CN102562098B - 隧道钢制快速拆装临时仰拱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道钢制快速拆装临时仰拱，其特征是设置每一榀临时仰拱是由分体设置的位于中间的固定节、位于固定节两端的活动节和连接在固定节与活动节之间的连接节组成。本发明可以有效控制隧道收敛和沉降变形，在完成所需功能后，可以方便快捷地进行拆除，并可重复使用，不再增加其他投入，极大地减少了隧道施工成本。不形成建筑垃圾，安装拆除时不产生大量粉尘和高分贝噪声，给隧道洞内施工提供良好的施工环境，提高施工安全性。
Description
技术领域
本发明涉及隧道开挖后的临时支护结构，更具体地说是作为隧道开挖后临时支护的临时仰拱。
背景技术
在地铁工程和隧道工程中，各种软弱围岩隧道或洞室施工大量使用临时支撑，其中临时仰拱应用极为频繁。目前常用的钢混临时仰拱的构成包括：钢筋格栅拱架或型钢拱架、型钢拱架之间的连接钢筋以及喷射形成的混凝土层。其施工过程是：在已开挖洞室中，首先安装型钢拱架，将型钢拱架与支护型钢进行焊接，然后在型钢拱架之间焊连接钢筋，最后喷射混凝土形成混凝土层，形成钢混临时仰拱；在完成隧道下部土体的开挖，以及支护型钢成环后，拆除钢混临时仰拱形成已开挖洞室的初期支护。针对这一结构形式的钢混临时仰拱的拆除，其过程是先用手持式风镐破除混凝土，再将连接钢筋和型钢拱架用氧焊割除，这一过程中，钢材不能得到重复利用。这种方式存在的问题是：安装过程耗时长；拆除过程噪音大、粉尘多，产生大量的建筑垃圾和废钢材；在隧道这类狭小空间内进行氧焊割除作业存在一定的危险性。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种可重复使用、施工过程快捷、能降低成本，并能提高安全性的隧道钢制快速拆装临时仰拱。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明隧道钢制快速拆装临时仰拱的特点是：设置每一榀临时仰拱是由分体设置的位于中间的固定节、位于固定节两端的活动节和连接在固定节与活动节之间的连接节组成；
所述固定节是在固定节“I”字钢的底板上焊接宽度大于固定节“I”字钢底板宽度的固定节加强钢板，在所述固定节加强钢板与固定节I字钢的腹板之间、沿固定节的长度方向上间隔焊接有固定节加强钢筋，在所述固定节的两端固定焊接带有固定节螺栓孔的固定节连接端板；
所述连接节是在连接节“I”字钢的底板上焊接宽度大于连接节“I”字钢底板宽度的连接节加强钢板，在所述连接节加强钢板与连接节“I”字钢的腹板之间、沿连接节长度方向上间隔焊接有连接节加强钢筋，在与固定节相连接的一端的连接节上焊接带有连接节螺栓孔的连接节连接端板；在固定节连接端板与连接节连接端板之间以螺栓固定连接；在与活动节相连接的一端的连接节上、位于连接节“I”字钢腹板上设置用于和活动节进行连接的连接节螺栓孔；
所述活动节是在活动节“I”字钢的底板上焊接宽度大于活动节“I”字钢底板宽度的活动节加强钢板，在所述活动节“I”字钢的腹板两侧分别焊接有固定侧板；在与连接节相连接的一端，一对固定侧板在活动节的端部沿活动节的长度方向延伸为夹板，夹板端部设置有活动节螺栓孔，所述夹板夹持在连接板端部的I字钢腹板两侧，并在活动节螺栓孔和连接节螺栓孔之间以紧固螺栓固定连接；在所述活动节与支护型钢相连接的一端固定焊接一支撑端板，所述支撑端板支顶在支护型钢的内侧。
本发明隧道钢制快速拆装临时仰拱的结构特点也在于：
所述连接节螺栓孔是沿连接节的长度方向设置的长条孔；所述活动节螺栓孔是沿活动节的长度方向设置的长条孔。
在所述支撑端板的两侧分别设置限位板构成一限位卡槽，所述支护型钢卡嵌在限位卡槽中。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
本发明可以有效控制隧道收敛和沉降变形，在完成所需功能后，可以方便快捷地进行拆除，并可重复使用，不再增加其他投入，极大地减少了隧道施工成本。不形成建筑垃圾，安装拆除时不产生大量粉尘和高分贝噪声，给隧道洞内施工提供良好的施工环境，提高施工安全性。
附图说明
图1a为本发明中固定节结构示意图；图1b为本发明中固定节横断面示意图；图1c为本发明中固定节连接端板示意图；
图2a为本发明中连接节结构示意图；图2b为图2a的A-A剖视图；
图3a为本发明中活动节结构示意图；图3b为图3a俯视示意图；图3c为图3a的B-B剖面图；
图4为本发明使用状态示意图；
图中标号：1固定节；11固定节“I”字钢；12固定节加强钢板；13固定节加强钢筋；14固定节螺栓孔；15固定节连接端板；2连接节；21连接节“I”字钢；22连接节加强钢板；23连接节加强钢筋；24连接节螺栓孔；25连接节连接端板；26连接节条形螺栓孔；3活动节；31活动节“I”字钢；32活动节加强钢板；33固定侧板；34支撑端板；35限位板；36活动节条形螺栓孔；4支护型钢。
具体实施方式
参见图4，本实施例隧道钢制快速拆装临时仰拱的结构形式是每一榀临时仰拱是由分体设置的位于中间的固定节1、位于固定节两端的活动节3和连接在固定节1与活动节3之间的连接节2组成；
如图1a、图1b和图1c所示，固定节1是在固定节“I”字钢11的底板上焊接宽度大于固定节“I”字钢底板宽度的固定节加强钢板12，在固定节加强钢板12与固定节I字钢11的腹板之间、沿固定节的长度方向上间隔焊接有固定节加强钢筋13，在所述固定节1的两端固定焊接带有固定节螺栓孔14的固定节连接端板15；
如图2a和图2b所示，连接节2是在连接节“I”字钢21的底板上焊接宽度大于连接节“I”字钢底板宽度的连接节加强钢板22，在所述连接节加强钢板22与连接节“I”字钢21的腹板之间、沿连接节长度方向上间隔焊接有连接节加强钢筋23，在与固定节相连接的一端的连接节上焊接带有连接节螺栓孔24的连接节连接端板25；在固定节连接端板15与连接节连接端板25之间以螺栓固定连接；在与活动节相连接的一端的连接节上、位于连接节“I”字钢腹板上设置用于和活动节进行连接的连接节螺栓孔26；
如图3a、图3b和图3c所示，活动节3是在活动节“I”字钢31的底板上焊接宽度大于活动节“I”字钢底板宽度的活动节加强钢板32，在所述活动节“I”字钢31的腹板两侧分别焊接有固定侧板33；在与连接节2相连接的一端，一对固定侧板33在活动节3的端部沿活动节的长度方向延伸为夹板，夹板端部设置有活动节螺栓孔36，所述夹板夹持在连接板端部的I字钢腹板两侧，并在活动节螺栓孔36和连接节螺栓孔26之间以紧固螺栓固定连接，为了便于配合，可以将夹板设置为如图3a所示的渐窄的梯形结构；在所述活动节3与支护型钢4相连接的一端固定焊接一支撑端板34，所述支撑端板34支顶在支护型钢4的内侧。
具体实施中，为了能够在连接长度上得到适当调整，以及便于拆卸，设置连接节螺栓孔26是沿连接节2的长度方向设置的长条孔；也可以同时设置活动节螺栓孔36是沿活动节3的长度方向设置的长条孔。通过长条孔可以调节连接节与活动节连接后的长度；在所述支撑端板34的两侧分别设置限位板35构成一限位卡槽，所述支护型钢4卡嵌在限位卡槽中，可以有效避免滑脱。
在完成下一榀临时仰拱的安装后，相邻两榀之间可回填隧道开挖的碎石、土等，以使车辆等机械可在临时仰拱上方通行，确保前方正常施工；随着隧道围岩压力增加，临时仰拱轴向受力逐渐增大，由于两端支顶在隧道的支护型钢上，可以有效控制隧道收敛变形；由于在“I”字钢底板上焊接的宽度大于“I”字钢底板宽度的加强钢板，使其不会下沉，可有效控制隧道竖向沉降变形。
在隧道该部位施工完成后需要拆除临时仰拱时，安排人工将两端活动节上长条孔中螺栓松开，即可松动收缩临时仰拱，15分钟即可完成拆除；整体为钢制结构的临时仰拱在安装使用后不产生消耗，可重复使用。
Claims (3)
1.一种隧道钢制快速拆装临时仰拱，其特征是设置每一榀临时仰拱是由分体设置的位于中间的固定节(1)、位于固定节两端的活动节(3)和连接在固定节(1)与活动节(3)之间的连接节(2)组成；
所述固定节(1)是在固定节“I”字钢(11)的底板上焊接宽度大于固定节“I”字钢底板宽度的固定节加强钢板(12)，在所述固定节加强钢板(12)与固定节I字钢(11)的腹板之间、沿固定节的长度方向上间隔焊接有固定节加强钢筋(13)，在所述固定节(1)的两端固定焊接带有固定节螺栓孔(14)的固定节连接端板(15)；
所述连接节(2)是在连接节“I”字钢(21)的底板上焊接宽度大于连接节“I”字钢底板宽度的连接节加强钢板(22)，在所述连接节加强钢板(22)与连接节“I”字钢(21)的腹板之间、沿连接节长度方向上间隔焊接有连接节加强钢筋(23)，在与固定节相连接的一端的连接节上焊接带有连接节螺栓孔(24)的连接节连接端板(25)；在固定节连接端板(15)与连接节连接端板(25)之间以螺栓固定连接；在与活动节相连接的一端的连接节上、位于连接节“I”字钢腹板上设置用于和活动节进行连接的连接节条形螺栓孔(26)；
所述活动节(3)是在活动节“I”字钢(31)的底板上焊接宽度大于活动节“I”字钢底板宽度的活动节加强钢板(32)，在所述活动节“I”字钢(31)的腹板两侧分别焊接有固定侧板(33)；在与连接节(2)相连接的一端，一对固定侧板(33)在活动节(3)的端部沿活动节的长度方向延伸为夹板，夹板端部设置有活动节螺栓孔(36)，所述夹板夹持在连接节端部的I字钢腹板两侧，并在活动节螺栓孔(36)和连接节条形螺栓孔(26)之间以紧固螺栓固定连接；在所述活动节(3)与支护型钢(4)相连接的一端固定焊接一支撑端板(34)，所述支撑端板(34)支顶在支护型钢(4)的内侧。
2.根据权利要求1所述的隧道钢制快速拆装临时仰拱，其特征是：所述连接节条形螺栓孔(26)是沿连接节(2)的长度方向设置的长条孔；所述活动节螺栓孔(36)是沿活动节(3)的长度方向设置的长条孔。
3.根据权利要求1所述的隧道钢制快速拆装临时仰拱，其特征是：在所述支撑端板(34)的两侧分别设置限位板(35)构成一限位卡槽，所述支护型钢(4)卡嵌在限位卡槽中。
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