[發(fā)明專利]一種小導(dǎo)洞超前支護(hù)設(shè)備及施工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811267935.0
• 申請(qǐng)日: 2018-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN109268042A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐福田;曹德更;任晨;潘旦光;馮志耀;王妍;李嚴(yán);王紀(jì)威;馬志鐳;劉偉;常泉;魏繼明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵十六局集團(tuán)地鐵工程有限公司;北京科技大學(xué);中鐵十六局集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21D13/04
• 分類號(hào): E21D13/04;E21D13/02;E21D11/18;E21D11/10
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種小導(dǎo)洞超前支護(hù)設(shè)備，其特征在于：包括拱形掏槽模板(1)、側(cè)墻掏槽模板(3)、后支撐裝置(5)、推移裝置A(2)和推移裝置B(4)，拱形掏槽模板(3)位于小導(dǎo)洞前端的上臺(tái)階，拱形掏槽模板(3)通過推移裝置A(2)與下臺(tái)階的側(cè)墻掏槽模板(3)相連，側(cè)墻掏槽模板(3)通過推移裝置B(4)與側(cè)墻掏槽模板(3)后同水平的后支撐裝置(5)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小導(dǎo)洞超前支護(hù)設(shè)備，其特征在于：所述拱形掏槽模板(1)包括錐形鉆頭(101)、環(huán)形鏟刀(106)、傳動(dòng)裝置A(105)、拱形殼體(107)、螺旋滾刀A(102)、變速箱A(104)、電機(jī)A(108)、注漿管A(103)，拱形殼體(107)前端安裝有環(huán)形鏟刀(106)，環(huán)形鏟刀(106)外徑與拱形殼體(107)外徑之差等于襯砌厚度，環(huán)形鏟刀(106)上均勻布置錐形鉆頭(101)，螺旋滾刀A(102)安裝在拱形殼體(107)兩拱腳的內(nèi)側(cè)，螺旋滾刀A(102)的滾軸前端穿過傳動(dòng)裝置A(105)驅(qū)動(dòng)環(huán)向的錐形鉆頭(101)切割土體，螺旋滾刀A(102)的滾軸前端部安裝有錐形鉆頭(101)，螺旋滾刀A(102)的滾軸后端通過變速箱A(104)與電機(jī)A(108)相連，注漿管A(103)布置在拱形殼體(107)后端的拱腳處。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小導(dǎo)洞超前支護(hù)設(shè)備，其特征在于：所述側(cè)墻掏槽模板(3)包括直墻板(308)、側(cè)墻鏟刀(307)、割土滾刀(305)、傳動(dòng)臂(306)、螺旋滾刀B(303)、變速箱B(302)、電機(jī)B(301)、傳動(dòng)裝置B(304)和注漿管B(309)，直墻板(308)前端安裝有側(cè)墻鏟刀(307)，側(cè)墻鏟刀(307)外側(cè)高出直墻板(308)的厚度等于側(cè)墻厚度，割土滾刀(305)通過傳動(dòng)臂(306)均勻布置在側(cè)墻鏟刀(307)的前方，割土滾刀(305)軸向長(zhǎng)度與側(cè)墻鏟刀(307)的寬度相等，其中最下方的割土滾刀(305)的軸向長(zhǎng)度為其上方相鄰割土滾刀軸向長(zhǎng)度的1.5～2倍，螺旋滾刀B(303)緊挨直墻板(308)的墻角處，螺旋滾刀B(303)滾軸前端通過傳動(dòng)裝置B(304)驅(qū)動(dòng)割土滾刀(305)割土，螺旋滾刀B(303)滾軸后端通過變速箱B(302)與電機(jī)B(301)相連，注漿管B(309)安裝在直墻板(308)后端的墻角處，側(cè)墻掏槽模板(3)通過橫連桿連接，形成一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小導(dǎo)洞超前支護(hù)設(shè)備，其特征在于：該設(shè)備通過推移裝置A(2)和推移裝置B(4)的伸縮向前移動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小導(dǎo)洞超前支護(hù)設(shè)備，其特征在于：所述后支撐裝置(5)兩端安裝兩個(gè)液壓裝置，液壓裝置活塞桿頂端安裝有施力板，施力板緊貼小導(dǎo)洞兩旁的側(cè)墻墻壁。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小導(dǎo)洞超前支護(hù)設(shè)備的施工方法，其特征在于：包括步驟如下：

S1：將設(shè)備各部分運(yùn)至工作面，完成拼裝，推移裝置A(2)和推移裝置B(4)均置于收縮狀態(tài)，后支撐裝置(5)處于支撐狀態(tài)；

S2：?jiǎn)?dòng)拱形掏槽模板(1)的電機(jī)A(108)驅(qū)動(dòng)螺旋滾刀A(102)和錐形鉆頭(101)工作，切割拱形槽內(nèi)的土體(6)并排出，在推移裝置A(2)的推動(dòng)下向前移動(dòng)，直至拱形殼體(107)后端離開已完成的拱頂襯砌結(jié)構(gòu)(9)10～30厘米；

S3：完成S2后，立即將拱頂鋼筋網(wǎng)片(8)從拱形殼體(107)與后方已完成拱頂襯砌結(jié)構(gòu)(9)的縫隙里塞進(jìn)拱頂，然后通過推移裝置A(2)回拉拱形掏槽模板(1)與后方已完成的拱頂襯砌結(jié)構(gòu)(9)形成一個(gè)封閉的拱形空腔；

S4：通過兩側(cè)的注漿管A(103)向S3中形成的拱形空腔內(nèi)注漿，注入漿液的體積為拱形空腔體積的1.5～2倍，注漿完畢后關(guān)閉注漿管A(103)；S5：?jiǎn)?dòng)側(cè)墻掏槽模板(3)的電機(jī)B(301)驅(qū)動(dòng)螺旋滾刀B(303)和割土滾刀(305)工作，并通過伸長(zhǎng)推移裝置B(4)和回縮推移裝置A(2)，向前移動(dòng)側(cè)墻掏槽模板(3)，直至與后方已完成的側(cè)墻拉開10～30厘米；

S6：完成S5后，立即將鋼筋網(wǎng)片(7)塞進(jìn)側(cè)墻空腔內(nèi)，并回拉側(cè)墻掏槽模板(3)，與后部側(cè)墻形成一個(gè)封閉的側(cè)墻空腔；

S7：通過直墻板(308)墻腳處的注漿管B(309)向S6中形成的側(cè)墻空腔內(nèi)注漿，注入漿液的體積為側(cè)墻空腔體積的1.5～2倍，注漿完畢后關(guān)閉注漿管B(309)；

S8：后支撐裝置(5)卸壓，并通過回縮推移裝置B(4)，向前拉移后支撐裝置(5)，達(dá)到相應(yīng)位置后，重新給兩側(cè)液壓裝置加載，支撐小導(dǎo)洞兩旁的側(cè)墻；

S9：施作后支撐裝置(5)后方的底板；

S10：開挖拱形殼體(107)內(nèi)側(cè)的土體，然后開挖兩直墻板(308)之間所夾的土體；

S11：待拱頂及側(cè)墻的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75％時(shí)，重復(fù)上述S2～S10工序進(jìn)入下一個(gè)施工循環(huán)。