[發明專利]一種用于隧道初期支護加固的組合式護拱臺車及方法

在審

• 申請號: 202110127077.5
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112627862A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 胡強;杜鑌;張安睿;楊洪;楊春平;戴明江
• 申請（專利權）人: 貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/40;E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 貴州啟辰知識產權代理有限公司 52108
• 代理人: 趙彥棟;邵紅波

1.一種用于隧道初期支護加固的組合式護拱臺車，其特征在于：它由多節移動式護拱單元體拼接而成；所述護拱單元體包括拱形工作臺（1），在拱形工作臺（1）底部設有行走機構（2），頂部一側設有多段搭接在一起構成拱形結構的弧形支撐梁（3），每段弧形支撐梁（3）通過伸縮機構（4）與拱形工作臺（1）相連。

2.根據權利要求1所述的用于隧道初期支護加固的組合式護拱臺車，其特征在于：相鄰的護拱單元體之間通過伸縮式縱向連接構件（5）可拆卸連接。

3.根據權利要求2所述的用于隧道初期支護加固的組合式護拱臺車，其特征在于：在護拱單元體的弧形支撐梁（3）上還設有監控量測設備（7），所述監控量測設備（7）包括設置在弧形支撐梁（3）頂部的土壓力盒（701），及設置在弧形支撐梁（3）內側的鋼筋應力計（702）。

4.根據權利要求2所述的用于隧道初期支護加固的組合式護拱臺車，其特征在于：所述拱形工作臺（1）包括多層臺階設置的平臺框架（101），在平臺框架（101）一側設有呈拱形結構設置的支撐架（102），在支撐架（102）上布設有用于固定伸縮機構（4）的安裝座（103）；在平臺框架（101）和支撐架（102）底部處設有立柱（104），所述行走機構（2）設置在立柱（104）底端。

5.根據權利要求2所述的用于隧道初期支護加固的組合式護拱臺車，其特征在于：所述行走機構（2）包括位于立柱（104）底部的V形斜腿構件（201），V形斜腿構件（201）的底端設有擴大鋼墊板（204）；并且在V形斜腿構件（201）中部設有伸縮式支撐桿（202）及與之連接的軸承滾輪（203）。

6.根據權利要求2所述的用于隧道初期支護加固的組合式護拱臺車，其特征在于：所述弧形支撐梁（3）為三段設置，包括拱部弧形鋼梁（301），在拱部弧形鋼梁（301）兩端對稱設有側部弧形鋼梁（302），拱部弧形鋼梁（301）兩端底面設有搭接段（3011），側部弧形鋼梁（302）上端設有與之匹配的搭接槽（3021），三段弧形鋼梁在擴展支撐狀態下通過槽形實現搭接，使得三段弧形鋼梁之間形成互相托起的結構。

7.一種用于隧道初期支護加固的方法，其特征在于，包括以下步驟：

s1、隧道正常施工階段，通過伸縮式縱向連接構件（5）可將多節護拱單元體連接為一個整體，構成組合式護拱臺車，并布置于隧道內的上或中臺階（13）尾部備用；

s2、當初期支護出現開裂變形、沉降變形、收斂變形等情況時，通過測量手段確定初期支護變形范圍，并進行初期支護變形判斷，判斷初期支護為輕度開裂變形還是為侵限變形；

s3、根據變形范圍調動部分或全部組合式護拱臺車快速移動至初期支護變形段，并切換為展支撐形態，進行變形段支護加固；

s4，判斷為輕度開裂變形，對變形段落進行徑向注漿加固作業；

s4’，判斷為侵限變形，采用逐榀換拱的方案施工，直至所有侵限的初期支護全部拆除重建，并完成所有段落的徑向注漿加固施工。

8.根據權利要求7所述的用于隧道初期支護加固的組合式護拱臺車，其特征在于：步驟s3中，通過護拱單元體的弧形支撐梁（3）上設有的監控量測設備（7）對初期支護受力進行監測，通過土壓力盒（701）檢測初期支護的變形壓力、鋼筋應力計（702）檢測弧形支撐梁（3）的應力；

通過監控量測觀察，結合土壓力盒（701）和鋼筋應力計（702）的檢測值，進行初期支護變形情況判斷。