CN110043277B - 隧道自行式机械驻留平台及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种隧道自行式机械驻留平台及其施工方法，所述驻留平台包括平台本体、与所述平台本体的一端相连接的引桥、连接在所述平台本体的另一端的挡泥板、设置在所述平台本体底部一端的支撑体系和固设在所述支撑体系底部的履带行走装置，所述平台本体底部的另一端还固设有船型移动装置；所述施工方法包括步骤1：装配隧道自行式机械驻留平台；步骤2：开挖上台阶；步骤3：上台阶立拱；步骤4：开挖下台阶；步骤5：所述隧道自行式机械驻留平台后退；步骤6：下台阶仰拱接拱架。所述驻留平台及其施工方法通过配合应用隧道自行式机械驻留平台和24米履带自行式仰拱栈桥，实现在软弱富水基底的隧道内的施工，简化了施工工序，降低了施工成本。

Description

隧道自行式机械驻留平台及其施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工工程技术领域，具体涉及一种隧道自行式机械驻留平台及其施工方法。

背景技术

隧道台阶法施工，工序为上台阶开挖出碴-上台阶立拱-下台阶开挖出碴-下台阶立拱-上台阶喷浆-下台阶喷浆。

软弱富水基底的隧道，轮式移动式混凝土喷射机等轮式设备及履带设备易出现陷车，无法正常通行使用，所以常规施工方法为下台阶喷浆完后，从洞外拉石碴回填仰拱垫路，回填石碴与仰拱开挖同步，在仰拱浇筑前将石碴装运至洞外，仰拱石碴清理干净后方能进行仰拱混凝土浇筑，因隧道工程地质情况为易软化围岩，所以石碴全部需外购，并且洞内污染后无法重复使用，造成成本的极大浪费，同时增加了填碴和出碴的两道工序，造成了循环时间的延长和成本的增加。

例如，中国发明专利申请号为CN201410775556.8的中国专利申请公开了一种软岩隧道开挖施工工艺，施工过程如下：

步骤一、隧道洞身段开挖方法确定：采用隧道开挖施工模拟软件，对采用全断面法对所述隧道洞身段进行开挖的开挖施工过程进行模拟，并根据模拟结果确定所述隧道洞身段的开挖施工方法：当模拟结果得出采用全断面法能保证所施工成型隧道洞的稳定性时，将所述隧道洞身段的开挖方法定为全断面开挖法；否则，将所述隧道洞身段的开挖方法定为台阶法；

步骤二、隧道开挖施工：从隧道洞口(1)由后向前分多个节段对所施工软岩隧道进行开挖施工，开挖施工过程如下：

步骤201、超前地质预报并相应确定当前所施工节段的开挖方法：开挖之前，先通过超前地质预报系统对当前所施工节段的围岩级别进行判定：当判定出当前所施工节段的围岩级别为Ⅴ级时，采用台阶法进行开挖；当判定出当前所施工节段的围岩级别为Ⅳ级时，采用步骤一中所确定的开挖方法进行开挖；

步骤202、当前施工节段开挖施工及支护；开挖之前，先采用超期小导管对当前所施工阶段进行注浆加固，再按照步骤201中所确定的开挖方法，对当前施工节段进行开挖施工；且开挖过程中同步对开挖完成的隧道洞进行初期支护和二次衬砌施工；

步骤203、下一个施工节段开挖施工：按照步骤201和步骤202中所述的方法，对下一个施工节段进行开挖施工；

步骤204、多次重复步骤203，直至所施工软岩隧道贯通。

如上的现有技术即存在上述的技术问题。

基于现有技术存在的上述技术问题，本发明人结合多年的施工经验提出一种隧道自行式机械驻留平台及其施工方法。

发明内容

本发明提供一种隧道自行式机械驻留平台及其施工方法，通过配合应用隧道自行式机械驻留平台和24米履带自行式仰拱栈桥，实现在软弱富水基底的隧道内的施工，简化了施工工序，降低了施工成本。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种隧道自行式机械驻留平台，包括平台本体、与所述平台本体的一端相连接的引桥、连接在所述平台本体的另一端的挡泥板、设置在所述平台本体底部一端的支撑体系和固设在所述支撑体系底部的履带行走装置，所述平台本体底部的另一端还固设有船型移动装置，所述船型移动装置的底面抵接于隧道的弧形面，所述履带行走装置能够在所述隧道的弧形面上行走并能够拖动所述船型移动装置的移动。

进一步地，所述平台本体包括桥面和固装在所述桥面下方的支脚，所述支脚的下端抵接于所述隧道的弧形面。

进一步地，所述引桥铰接于所述桥面的一端，所述引桥的底端固设有与第一液压油缸的伸出端铰接的吊耳，所述支脚上固设有与所述第一液压油缸的本体相铰接的吊耳。

进一步地，所述引桥和所述平台本体之间还设有引桥保护座。

进一步地，所述挡泥板铰接于所述平台本体的另一端，所述挡泥板和所述支脚之间通过第二液压油缸连接。

进一步地，所述支脚包括若干固设在所述桥面下方的支脚单元，横向相邻的支脚单元之间通过连接杆固定连接，纵向相邻的支脚单元之间通过十字连接杆连接，所述支脚单元的底端通过垫板抵接于所述隧道的弧形面。

进一步地，所述支撑体系包括固设在所述履带行走装置上的支撑支座和固设在所述支撑支座上的支撑油缸，所述支撑油缸抵接于所述平台本体的底端。

本发明还提供一种应用隧道自行式机械驻留平台的施工方法，包括如下步骤：

步骤1：装配隧道自行式机械驻留平台，将所述隧道自行式机械驻留平台的前端抵近下台阶掌子面，将所述隧道自行式机械驻留平台的后端搭接在24米履带自行式仰拱栈桥前端的桥面上；

步骤2：开挖上台阶，将挖机停放在所述隧道自行式机械驻留平台的前端，将出碴车停放在所述隧道自行式机械驻留平台的后端，所述挖机在开挖作业平台前端进行上台阶开挖及装碴作业，所述出碴车停放在开挖作业平台后端进行装碴；

步骤3：上台阶立拱，所述出碴车和所述挖机退至所述隧道自行式机械驻留平台的错车道上，采用装载机运送拱架到上台阶；

步骤4：开挖下台阶，上台阶立拱完成后，将所述挖机开至所述隧道自行式机械驻留平台前端进行下台阶开挖及装碴作业，出碴车停放在所述隧道自行式机械驻留平台后端或所述24米履带自行式仰拱栈桥上准备装碴；

步骤5：控制所述隧道自行式机械驻留平台后退，将所述隧道自行式机械驻留平台的引桥搭接于所述24米履带自行式仰拱栈桥上，其中，搭接距离大于2米，清理下台阶和挡泥板之间的碴土；

步骤6：下台阶仰拱接拱架，待仰拱拱架接完后，移动式混凝土喷射机开至所述隧道自行式机械驻留平台上进行对上台阶和下台阶喷浆。

进一步地，步骤5中，引桥搭接于所述24米履带自行式仰拱栈桥上的搭接距离大于2米。

与现有技术相比，本发明的优越效果在于：

1、本发明所述的隧道自行式机械驻留平台，通过船型移动装置和履带行走装置的配合设置，实现所述隧道自行式机械驻留平台在隧道内的快速移动；

2、本发明所述的隧道自行式机械驻留平台，通过设置引桥保护座，有效对所述引桥进行支撑，增强了引桥的承接能力。

3、本发明所述的应用隧道自行式机械驻留平台的施工方法，通过隧道自行式机械驻留平台和24米履带自行式仰拱栈桥的配合应用，实现在软弱富水基底的隧道内的施工，简化了施工工序，降低了施工成本。

附图说明

图1是本发明实施例1中隧道自行式机械驻留平台的结构示意图；

图2是本发明实施例1中隧道自行式机械驻留平台的主视图；

图中：1-平台本体、11-桥面、12-支脚、121-支脚单元、122-连接杆、123-十字连接杆、124-垫板、2-引桥、3-挡泥板、4-支撑体系、41-支撑支座、42-支撑油缸、5-履带行走装置、6-船型移动装置、7-第一液压油缸、8-引桥保护座、9-第二液压油缸。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1-2所示，一种隧道自行式机械驻留平台，包括平台本体1、与所述平台本体1的一端相连接的引桥2、连接在所述平台本体1的另一端的挡泥板3、设置在所述平台本体1底部一端的支撑体系4和固设在所述支撑体系4底部的履带行走装置5，所述平台本体1底部的另一端还固设有船型移动装置6，所述船型移动装置6的底面抵接于隧道的弧形面，所述履带行走装置5能够在所述隧道的弧形面上行走并能够拖动所述船型移动装置6的移动。

所述平台本体1包括桥面11和固装在所述桥面11下方的支脚12，所述支脚12的下端抵接所述隧道的弧形面。

所述引桥2铰接于所述桥面11的一端，所述引桥2的底端固设有与第一液压油缸7的伸出端铰接的吊耳，所述支脚12上固设有与所述第一液压油缸7的本体相铰接的吊耳。

所述引桥2和所述平台本体1之间还设有引桥保护座8。

在本实施例中，所述引桥保护座8通过螺栓或焊接的方式固定设置在所述引桥2和所述平台本体1之间。由于所述引桥2的角度是可以调整的，所述引桥保护座8需要根据所述述引桥2的角度进行定制。

在本实施例中，所述桥面11起到支撑设备通行、作业的作用，所述桥面11通过工字钢、钢板和螺纹钢拼接焊制而成。

在本实施例中，所述引桥2由工字钢和钢板拼焊而成，起到连接24米履带自行式仰拱栈桥和隧道自行式机械驻留平台的作用，保证车辆和设备顺利通过。

所述挡泥板3铰接于所述平台本体1的另一端，所述挡泥板3和所述支脚12之间通过第二液压油缸9连接，其中，所述挡泥板3和所述桥面11之间的角度通过所述第二液压油缸9进行调整。

在本实施例中，所述挡泥板3由工字钢、钢板拼焊而成，起到防止掌子面大量渣土进入平台下部的作用。

所述支脚12包括若干固设在所述桥面11下方的支脚单元121，横向相邻的支脚单元121之间通过连接杆122固定连接，纵向相邻的支脚单元121之间通过十字连接杆123连接，所述支脚单元121的底端通过垫板124抵接于所述隧道的弧形面。

在本实施例中，所述横向为垂直于所述隧道中轴线的方向，所述纵向为平行于所述隧道中轴线的方向。

所述支撑体系4包括固设在所述履带行走装置5上的支撑支座41和固设在所述支撑支座41上的支撑油缸42，所述支撑油缸42抵接于所述平台本体1的底端。

应用隧道自行式机械驻留平台的施工方法，包括如下步骤：

步骤1：装配隧道自行式机械驻留平台，将所述隧道自行式机械驻留平台的前端抵近下台阶掌子面，将所述隧道自行式机械驻留平台的后端搭接在24米履带自行式仰拱栈桥前端的桥面上；

步骤2：开挖上台阶，将挖机停放在所述隧道自行式机械驻留平台的前端，将出碴车停放在所述隧道自行式机械驻留平台的后端，所述挖机在开挖作业平台前端进行上台阶开挖及装碴作业，所述出碴车停放在开挖作业平台后端进行装碴；

步骤3：上台阶立拱，所述出碴车和所述挖机退至所述隧道自行式机械驻留平台的错车道上，采用装载机运送拱架到上台阶；

步骤4：开挖下台阶，上台阶立拱完成后，将所述挖机开至所述隧道自行式机械驻留平台前端进行下台阶开挖及装碴作业，出碴车停放在所述隧道自行式机械驻留平台后端或所述24米履带自行式仰拱栈桥上准备装碴；

步骤5：所述隧道自行式机械驻留平台后退，将所述隧道自行式机械驻留平台的引桥2搭接于所述24米履带自行式仰拱栈桥上，其中，搭接距离大于2米，清理下台阶和挡泥板3之间的碴土；

步骤6：下台阶仰拱接拱架，待仰拱拱架接完后，移动式混凝土喷射机开至所述隧道自行式机械驻留平台上进行对上台阶和下台阶喷浆。

步骤5中，引桥2搭接于所述24米履带自行式仰拱栈桥上的搭接距离大于2米。

在本实施例的步骤3中，根据测量组放出拱架位置及高程，工班清理拱架处虚渣及杂物，处理完成后安装H150格栅钢架，拱脚处垫混凝土垫块，沿拱架外铺设网片，网片网格大小为20c*20cm，网片搭接不小于20cm，钢架之间环向采用螺栓连接、拧紧，并用电弧焊在螺帽处点焊，连接板应拧紧密贴，纵向与上榀拱架采用φ22钢筋纵向连接牢固，环向间距1.0m，连接筋与拱脚交角为60°，“八字形”布置与拱架双面焊接，拱架安装完成后上台阶打设φ42的锁脚锚管，每处打设两根，角度向下30度，拱部150°范围内打设φ42超前小道管，喷射C25混凝土。

在本实施例的步骤6中，清底完成后，进行安装H150格栅钢架，下台阶与仰拱拱架同时安装，仰拱由两节拱架组成，接口处错开同一位置，钢架各单元连接板与螺栓连接，并用电弧焊在螺栓处点焊，连接应密贴，两榀拱架之间采用φ22钢筋纵向连接牢固，环向间距1.0m，连接筋于拱脚交角为60°，“八字形”布置与拱架双面焊接，下台阶拱脚处打设锁脚锚管，锁脚锚管打设角度在钢架同一平面内，水平朝下30°～45°，使用锁脚锚固筋将锁脚和拱架双面焊接，确保连接牢固，锁脚打设完毕后，注M30水泥砂浆，仰拱拱架与下台阶连成整体，下台阶与仰拱及时封闭成环，

通过将仰拱接拱架使短时间下台阶与仰拱封闭成环封，减少初期支护变形。

本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (1)

1.一种应用隧道自行式机械驻留平台的施工方法，所述机械驻留平台包括平台本体，所述平台本体包括桥面和固装在所述桥面下方的支脚，所述支脚的下端抵接于所述隧道的弧形面，与所述平台本体的一端相连接的引桥，所述引桥铰接于所述桥面的一端，所述引桥的底端固设有与第一液压油缸的伸出端铰接的吊耳，所述支脚上固设有与所述第一液压油缸的本体相铰接的吊耳，连接在所述平台本体的另一端的挡泥板、设置在所述平台本体底部一端的支撑体系和固设在所述支撑体系底部的履带行走装置，所述平台本体底部的另一端还固设有船形移动装置，所述船形移动装置的底面抵接于隧道的弧形面，所述履带行走装置能够在所述隧道的弧形面上行走并能够拖动所述船形移动装置的移动；所述引桥和所述平台本体之间还设有引桥保护座；所述挡泥板铰接于所述平台本体的另一端，所述挡泥板和所述支脚之间通过第二液压油缸连接；所述支脚包括若干固设在所述桥面下方的支脚单元，横向相邻的支脚单元之间通过连接杆固定连接，纵向相邻的支脚单元之间通过十字连接杆连接，所述支脚单元的底端通过垫板抵接于所述隧道的弧形面；所述支撑体系包括固设在所述履带行走装置上的支撑支座和固设在所述支撑支座上的支撑油缸，所述支撑油缸抵接于所述平台本体的底端，其特征在于，所述施工方法包括如下步骤：

步骤1：装配隧道自行式机械驻留平台，将所述隧道自行式机械驻留平台的前端抵近下台阶掌子面，将所述隧道自行式机械驻留平台的后端搭接在24米履带自行式仰拱栈桥前端的桥面上；

步骤2：开挖上台阶，将挖机停放在所述隧道自行式机械驻留平台的前端，将出碴车停放在所述隧道自行式机械驻留平台的后端，所述挖机在隧道自行式机械驻留平台前端进行上台阶开挖及装碴作业，所述出碴车停放在隧道自行式机械驻留平台后端进行装碴；

步骤3：上台阶立拱，所述出碴车和所述挖机退至所述隧道自行式机械驻留平台的错车道上，采用装载机运送拱架到上台阶；

步骤4：开挖下台阶，上台阶立拱完成后，将所述挖机开至所述隧道自行式机械驻留平台前端进行下台阶开挖及装碴作业，出碴车停放在所述隧道自行式机械驻留平台后端或所述24米履带自行式仰拱栈桥上准备装碴；

步骤5：控制所述隧道自行式机械驻留平台后退，将所述隧道自行式机械驻留平台的引桥搭接于所述24米履带自行式仰拱栈桥上，其中，搭接距离大于2米，清理下台阶和挡泥板之间的碴土；

步骤6：下台阶仰拱接拱架，待仰拱拱架接完后，移动式混凝土喷射机开至所述隧道自行式机械驻留平台上进行对上台阶和下台阶喷浆。

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