焊缝要饱满。

格栅钢架安装：①格栅钢架之间用①22钢筋焊接方式连接钢筋焊接于格栅钢架外侧翼缘靠近围岩面侧，顺线路方向焊接,环向间距②各节格栅钢架用螺栓连接,连接板密贴,连接板局部间隙不超过2mm,同时使格栅钢架外缘与初喷面密贴，如有缝隙用混凝土垫块支立。

③严格控制格栅钢架内缘轮廓尺寸。

④安装允许偏差:横向位置为±2cm,垂直度为±1。

,钢架间距为±10cm0⑤台阶处格栅钢架连接板上方打设2根①25锁脚钢筋，锁脚锚杆长3.5m,锁脚钢管与水平面呈20。

与40。

朝下设置，锁脚锚杆与格栅钢架间利用①25U型钢筋焊接成整体。

2）质量标准：钢架间距允许偏差为±10Omm,钢架横向位置允许偏差为土20mm,钢架垂直度允许偏差为±1°。