CN103924989B - 隧道初期支护钢拱架安装台架及钢拱架安装方法 - Google Patents

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本发明公开了一种隧道初期支护钢拱架安装台架，包括下支架、上支架和钢拱架顶升系统，当钢拱架需要安装至隧道内壁时，作业人员可通过钢拱架顶升系统将钢拱架升举至安装位置，解决了现有单纯由人工升举钢拱架造成的劳动强度大且安装速度慢的缺点，同时，本发明还公开了一种隧道初期支护钢拱架安装方法，可在隧道现场地面上直接组拼钢拱架并通过隧道初期支护钢拱架安装台架将钢拱架升举至安装位置进行安装，从而减轻作业人员的劳动强度，提高了安全性。

Description

隧道初期支护钢拱架安装台架及钢拱架安装方法
技术领域
本发明涉及隧道工程的装置领域，具体涉及一种隧道初期支护钢拱架安装台架及钢拱架安装方法。
背景技术
隧道工程初期支护形式有喷锚网支护及钢架锚喷支护等形式，如地质条件较差，初期支护需采取钢格栅拱架或型钢拱架锚喷支护，钢拱架在隧道洞外加工厂分节加工，安装前，运至隧道掌子面开挖现场，人工在地面组拼成左右两段，后竖立拼装，与开挖面锚杆焊接定位后，施作钢架间纵向连接钢筋，安装钢筋网片，最后，喷射初期支护混凝土。现有的钢拱架安装台架仅供作业人员攀爬至隧道内壁安装位置，然后由人工将各个钢拱架节段抬举至安装位置并组拼安装，这种安装方式劳动强度高，速度慢，且拱架安装作业面为刚掘进开挖段，围岩不稳定，易发生岩块掉落伤人等问题，危险性大。
因此，为解决以上问题，需要一种能大幅度降低作业人员劳动强度、效率高且安全性较高的隧道初期支护钢拱架安装台架及钢拱架安装方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种能大幅度降低作业人员劳动强度、效率高且安全性较高的隧道初期支护钢拱架安装台架及钢拱架安装方法。本发明的隧道初期支护钢拱架安装台架，包括下支架、上支架和钢拱架顶升系统，钢拱架顶升系统包括设于下支架与上支架之间用于顶升上支架的千斤顶组Ⅰ和设于上支架顶部用于顶升钢拱架的千斤顶组Ⅱ，千斤顶组Ⅰ和千斤顶组Ⅱ均包括一个或多个千斤顶；所述上支架顶部设有可沿纵向移动的槽钢，千斤顶组Ⅱ设于槽钢内；进一步，所述千斤顶组Ⅰ和千斤顶组Ⅱ包括至少一个液压千斤顶和至少一个螺旋千斤顶；
进一步，所述千斤顶组Ⅱ中千斤顶的上顶面设有用于支撑钢拱架的支撑座；
进一步，所述下支架和上支架均包括立柱、纵梁和横梁，立柱沿竖直方向设置，纵梁与横梁沿水平方向垂直相交并固定于所述立柱顶部；
进一步，所述千斤顶组Ⅰ包括两个液压千斤顶和两个螺旋千斤顶，其中两个液压千斤顶固定于下支架立柱顶部的横梁上，两个螺旋千斤顶固定于下支架立柱顶部的纵梁上；
进一步，所述下支架的立柱底部设有滚轮；
本发明还公开了一种隧道初期支护钢拱架安装方法，包括以下步骤：
a.将首段钢拱架固定于千斤顶组Ⅱ中的千斤顶顶部的支撑座上，组拼钢拱架其余节段，将钢拱架组拼成环形整体；
b.升举所述千斤顶组Ⅰ中的液压千斤顶，将所述钢拱架顶升至靠近隧道内壁的钢拱架安装位置后，升举千斤顶组Ⅰ中的螺旋千斤顶使其支顶并固定所述上支架；
c.升举所述千斤顶组Ⅱ中的液压千斤顶，将所述钢拱架顶升至隧道内壁上的钢拱架安装位置后，升举千斤顶组Ⅱ中的螺旋千斤顶使其支顶并固定所述钢拱架；
d.将钢拱架与锚杆焊接固定安装于隧道内壁上的钢拱架安装位；
进一步，所述步骤a实施前，在隧道洞外加工厂预先加工好初期支护钢拱架节段，运输至隧道开挖掌子面备用。
本发明的有益效果是：本发明的隧道初期支护钢拱架安装台架，包括下支架、上支架和钢拱架顶升系统，当钢拱架需要安装至隧道内壁时，作业人员可将钢拱架支顶于千斤顶组Ⅱ中的千斤顶上并启动千斤顶组Ⅰ中的千斤顶，使上支架顶升从而将钢拱架升举至靠近钢拱架安装位置，然后启动千斤顶组Ⅱ中的千斤顶，并反复调整千斤顶组Ⅱ中的千斤顶升举高度，使钢拱架逐渐上升至钢拱架最佳安装位置，本发明的千斤顶组Ⅱ中的千斤顶，采用钢拱架顶升系统顶升钢拱架，解决了现有单纯由人工升举钢拱架造成的劳动强度大且安装速度慢的缺点。同时，钢拱架可在开挖现场的地面上进行分节组拼，组拼完成后再进行升举安装，避免现有在钢拱架安装时，作业人员需要在支架上对钢拱架进行组拼造成钢拱架拼接质量差，作业人员安全系数低的缺点。
本发明的隧道初期支护钢拱架安装方法，利用隧道初期支护钢拱架安装台架对钢拱架进行升举，解决了现有单纯由人工升举钢拱架造成的劳动强度大且安装速度慢的缺点，同时，可在开挖现场地面上对钢拱架进行组拼，减轻了作业人员的劳动强度，提高了安全性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的左视图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为图1的左视图，本实施例中隧道初期支护钢拱架1安装台架，包括下支架7、上支架4和钢拱架1顶升系统，钢拱架1顶升系统包括设于下支架7与上支架4之间用于顶升上支架4的千斤顶组Ⅰ6和设于上支架4顶部用于顶升钢拱架1的千斤顶组Ⅱ2，千斤顶组Ⅰ6和千斤顶组Ⅱ2均包括一个或多个千斤顶。
本实施例中，所述千斤顶组Ⅰ6和千斤顶组Ⅱ2包括至少一个液压千斤顶和至少一个螺旋千斤顶，千斤顶组Ⅰ6和千斤顶组Ⅱ2中液压千斤顶分别用于顶升上支架4和钢拱架1，采用液压千斤顶可迅速的提升钢拱架1的高度，同时液压千斤顶自动化程度较高，能大幅度降低作业人员的劳动强度；千斤顶组Ⅰ6和千斤顶组Ⅱ2中螺旋千斤顶分别用于固定上支架4与钢拱架1的位置，避免液压千斤顶发生泄漏失效时，钢拱架1掉落造成安全事故。
本实施例中，所述上支架4顶部设有可沿纵向移动的槽钢3，槽钢3与上支架4沿其纵向滑动配合，千斤顶组Ⅱ2设于槽钢3内，在对钢拱架1进行安装时，通常需要使钢拱架1沿隧道纵向进行微量移动从而使其位于最佳安装位置，而通过调节槽钢3的位置，可在不移动上支架4与下支架7位置的情况下，对钢拱架1的位置进行微量调节。
本实施例中，所述千斤顶组Ⅱ2中千斤顶的上顶面设有用于支撑钢拱架1的支撑座，支撑座上设有与钢拱架1配合的夹持部，使钢拱架1能稳固的支撑于千斤顶组Ⅱ2中千斤顶上，避免钢拱架1滑落，造成安全事故。
本实施例中，所述下支架7和上支架4均包括立柱11、纵梁10和横梁12，立柱11沿竖直方向设置，纵梁10与横梁12沿水平方向垂直相交并固定于所述立柱11顶部，立柱11与纵梁10和横梁12支架还可以固定连接有斜撑杆8，由此构成杆系结构，此结构简单且稳定性较高，保证上、下支架7的承载能力，避免发生垮塌。
本实施例中，所述千斤顶组Ⅰ6包括两个液压千斤顶和两个螺旋千斤顶，其中两个液压千斤顶固定于下支架7立柱11顶部的横梁12上，两个螺旋千斤顶固定于下支架7立柱11顶部的纵梁10上，上支架4立杆下端设置十字梁5，两个液压千斤顶和两个螺旋千斤顶分别连接于十字梁5与下支架7的纵梁10与横梁12之间，保证千斤顶组Ⅰ6对上支架4支撑的稳固性，同时四个千斤顶同时工作，能有效保证支承的可靠性。
本实施例中，所述下支架7的立柱11底部设有滚轮9，在对钢拱架1进行安装之前，需要将隧道初期支护钢拱架1安装台架移动至隧道掌子面开挖现场，而设于下支架7底部的滚轮9可方便的对本安装台架进行移动。
利用本实施例的隧道初期支护钢拱架1安装台的隧道初期支护钢拱架1安装方法，包括以下步骤：
a.将首段钢拱架1固定于千斤顶组Ⅱ2中的千斤顶顶部的支撑座上，组拼钢拱架1其余节段，将钢拱架1组拼成环形整体；
b.升举所述千斤顶组Ⅰ6中的液压千斤顶，将所述钢拱架1顶升至靠近隧道内壁的钢拱架1安装位置后，升举千斤顶组Ⅰ6中的螺旋千斤顶使其支顶并固定所述上支架4；
c.升举所述千斤顶组Ⅱ2中的液压千斤顶，将所述钢拱架1顶升至隧道内壁上的钢拱架1安装位置后，升举千斤顶组Ⅱ6中的螺旋千斤顶使其支顶并固定所述钢拱架1；
d.将钢拱架1与锚杆焊接固定安装于隧道内壁上的钢拱架1安装位；
本实施例中，所述步骤a实施前，在隧道洞外加工厂预先加工好初期支护钢拱架1节段，运输至隧道开挖掌子面备用，分段制作钢拱架1可减轻钢拱架1的运输搬运难度。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种隧道初期支护钢拱架安装台架，其特征在于：包括下支架、上支架和钢拱架顶升系统；所述钢拱架顶升系统包括设于下支架与上支架之间用于顶升上支架的千斤顶组Ⅰ和设于上支架顶部用于顶升钢拱架的千斤顶组Ⅱ；所述千斤顶组Ⅰ和千斤顶组Ⅱ均包括一个或多个千斤顶；所述上支架顶部设有可沿纵向移动的槽钢；所述千斤顶组Ⅱ固定于槽钢内。
2.根据权利要求1所述的隧道初期支护钢拱架安装台架，其特征在于：所述千斤顶组Ⅰ和千斤顶组Ⅱ均包括至少一个液压千斤顶和至少一个螺旋千斤顶。
3.根据权利要求2所述的隧道初期支护钢拱架安装台架，其特征在于：所述千斤顶组Ⅱ中千斤顶的上顶面设有用于支撑钢拱架的支撑座。
4.根据权利要求3所述的隧道初期支护钢拱架安装台架，其特征在于：所述下支架和上支架均包括立柱、纵梁和横梁；所述立柱沿竖直方向设置；所述纵梁与横梁沿水平方向垂直相交并固定于所述立柱顶部。
5.根据权利要求4所述的隧道初期支护钢拱架安装台架，其特征在于：所述千斤顶组Ⅰ包括两个液压千斤顶和两个螺旋千斤顶，其中两个液压千斤顶固定于下支架立柱顶部的横梁上，两个螺旋千斤顶固定于下支架立柱顶部的纵梁上。
6.根据权利要求5所述的隧道初期支护钢拱架安装台架，其特征在于：所述下支架的立柱底部设有滚轮。
7.一种利用权利要求1-6任一权利要求所述的隧道初期支护钢拱架安装台架的隧道初期支护钢拱架安装方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.将首段钢拱架固定于千斤顶组Ⅱ中的千斤顶顶部的支撑座上，组拼钢拱架其余节段，钢拱架成环形整体；
b.升举所述千斤顶组Ⅰ中的液压千斤顶，将所述钢拱架顶升至靠近隧道内壁的钢拱架安装位置后，升举千斤顶组Ⅰ中的螺旋千斤顶使其支顶并固定所述上支架；
c.升举所述千斤顶组Ⅱ中的液压千斤顶，将所述钢拱架顶升至隧道内壁上的钢拱架安装位置后，升举千斤顶组Ⅱ中的螺旋千斤顶使其支顶并固定所述钢拱架；
d.将钢拱架与锚杆焊接固定安装于隧道内壁上的钢拱架安装位。
8.根据权利要求7所述的隧道初期支护钢拱架安装方法，其特征在于：所述步骤a实施前，在隧道洞外加工厂预先加工好初期支护钢拱架节段，运输至隧道开挖掌子面备用。
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