CN111411989A - 隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，包括若干榀平行排布的多边形框架，多边形框架包括分别通过若干三角形骨架拼接组成的上支撑部、下支撑部及侧支撑部，位于上支撑部和侧支撑部的各接触结构的外端均安装有伸缩支撑装置，如此，利用该预应力支撑装置不仅可以提前施加作用力给管片，在隧道发生收敛变形后，还能够通过调节伸缩支撑装置对支撑进行调整，以保障各接触结构保持与隧道管片的紧贴，从而对隧道形成的有效支护，安全性能高，此发明用于隧道开挖技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及隧道开挖技术领域，特别是涉及一种隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置。
背景技术
现有的区间联络通道的支撑完全由工字钢及钢板焊接组合而成，单榀支撑外侧紧贴管片设一圈由钢板焊接而成的工字型加肋钢圈，内部由工字钢加工焊接呈井字形骨架，对外圈钢板形成支撑，它的支撑点为钢性支撑，无法提前施加作用力于管片上，与管片密贴困难，很难起到对隧道的支撑作用，且一旦管片产生膨胀变形，无法及时根据支撑点与管片的间隙做出调整，想要调整继续贴合管片将十分困难，基本无法继续对隧道形成有效支护，它属于一种被动的支护形式。
其次，支撑所用钢材数量较大，且拆除时需要进行切割，对支撑结构的整体性有影响，对下一次的使用不利，而且会产生一定的浪费，增加成本的投入。同时，安拆复杂，安装时需要大面积焊接、拆除时需要大面积切割，工程量大，成本高，且具有较大的风险。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置。
根据本发明实施例的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，包含若干榀平行排布的多边形框架，各所述多边形框架分别包括上支撑部；下支撑部，位于所述上支撑部下方；一对侧支撑部，对称设置在所述上支撑部与下支撑部之间；所述上支撑部、侧支撑部、下支撑部分别通过若干三角形骨架11拼接组成，所述上支撑部、下支撑部、侧支撑部的顶角处、以及所述上支撑部和下支撑部的两侧边上分别设置有向外伸出的接触结构，位于所述上支撑部和侧支撑部的各接触结构的外端均安装有伸缩支撑装置。
根据本发明实施例的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，至少具备以下有益效果：此隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，包括若干榀平行排布的多边形框架，多边形框架包括分别通过若干三角形骨架11拼接组成的上支撑部、下支撑部及侧支撑部，位于上支撑部和侧支撑部的各接触结构的外端均安装有伸缩支撑装置，如此，利用该预应力支撑装置不仅可以提前施加作用力给管片，在隧道发生收敛变形后，还能够通过调节伸缩支撑装置对支撑进行调整，以保障各接触结构保持与隧道管片的紧贴，从而对隧道形成的有效支护，安全性能高。
根据本发明的一些实施例，所述上支撑部、下支撑部与侧支撑部之间分别通过螺栓连接。
根据本发明的一些实施例，各所述伸缩支撑装置均为千斤顶。
根据本发明的一些实施例，各所述千斤顶的升降杆端部分别固定一接触板。
根据本发明的一些实施例，各所述三角形骨架的形状均呈等腰三角形。
根据本发明的一些实施例，各所述三角形骨架分别包括底杆、两侧杆及垂直固定在所述底杆中部的高杆，两所述侧杆的一端与底杆的端部固定且另一端与高杆连接。
根据本发明的一些实施例，所述底杆、高杆和侧杆均为H型钢，各所述H型钢之间焊接固定。
根据本发明的一些实施例，各所述接触结构均包括钢杆和固定在钢杆端部的钢板，位于所述上支撑部和下支撑部的两侧边上的钢杆均与所在的侧杆相互垂直。
根据本发明的一些实施例，相邻所述多边形框架之间通过槽钢连接。
根据本发明的一些实施例，各所述槽钢分别与上支撑部或者下支撑部的底杆焊接固定。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明实施例的在隧道内安装后的整体结构正视图；
图2是本发明实施例的三角形骨架的结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1、图2，本发明实施例的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，包括若干榀平行排布的多边形框架1，相邻的多边形框架1之间通过槽钢2连接，以确保该预应力支撑装置的结构完整性。
具体地，各个多边形框架1分别包括上支撑部；下支撑部，位于上支撑部下方；一对侧支撑部，对称设置在上支撑部与下支撑部之间；上支撑部、侧支撑部、下支撑部分别通过若干三角形骨架11拼接组成，上支撑部、下支撑部、侧支撑部的顶角处、以及上支撑部和下支撑部的两侧边上分别设置有向外伸出的接触结构3，位于上支撑部和侧支撑部的各接触结构3的外端均安装有伸缩支撑装置4。
根据本发明实施例的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，包括若干榀平行排布的多边形框架1，其中的多边形框架1包括分别通过若干三角形骨架11拼接组成的上支撑部、下支撑部及侧支撑部，位于上支撑部和侧支撑部的各接触结构3的外端均安装有伸缩支撑装置4，如此，利用该预应力支撑装置不仅可以提前施加作用力给管片，在隧道发生收敛变形后，还能够通过调节伸缩支撑装置4对支撑进行调整，以保障各接触结构3保持与隧道管片的紧贴，从而对隧道形成的有效支护，安全性能高。同时，在下支撑部的接触结构3上不设置伸缩支撑装置4，是为了保障整体支撑的稳定性，通过调节安装在上支撑部和侧支撑部的伸缩支撑装置4，即可通过作用力与反作用力的关系对下支撑部的各接触结构3的受力情况进行调整；若在下支撑部也安装伸缩支撑装置4，反而会不利于保持整体稳定性。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，组成该预应力支撑装置的多边形框架1的形状呈八边形，上支撑部、侧支撑部、下支撑部分别包括一个三角形骨架11。具体地，上支撑部、下支撑部与侧支撑部之间分别通过螺栓连接，从而，组成多边形框架1的上支撑部等各构件能够在地面加工完毕后，再运输至工作面进行组装，安装更加方便快捷；进一步地，为了提高构件之间连接后的稳定性，提高受力强度，可采用高强螺栓，配以螺母和垫片进行组装。
更为具体地，该实施例中，各伸缩支撑装置4均为千斤顶。千斤顶的可调性高，灵活度高，能够有效地施加预应力，从而对隧道开挖处形成有效支撑。进一步地，各千斤顶的升降杆端部分别固定一接触板5，再者，各接触板5均为钢板，且钢板的面积大于千斤顶的升降杆端部的横截面面积。利用接触板5与管片贴接，能够减小千斤顶的升降杆端部对管片所产生的压强，避免因戳穿管片而影响支护效果。
在本发明的具体实施例中，各三角形骨架11的形状均呈等腰三角形。各三角形骨架11分别包括底杆111、两侧杆112及垂直固定在底杆111中部的高杆113，两侧杆112的一端与底杆111的端部固定且另一端与高杆113连接，高杆113的设置，为保持三角形骨架11的稳定性提供了多一重支撑，也更好地提高了各三角形骨架11的受力强度。具体地，底杆111、高杆113和侧杆112均为H型钢，各H型钢之间焊接固定，以确保其连接稳固性。更进一步地，各接触结构3均包括钢杆和固定在钢杆端部的钢板，位于上支撑部和下支撑部的两侧边上的钢杆均与其所在的侧杆112相互垂直。连接相邻多边形框架1的各槽钢2分别与上支撑部或者下支撑部的底杆111焊接固定，以将各多边形框架1串连成一个整体。
制作和利用该隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置进行施工时，首先在地面或其他场所加工出组成上支撑部、下支撑部和侧支撑部的三角形骨架11，再者，将加工完成的各三角形骨架11运输至隧道开挖工作面，组装形成一个个的多边形框架1并安装千斤顶，之后利用千斤顶对管片施加预应力予以支撑，此时，需观察接触板5与管片之间是否产生间隙，并且对隧道变形情况进行了解。如果支撑点与管片不紧贴，需立即对千斤顶进行调整，保障对隧道进行有效支护。而在开挖过程中，也需时时观察千斤顶与管片的贴合情况，并根据受力的变化对千斤顶进行伸缩调整。
此该隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，可以对隧道施加预应力，能始终保持对管片的支护，安全性高，同时能够被反复利用，由于上支撑部、下支撑部和侧支撑部之间是通过螺栓连接，拆除时预先对千斤顶卸力，再拆除螺栓即可，不会对各构件结构产生破坏，拆除完毕后可以直接运到下一个工作面用螺栓直接连接即可再次投入使用，施工简单快捷，能有效节约工期。再者，本预应力支撑装置与现有使用的支撑相比，单榀加工用的钢材数量较现有的支撑用钢材数量减少了近50％，且由于安装拆除工艺也十分方便，重复利用率高，极大地节约了成本支出。
当然，本发明的设计创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，其特征在于，包含若干榀平行排布的多边形框架，各所述多边形框架分别包括：
上支撑部；
下支撑部，位于所述上支撑部下方；
一对侧支撑部，对称设置在所述上支撑部与下支撑部之间；
所述上支撑部、侧支撑部、下支撑部分别通过若干三角形骨架11拼接组成，所述上支撑部、下支撑部、侧支撑部的顶角处、以及所述上支撑部和下支撑部的两侧边上分别设置有向外伸出的接触结构，位于所述上支撑部和侧支撑部的各接触结构的外端均安装有伸缩支撑装置。
2.根据权利要求1所述的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，其特征在于：所述上支撑部、下支撑部与侧支撑部之间分别通过螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，其特征在于：各所述伸缩支撑装置均为千斤顶。
4.根据权利要求3所述的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，其特征在于：各所述千斤顶的升降杆端部分别固定一接触板。
5.根据权利要求1所述的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，其特征在于：各所述三角形骨架的形状均呈等腰三角形。
6.根据权利要求5所述的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，其特征在于：各所述三角形骨架分别包括底杆、两侧杆及垂直固定在所述底杆中部的高杆，两所述侧杆的一端与底杆的端部固定且另一端与高杆连接。
7.根据权利要求6所述的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，其特征在于：所述底杆、高杆和侧杆均为H型钢，各所述H型钢之间焊接固定。
8.根据权利要求7所述的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，其特征在于：各所述接触结构包括钢杆和固定在钢杆端部的钢板，位于所述上支撑部和下支撑部的两侧边上的钢杆均与所在的侧杆相互垂直。
9.根据权利要求7所述的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，其特征在于：相邻所述多边形框架之间通过槽钢连接。
10.根据权利要求9所述的隧道内联络通道开挖用的预应力支撑装置，其特征在于：各所述槽钢分别与上支撑部或者下支撑部的底杆焊接固定。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112523775A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-03-19 | 广州轨道交通建设监理有限公司 | 一种新型联络通道预应力支架装置 |
| CN112983487A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-18 | 北京市政建设集团有限责任公司 | 洞内内支撑装置 |
| CN113107535A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-13 | 中铁二局集团有限公司 | 隧道仰拱临时支撑拆除代换方法 |
| CN113944487A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-18 | 浙江工业大学 | 一种盾构联络通道管片支撑结构 |
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2020
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