[發明專利]適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱架及其安裝方法

有效

• 申請號: 201611244306.7
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106640149B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 武軍;李博平;楊曉明;王坤;杜俊黎;李利國;師印
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63926部隊
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

本發明涉及一種適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱架及其安裝方法，所述的鋼拱架通過以下方法安裝在大斷面隧道上：(1)取多段鋼拱采用合葉式鏈鉸依次連接組成整體，然后完全折疊運送至工地；(2)使用伸縮臂作業車托舉鋼拱架的頂部，并將折疊的鋼拱架架設于設計位置，然后自動展開；(3)鋼拱架架設定位后，將新架設的鋼拱架的拱腳與之前固定安裝好的鋼拱架的拱腳采用鋼筋焊接固定；(4)合上并固定相鄰兩段鋼拱之間的合葉式鏈鉸；(5)將新架設的鋼拱架上的除拱腳外的其他部位與之前安裝的鋼拱架采用鋼筋焊接起來。與現有技術相比，本發明具有施工安全性高、速度快、架設質量高、加工簡單等優點。

技術領域

本發明涉及地下工程施工領域，尤其是涉及一種適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱架及其安裝方法。

背景技術

在不良圍巖中掘進隧道，鋼拱架是必不可少的支護構件之一，特別是型鋼鋼架如安裝合理、及時，就能立即發揮其支護效果，這對于保障施工安全與控制地層變形都至關重要，這是其他支護構件不可比擬的。

常規方法下，每一輪隧道開挖完畢后，一般都需要工人在靠近開挖面的情況下完成鋼拱的定位，隨后安裝拱橋并固定拱腳。這種架設方法將鋼拱架分為若干段，由人工分段架設安裝，然后用螺栓連接，施工安全性差、速度慢，占用作業循環時間比較長，且架設質量也存在問題。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱架及其安裝方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱架，包括n段鋼拱，其中，n為不小于2的正整數，所述的n段鋼拱中，相鄰兩段鋼拱通過一個合葉式鏈鉸連接起來。

優選的，所述的合葉式鏈鉸包括一根鏈鉸軸，以及連接所述鏈鉸軸并可分別繞其轉動的兩塊連接鋼板，所述的兩塊連接鋼板還分別固定連接相鄰的兩段鋼拱的端面。

更優選的，所述的兩塊連接鋼板上還分別設有位置對應的多個螺栓孔；

鋼拱架到位展開時，通過與所述螺栓孔的螺栓結構固定相鄰兩段鋼拱，實現鋼拱架的固定支護。

更優選的，所述合葉式鏈鉸的鏈鉸軸位于鋼拱架的內側，并滿足鏈鉸軸垂直于隧道開挖面。這樣，當鋼拱架在開挖面橫向展開時，采用預留核心土開挖方法時，核心土會妨礙鋼拱架的展開，因此本發明涉及的鋼拱架特別適合大斷面隧道。

一種適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱架的安裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)取多段鋼拱采用合葉式鏈鉸依次連接組成整體，然后完全折疊運送至工地；

(2)使用伸縮臂作業車托舉鋼拱架的頂部，并將折疊的鋼拱架架設于設計位置，然后自動展開；

(3)鋼拱架架設定位后，將新架設的鋼拱架的拱腳與之前固定安裝好的鋼拱架的拱腳采用鋼筋焊接固定；

(4)合上并固定相鄰兩段鋼拱之間的合葉式鏈鉸；

(5)將新架設的鋼拱架上的除拱腳外的其他部位與之前安裝的鋼拱架采用鋼筋焊接起來。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1)鋼拱架加工完畢后可整體折疊，方便運輸。

2)安裝時采用機械安裝為主，人工輔助定位連接。

3)一榀鋼拱架可一次安裝，施工效率高、速度快、成本低。

附圖說明

圖1為本發明的整理結構示意圖；

圖2為本發明的相鄰鋼拱的連接處的示意圖；