CN115492613A - 一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法，包括以下步骤：在隧道的上台阶施工完毕后，将上台阶波纹板安装到对应位置并使所述上台阶波纹板的拱脚处同悬撑体连接；铺设轨道板并在所述轨道板上安装支撑结构；推动所述支撑结构移动至适当位置，并将所述触体和所述悬撑体连接在一起，以对所述上台阶波纹板的拱脚处进行支撑。本发明的优点是：施工方法简单，实现了对上台阶波纹板的拱脚处的支撑。

Description

一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法

技术领域

本发明涉及隧道支护的技术领域，尤其是一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法。

背景技术

随着现代化交通设施的快速发展，各种隧道建设项目正如雨后春笋般地涌现，如城市地铁隧道、西部山岭隧道。随着隧道结构支护理念的不断发展，尤其是对山岭隧道新奥法支护形式的不断创新应用，让压支护理念不断得到更多关注，即允许外侧岩（土）体发生一定程度的变形以释放部分围岩应力，采用装配式钢波纹板的隧道支护形式应运而生。装配式钢波纹板支护结构能够发挥装配式快速支护施工的优点，但是在实际应用过程中，由于围岩地质情况的限制，隧道开挖施工往往并非一次性地开挖成洞，而是采用台阶法的分段分层开挖模式，在支护过程中就需要根据具体的分层开挖步骤来对开挖段进行分层地安装支护波纹板。如在通常采用的三台阶法施工过程中，就需要依次对上台阶、中台阶和下台阶开挖段进行波纹板安装施工。然而，由于复杂因素的影响，上台阶波纹板与中台阶波纹的拼装间隔期往往较长，上台阶波纹板的拱脚处较长时间处于悬空状态，使得上台阶波纹板发生较明显的位移变形，严重影响上台阶波纹板的支护效果，且严重影响波纹板的整体拼接精度。为了使上台阶充分发挥其支护效果，同时克服波纹板自身重量，设计中往往在上台阶拱脚处往围岩中打入一定数量的拱脚锚杆。在实际工程应用中，如何设计临时支撑形式，达到减少拱脚锚杆的用量，同时确保上台阶拱脚的支撑作用，是台阶法施工过程中波纹板装配施工的迫切需求。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法，通过在隧道内铺设轨道板并在轨道板上安装支撑结构，实现了对上台阶波纹板的拱脚处的支撑。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：

（S1）在隧道的上台阶施工完毕后，将上台阶波纹板安装到对应位置并使所述上台阶波纹板的拱脚处同悬撑体连接；

（S2）铺设轨道板并在所述轨道板上安装支撑结构；其中，所述轨道板包括第一轨道板和第二轨道板，所述第一轨道板安装在中台阶的底座上，所述第二轨道板安装在下台阶的底座上或隧道底板上；所述支撑结构包括支撑顶拱杆、中台阶支撑立柱、下台阶支撑立柱、支撑横梁及触体，所述支撑顶拱杆为横向设置且沿纵向间隔布置有三根，位于中部的所述支撑顶拱杆和位于后部的所述支撑顶拱杆的端部分别同所述中台阶支撑立柱和所述下台阶支撑立柱连接，所述下台阶支撑立柱通过其底部的立柱滚轮可滑动式安装在所述第二轨道板上，所述中台阶支撑立柱通过其底部的立柱滚轮可滑动式安装在所述第一轨道板上；所述支撑顶拱杆之间通过所述支撑横梁连接且所述支撑横梁沿其长度方向上间隔设置有若干所述触体；

（S3）推动所述支撑结构沿所述轨道板移动至适当位置，并将所述触体和所述悬撑体连接在一起，以对所述上台阶波纹板的拱脚处进行支撑。

所述触体位于所述支撑横梁的外侧，所述触体包括一根导杆、一个转盘、两个斜杆臂、一个限位环、一个限位钩，两个所述斜杆臂的一端均同所述支撑横梁连接、另一端分别同所述导杆两端连接，所述导杆为竖向设置，所述导杆两端均设置有挡块，所述转盘螺纹连接在所述导杆上且所述转盘通过转动可沿所述导杆长度方向进行移动，所述转盘上表面为粗糙面，所述转盘上表面托举所述悬撑体，通过调节所述转盘在所述导杆上的高度，以支撑托举不同高度的悬撑体；所述限位环套箍在所述导杆上且所述限位环可沿所述导杆的长度方向进行移动，所述限位钩与所述限位环之间为铰接，通过所述限位钩的弯钩处钩住所述悬撑体，以限制所述悬撑体发生偏离所述转盘的运动。

所述悬撑体包括悬撑板、连接杆、咬合板，所述连接杆两端分别固定连接于所述悬撑板和所述咬合板，所述咬合板上开设有连接孔；所述悬撑板下表面为粗糙面，通过所述悬撑板下表面与所述转盘上表面紧密接触咬合，以使所述悬撑体和所述触体相连接；通过在所述连接孔内安装对应的连接件，以使所述悬撑体和所述上台阶波纹板的拱脚处相连接；通过所述限位钩的弯钩处钩住所述悬撑板的靠近所述上台阶波纹板的一侧，以限制所述悬撑板发生偏离所述转盘的运动。

位于中部的所述支撑顶拱杆通过拉索同位于前、后两侧的所述支撑横梁连接，用以加强所述支撑横梁的外荷载支撑强度。

所述支撑顶拱杆的高度低于隧道顶板的高度。

所述轨道板顶部开设有槽口，所述轨道板两端分别设置有卡板和同所述卡板相配合的卡槽，所述轨道板侧部的两端分别设置有限位杆和可翻转的限位板，所述限位板通过转轴同所述轨道板连接，所述限位板顶部开设有同所述限位杆相配合的限位槽；通过将一块所述轨道板上的卡板插设到另一块所述轨道板上的卡槽内，以加长所述轨道板；通过翻转一块所述轨道板上的限位板使所述限位板上的限位槽开口朝下并使所述限位槽与另一块所述轨道板上的限位杆配合，以固定所述轨道板。

本发明的优点是：施工方法简单，实现了对上台阶波纹板的拱脚处的支撑。

附图说明

图1是本发明中支撑结构的构造图；

图2是本发明中触体的构造图；

图3是本发明中悬撑体的构造图；

图4是本发明中悬撑体与上台阶波纹板的连接示意图；

图5是本发明中轨道板的构造图；

图6是本发明中轨道板的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-6所示，图中标记1-25分别表示为: 下台阶支撑立柱1、中台阶支撑立柱2、立柱滚轮3、轨道板4、支撑顶拱杆5、支撑横梁6、拉索7、斜杆臂8、转盘9、导杆10、触体11、限位环12、限位钩13、上台阶波纹板14、悬撑板15、连接杆16、咬合板17、连接孔18、槽口19、卡板20、卡槽21、限位杆22、限位槽23、限位板24、转轴25。

实施例：如图1-6所示，本实施例涉及一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法，其施工方法包括以下步骤：

（S1）如图4所示，在进行隧道的上台阶开挖施工的同时，将悬撑体事先连接到上台阶波纹板14拱脚处的固定位置。在上台阶施工完毕后，将上台阶波纹板14安装到固定位置。

（S2）如图1所示，铺设轨道板4并在轨道板4上安装支撑结构。其中，轨道板4包括第一轨道板和第二轨道板，第一轨道板安装在中台阶的底座上，第二轨道板安装在下台阶的底座上或隧道底板上。支撑结构包括支撑顶拱杆5、中台阶支撑立柱2、下台阶支撑立柱1、支撑横梁6及触体11，支撑顶拱杆5为横向设置且沿纵向间隔布置有三根，中部的支撑顶拱杆5和后部的支撑顶拱杆5的端部分别同中台阶支撑立柱2和下台阶支撑立柱1连接，下台阶支撑立柱2通过其底部的立柱滚轮3支撑于第二轨道板上，中台阶支撑立柱1通过其底部的立柱滚轮3支撑于第一轨道板上，下台阶支撑立柱1和中台阶支撑立柱2可沿对应的轨道板4的长度方向进行移动。支撑顶拱杆5之间通过支撑横梁6连接且支撑横梁6沿其长度方向上间隔设置有若干触体11。

如图1和图2所示，触体11位于支撑横梁6的外侧，触体11包括一根导杆10、一个转盘9、两个斜杆臂8、一个限位环12、一个限位钩13，两个斜杆臂8的一端均同支撑横梁6连接、另一端分别同导杆10两端连接，导杆10为竖向设置，导杆10两端均设置有挡块，转盘9螺纹连接在导杆10上且转盘9通过转动可沿导杆10长度方向进行移动，转盘9上表面为粗糙面，转盘9上表面托举悬撑体，通过调节转盘9在导杆10上的高度，以支撑托举不同高度的悬撑体。限位环12套箍在导杆10上且限位环12可沿导杆10的长度方向进行移动，限位钩13与限位环12之间为铰接，通过限位钩13的弯钩处钩住悬撑体，以限制悬撑体发生偏离转盘9的运动。

如图3所示，悬撑体包括悬撑板15、连接杆16、咬合板17，连接杆16两端分别固定连接于悬撑板15和咬合板17，咬合板17上开设有连接孔18（本实施例中为螺栓孔或者铆接孔）；悬撑板15下表面为粗糙面，通过悬撑板15下表面与转盘9上表面的紧密咬合，以使悬撑体支撑于触体11上，并可将支撑荷载均匀地分布在支撑横梁6上；通过在连接孔18内安装对应的连接件（本实施例中为螺栓或铆钉），以使悬撑体和上台阶波纹板14的拱脚处相连接。由于限位钩13的长度与悬撑板15的宽度相适应，在转盘9与悬撑板15紧密接触咬合后，调整限位环12和限位钩13的位置，使得限位钩13的弯钩处钩住悬撑板15的内侧，即靠近上台阶波纹板14的一侧，用以限制悬撑板15发生偏离转盘9的运动。

如图1所示，中部的支撑顶拱杆5通过拉索7同支撑横梁6两端连接。拉索7的长度可调，用以加强支撑横梁6的外荷载支撑强度，拉索7的条数可以根据实际情况调整设置。

如图1所示，支撑顶拱杆5的高度略低于隧道顶板的高度，为了确保足够的施工空间。

如图5和图6所示，轨道板4顶部开设有槽口19，轨道板4两端分别设置有卡板20和同卡板20相配合的卡槽21，轨道板4侧部的两端分别设置有限位杆22和可翻转的限位板24，限位板24通过转轴25同轨道板4连接，限位板24顶部开设有同限位杆22相配合的限位槽23；通过将一块轨道板4上的卡板20插设到另一块轨道板4上的卡槽21内，以加长轨道板4；通过翻转一块轨道板4上的限位板24使限位板24上的限位槽23开口朝下并使限位槽23与另一块轨道板4上的限位杆22配合，以固定轨道板4。

（S3）推动支撑结构移动至适当位置，并将触体11和悬撑体连接在一起，以对上台阶波纹板14的拱脚处进行支撑。施工中可以根据开挖步距的长度调整轨道板4的长度，轨道板4的长度小于台阶长度，在前移支撑结构时，反复将后侧移动通过的轨道板4前移至立柱滚轮3的前方用以铺设前方轨道板4。

其中，支撑横梁的悬挑段用以支撑上台阶波纹板的拱脚处悬撑体和（或）部分中台阶波纹板的与上台阶波纹板拱脚处悬撑体相同水平高度处的悬撑体，支撑横梁的悬挑段以外的部分用以支撑中台阶波纹板和（或）下台阶波纹板的与上台阶波纹板拱脚处悬撑体相同水平高度处的悬撑体，以尽量满足中台阶支撑立柱两侧支撑横梁的受力平衡。

另外，调整下台阶支撑立柱1的高度，使之与中台阶支撑立柱2同高度，也可以适用于二台阶法的隧道开挖支护结构临时支撑。

本实施例还具有以下有益效果：施工方法简单，实现了对上台阶波纹板的拱脚处的支撑。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (6)

1.一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：

（S1）在隧道的上台阶施工完毕后，将上台阶波纹板安装到对应位置并使所述上台阶波纹板的拱脚处同悬撑体连接；

（S2）铺设轨道板并在所述轨道板上安装支撑结构；其中，所述轨道板包括第一轨道板和第二轨道板，所述第一轨道板安装在中台阶的底座上，所述第二轨道板安装在下台阶的底座上或隧道底板上；所述支撑结构包括支撑顶拱杆、中台阶支撑立柱、下台阶支撑立柱、支撑横梁及触体，所述支撑顶拱杆为横向设置且沿纵向间隔布置有三根，位于中部的所述支撑顶拱杆和位于后部的所述支撑顶拱杆的端部分别同所述中台阶支撑立柱和所述下台阶支撑立柱连接，所述下台阶支撑立柱通过其底部的立柱滚轮可滑动式安装在所述第二轨道板上，所述中台阶支撑立柱通过其底部的立柱滚轮可滑动式安装在所述第一轨道板上；所述支撑顶拱杆之间通过所述支撑横梁连接且所述支撑横梁沿其长度方向上间隔设置有若干所述触体；

（S3）推动所述支撑结构沿所述轨道板移动至适当位置，并将所述触体和所述悬撑体连接在一起，以对所述上台阶波纹板的拱脚处进行支撑。

2.如权利要求1所述的一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法，其特征在于：所述触体位于所述支撑横梁的外侧，所述触体包括一根导杆、一个转盘、两个斜杆臂、一个限位环、一个限位钩，两个所述斜杆臂的一端均同所述支撑横梁连接、另一端分别同所述导杆两端连接，所述导杆为竖向设置，所述导杆两端均设置有挡块，所述转盘螺纹连接在所述导杆上且所述转盘通过转动可沿所述导杆长度方向进行移动，所述转盘上表面为粗糙面，所述转盘上表面托举所述悬撑体，通过调节所述转盘在所述导杆上的高度，以支撑托举不同高度的悬撑体；所述限位环套箍在所述导杆上且所述限位环可沿所述导杆的长度方向进行移动，所述限位钩与所述限位环之间为铰接，通过所述限位钩的弯钩处钩住所述悬撑体，以限制所述悬撑体发生偏离所述转盘的运动。

3.如权利要求2所述的一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法，其特征在于：所述悬撑体包括悬撑板、连接杆、咬合板，所述连接杆两端分别固定连接于所述悬撑板和所述咬合板，所述咬合板上开设有连接孔；所述悬撑板下表面为粗糙面，通过所述悬撑板下表面与所述转盘上表面紧密接触咬合，以使所述悬撑体和所述触体相连接；通过在所述连接孔内安装对应的连接件，以使所述悬撑体和所述上台阶波纹板的拱脚处相连接；通过所述限位钩的弯钩处钩住所述悬撑板的靠近所述上台阶波纹板的一侧，以限制所述悬撑板发生偏离所述转盘的运动。

4.如权利要求1所述的一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法，其特征在于：位于中部的所述支撑顶拱杆通过拉索同位于前、后两侧的所述支撑横梁连接，用以加强所述支撑横梁的外荷载支撑强度。

5.如权利要求1所述的一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法，其特征在于：所述支撑顶拱杆的高度低于隧道顶板的高度。

6.如权利要求1所述的一种行进式隧道初支波纹板临时支撑结构的施工方法，其特征在于：所述轨道板顶部开设有槽口，所述轨道板两端分别设置有卡板和同所述卡板相配合的卡槽，所述轨道板侧部的两端分别设置有限位杆和可翻转的限位板，所述限位板通过转轴同所述轨道板连接，所述限位板顶部开设有同所述限位杆相配合的限位槽；通过将一块所述轨道板上的卡板插设到另一块所述轨道板上的卡槽内，以加长所述轨道板；通过翻转一块所述轨道板上的限位板使所述限位板上的限位槽开口朝下并使所述限位槽与另一块所述轨道板上的限位杆配合，以固定所述轨道板。

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