[發明專利]一種可調節式控制隧道圍巖收斂變形的臨時橫撐裝置及施作方法

在審

• 申請號: 201710215985.3
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN107191203A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 邵志遠;范春宇;徐松;劉雪冬;李德武;馬學寧;劉顏峰
• 申請（專利權）人: 中鐵二十二局哈爾濱鐵路建設集團有限責任公司;中鐵二十二局集團有限公司;蘭州交通大學
• 主分類號: E21D11/14
• 分類號: E21D11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種可調節式控制隧道圍巖收斂變形的臨時橫撐裝置及施作方法，特別適用于軟巖大變形隧道的收斂變形控制。

背景技術

隨著我國在交通建設領域的飛速發展，出現了大量的鐵路、公路隧道，同時一些高難度、高圍壓等級的隧道也越來越多的出現在隧道建設中，施工中的變形控制顯得尤為重要。針對收斂變形控制，目前隧道施工中用到較多的工法是三臺階臨時仰拱法。現有臨時仰拱的結構，是在隧道臺階形成后，在臺階上按照一定的間距做弧形鋼架，對隧道初期支護鋼架底腳形成支撐，同時噴射混凝土進行封閉，這種結構對側向收斂起支頂作用，同時增加底部的受力面積，使控制收斂有很好的效果。但是由于隧道施工要求快循環快封閉，而采用臨時仰拱法由于無法使用機械設備快速施工，并且拆除過程比較繁瑣，施工后無法實現快速轉換，拆除后的鋼材部分報廢無法繼續使用，這就使得對其進一步改進成為必要。

發明內容

為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種可調節式控制隧道圍巖收斂變形的臨時橫撐裝置及施作方法，可以有效的替代臨時仰拱控制收斂變形，提高施工速度，節約材料。

實現本發明而采用的技術方案為：

一種可調節式控制隧道圍巖收斂變形的臨時橫撐裝置及施作方法，包括支撐鋼管（1）、工作室（2）、圓柱形千斤頂（3）、楔形頂角（4）、縱向圓鋼（5）、管內加固鋼板（6）、插銷（7）、固定支座（8）、U型支座（9）、腳耳（10），其特征在于：工作室（2）由上下兩部分組成，上面是頂蓋，工作室（2）內放置在固定軌道內滑行的圓柱形千斤頂（3），圓柱形千斤頂（3）用U型支座（9）進行支托，千斤頂可以沿軌道平行于工作室（2）進行滑動；工作室兩端開孔，開孔尺寸根據支撐鋼管（1）尺寸而定；工作室制作成單元箱，每個單元箱通過插銷（7）穿過腳耳（10）連接成整體，拆卸方便；單元箱內固定支座（8）將支撐圓鋼（1）進行支托；由千斤頂對兩側鋼管施加預應力，鋼管兩端支頂隧道鋼拱架底腳處，通過楔形頂角（4）使鋼管與鋼拱架接觸良好；為控制下沉，在鋼拱架上焊接縱向圓鋼（5），使其卡死；支撐鋼管（1）內部置有管內加固鋼板（6），保證其具有一定的剛度。

與現有臨時橫撐相比，本臨時橫撐具有的優點和效果如下：

1．本發明易于拆裝，快速循環，可以提高施工進度。

2．本發明具有良好的整體性，通過逐級加壓和受力傳遞，將預應力施加在初期支護和圍巖上，達到可調控橫撐壓力、控制隧道圍巖收斂變形的效果。

3．本發明更加經濟合理，取代現有結構中用后拆除，不能夠循環使用的現象，不僅降低了工程造價，而且節省了施工的時間。

附圖說明

圖1本發明調節前立面圖；

圖2本發明調節后立面圖；

圖3本發明控制室內部的結構示意圖；

圖4 圖2A-A斷面剖視圖

具體實施方式

一種可調節式控制隧道圍巖收斂變形的臨時橫撐裝置及施作方法，包括支撐鋼管（1）、工作室（2）、圓柱形千斤頂（3）、楔形頂角（4）、縱向圓鋼（5）、管內加固鋼板（6）、螺栓（7）、固定支座（8）、U型支座（9）、腳耳（10），其特征在于：工作室（2）由上下兩部分組成，上面是頂蓋，工作室（2）內放置在固定軌道內滑行的圓柱形千斤頂（3），圓柱形千斤頂（3）用U型支座（9）進行支托，千斤頂可以沿軌道平行于工作室（2）進行滑動；工作室兩端開孔，開孔尺寸根據支撐鋼管（1）尺寸而定；工作室制作成單元箱，每個單元箱通過螺栓（7）穿過腳耳（10）連接成整體，拆卸方便；單元箱內固定支座（8）將支撐圓鋼（1）進行支托；由千斤頂對兩側鋼管施加預應力，鋼管兩端支頂隧道鋼拱架底腳處，通過楔形頂角（4）使鋼管與鋼拱架接觸良好；為控制下沉，在鋼拱架上焊接縱向圓鋼（5），使其卡死；支撐鋼管（1）內部置有管內加固鋼板（6），保證其具有一定的剛度。

工作原理：工作室制作成單元箱，每個單元箱通過螺栓連接成整體，拆卸方便；通過工作室，將千斤頂、支頂鋼管良好的結合成整體；通過千斤頂加壓，使鋼管兩端支頂隧道鋼拱架底腳處；通過楔形頂角使鋼管與鋼拱架接觸良好；為控制下沉，在鋼拱架上焊接縱向圓鋼，將鋼管卡死；通過調節千斤頂壓力的大小來控制隧道圍巖的收斂變形。