CN116335727A - 一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法 - Google Patents
一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116335727A CN116335727A CN202310353259.3A CN202310353259A CN116335727A CN 116335727 A CN116335727 A CN 116335727A CN 202310353259 A CN202310353259 A CN 202310353259A CN 116335727 A CN116335727 A CN 116335727A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arch
- units
- unit
- positioning
- tunnel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 69
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 22
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 2
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 description 2
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000012994 industrial processing Methods 0.000 description 1
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/14—Lining predominantly with metal
- E21D11/18—Arch members ; Network made of arch members ; Ring elements; Polygon elements; Polygon elements inside arches
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/14—Lining predominantly with metal
- E21D11/15—Plate linings; Laggings, i.e. linings designed for holding back formation material or for transmitting the load to main supporting members
- E21D11/152—Laggings made of grids or nettings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/14—Lining predominantly with metal
- E21D11/18—Arch members ; Network made of arch members ; Ring elements; Polygon elements; Polygon elements inside arches
- E21D11/24—Knuckle joints or links between arch members
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/14—Lining predominantly with metal
- E21D11/28—Longitudinal struts, i.e. longitudinal connections between adjoining arches
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/14—Lining predominantly with metal
- E21D11/30—Bases for lower arch members
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/40—Devices or apparatus specially adapted for handling or placing units of linings or supporting units for tunnels or galleries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
本发明提供一种适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，包括：步骤S1，将拱架分为拱部单元、拱腰单元和拱脚单元，步骤S2，将拱部单元和拱腰单元沿合页式铰链进行折叠，将折叠的拱架运输到位；步骤S3，将拼装台车行驶至掌子面，通过拼装台车中部的抓臂抓住拱部单元；步骤S4，将拱架整体抬升至预设位置，使拼装台车两侧的两个抓臂抓取拱脚单元；步骤S5，将拱架与已喷射拱架进行对接。单榀拱架的拱部单元和拱腰单元铰接，使拱架可以折叠，以保证拱架可通过随车吊穿过衬砌台车运输进洞，再将3榀折叠拱架组合拼装，以保证拱架安装台车能一次同时施工三榀拱架，从而提高施工效率，保证洞内作业有效推进。
Description
技术领域
本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法。
背景技术
目前，国内隧道通用采用人工洞内安装拱架，具有作业人员多、安全风险高、工作效率低、质量控制难等特点，尤其在川藏铁路高原缺氧，隧道地质复杂，存在高地应力、高地温、突涌水、岩爆、有害气体等多种不良地质，施工效率将进一步降低，施工安全风险高，如何实现钢拱架支撑的机械化作业，优质安全、高效的实现隧道支护措施是高原隧道施工亟待解决的问题。
因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，包括：
步骤S1，将拱架分为拱部单元、拱腰单元和拱脚单元，其中至少拱部单元和拱腰单元的连接板之间通过合页式铰链连接；
步骤S2，将拱部单元和拱腰单元沿合页式铰链进行折叠，将折叠的拱架运输到位；
步骤S3，将拼装台车行驶至掌子面，通过拼装台车中部的抓臂抓住拱部单元，将拱部单元抬起使两个拱腰单元受重力自由下垂；
通过拼装台车两侧的两个抓臂将两个拱腰单元撑开，拱部单元和拱腰单元的连接板通过螺栓进行固定；
步骤S4，将拱架整体抬升至预设位置，使拼装台车两侧的两个抓臂抓取拱脚单元，将拱脚单元与拱腰单元通过螺栓固定；
步骤S5，将拱架与已喷射拱架进行对接。
优选，在运输到位之前，在洞外根据隧道断面尺寸进行模拟、试拼。
优选，在步骤S1中，拱架有多榀，拱架的制作步骤包括：
步骤S101，将其中一片连接板放置在盒式卡控工装内，将三节铰接管放入盒式卡控工装，将中间一节铰接管与连接板焊接；
步骤S102，将另一片连接板重叠放置在盒式卡控工装内，并与另两节铰接管进行焊接固定，取出两片连接板，并分别将与对应的铰接管进行满焊；
步骤S103，将合页式铰链对应的两个连接板分别与拱部单元、拱腰单元焊接固定；
步骤S104，将多榀拱部单元固连在定位工装上，使多榀拱部单元呈预设间距分布；
步骤S105，在多榀拱部单元之间焊接钢筋网片，焊接完成后将拱部单元、拱腰单元相对应的铰接管通过铰轴进行铰接。
优选，所述定位工装包括：
定位件，所述定位件与多榀拱部单元的长度相适配；
定位钢板，多个所述定位钢板固定在所述定位件上，并与多榀拱部单元一一对应；
在所述定位钢板上设有与拱部单元端部的连接板相适配，在所述定位钢板设有对应所述连接板的螺孔。
优选，所述定位件上设有滑轨，所述定位钢板通过滑座滑动装配在所述滑轨上，在相邻两个所述定位钢板之间设有定位油缸。
优选，所述盒式卡控工装包括：
槽体，所述槽体为上端敞口的方形槽，其内腔与连接板相适配；
定位柱，所述定位柱不少于两个，所述定位柱固定在所述槽体内，并与所述连接板的螺孔位置相对应；
卡槽，所述卡槽设置在所述槽体对应所述连接板的铰接侧。
优选，所述定位柱固定在底部垫板上，所述底部垫板对应放置在所述槽体内。
优选，在步骤S102中，通过间距卡控工装对多榀拱部单元的拱顶进行限位；
所述间距卡控工装包括：
定位杆；
卡接工位，两个卡柱间隔分布形成所述卡接工位，多个卡接工位与多榀拱部单元一一对应；
所述间距卡控工装对多榀拱部单元的拱顶进行卡接限位。
优选，步骤S103中，提前对位于端头部位的拱部单元进行开孔，开孔位置与小导管分布位置相对应。
优选，所述定位钢板上设有垫片，使相邻两榀拱架呈阶梯式分布，相邻两榀拱架的外侧通过Z形连筋进行连接。
有益效果：单榀拱架的拱部单元和拱腰单元铰接，使拱架可以折叠，以保证拱架可通过随车吊穿过衬砌台车运输进洞，再将3榀折叠拱架组合拼装，以保证拱架安装台车能一次同时施工三榀拱架，从而提高施工效率，保证洞内作业有效推进。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为本发明所提供具体实施例中多榀钢拱架的结构简图；
图2为本发明所提供具体实施例中间距卡控工装的结构简图；
图3为本发明所提供具体实施例中盒式卡控工装的结构简图；
图4为本发明所提供具体实施例中连接板的焊接示意图简图
图中：1、拱部单元；2、合页式铰链；3、钢筋网片；4、间距卡控工装；5、卡柱；6、螺柱；7、拱腰单元；8、定位件；9、滑轨；10、滑座；11、垫片；12、底部垫板；13、铰接管；14、槽体；15、定位柱；16、挡板；17、连接板。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1-4所示，一种适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，通过优化钢架单元长度和节数，采用合页式铰链2将各单元利用插销连接在一起；在钢构件加工场内通过各种工装辅助，卡控合页式铰链2钢板铰接质量、钢架间距以及钢筋网片3和连接钢筋施工质量，实现多榀折叠拱架标准化加工和安装。具体包括：步骤S1，将拱架分为拱部单元1、拱腰单元和拱脚单元，具体来说，将单榀拱架分为五个单元拱架，分别为1个拱部单元1、2个拱腰单元以及2个拱脚单元；其中至少拱部单元1和拱腰单元的连接板17之间通过合页式铰链2连接；首先将拱部单元1与拱腰单元的组装在一起，通过调整拱架单元的弦高，使其在同一高度，方便吊装的同时能有效保证拱架在整体调运过程中受力均匀，不会发生变形、损坏等情况。
步骤S2，多榀拱架的拱部单元1和拱腰单元沿合页式铰链2进行折叠，将折叠的拱架运输到位，其中，多榀拱架作为一个整体进行折叠和整体运输至掌子面，通过将单榀拱架的拱部单元1和拱腰单元连接板17处间设置铰接，使拱架可以折叠，以保证拱架可通过随车吊穿过衬砌台车运输进洞。
在运输过程中，采用U型卡具临时固定多榀折叠的拱架拱部单元1和拱腰单元，便于折叠拱架运输，U型卡具可循环施工，减少了运输拱架的材料消耗。
步骤S3，将拼装台车行驶至掌子面，在拼接台车就位以后，拼装台车具体为三臂两篮拱架拼装台车，定位完成后，由3名操作手各自负责遥控一个抓臂，首先通过拼装台车中部的抓臂抓住拱部单元1，将拱部单元1抬起使两个拱腰单元受重力自由下垂；通过拼装台车两侧的两个抓臂将两个拱腰单元撑开，两侧抓臂上的作业篮各1名作业人员负责将将拱部单元1和拱腰单元的连接板17通过螺栓进行固定。
步骤S4，将左右两侧抓臂松开，通过中部抓臂将拱架整体抬升至预设位置，使拼装台车两侧的两个抓臂抓取拱脚单元，再由作业人员将将拱脚单元与拱腰单元通过螺栓固定。
步骤S5，将拱架与已喷射拱架进行对接，具体将拱架与上榀已喷射拱架补焊连接筋以及钢筋网片3固定。
三臂两篮拱架拼装台车两榀拱架抓举安装施工工艺实现了钢架支撑机械化作业，有效减轻工人作业强度，同时该工艺也避免了施工过程中存在的各种突发风险，为作业人员的生命安全提供了保障，解决人工和现有拱架安装台车单榀安装效率低、作业风险高及质量控制难的难点。
在一可选实施例中，在运输到位之前，在洞外根据隧道断面尺寸进行模拟、试拼。首先在隧道外将单榀拱架的拱部单元1和拱腰单元连接板17处间设置栓接，使拱架可以折叠，以保证拱架可通过随车吊穿过衬砌台车运输进洞。再将3榀折叠拱架组合拼装，两榀拱架间用间距卡控工装4以设计拱架间距进行固定，并将钢筋网片3焊接在拱架背面，另单独将3个拱脚单元以同理焊接成两榀整体，以保证拱架安装台车能一次同时施工三榀拱架。
在一可选实施例中，在隧道内壁设置对应拱顶、拱腰的定位点，定位点至少有三组，三组定位点分别对应位于拱部单元1、拱腰单元的中点处，每组定位点有两个，分别对应位于三榀拱架两侧的两榀拱架，通过以对拱架进行定位，保证拱架的定位精度。
在本实施例中，每个定位点通过U形件对拱架进行定位，U形件中部设有对应锚杆的螺孔，U形件两端设有穿孔，穿孔内可插入定位销对拱架进行限位，在隧道开挖之后，进行测量放样，在对应的定位点打设锚杆，锚杆沿隧道的径向延伸，锚杆为注浆锚杆，打设完成后进行注浆，然后在锚杆通过螺纹装配连接U形件，然后利用水准仪进行精准U形件定位，定位完U形件后即可进行拱架安装，通过安装台车将拱架抬升至预设位置，然后通过定位销插入U形件两端的穿孔，从而对拱架进行定位。
在一可选实施例中，在步骤S1中，同时进行施工的拱架有多榀，多榀拱架制作步骤包括：
步骤S101，钢拱架整体式安装对拱架单元间的垂直度和连接钢板的偏差要求很高，为减少安装螺母螺栓对孔的时间，控制拱架的连接质量，现场采用合页式铰链2钢板连接，方便螺栓孔对接和钢拱架垂直度控制。
将用于进行相邻拱部单元1进行连接的连接板17作为合页式铰链2的两片合页，在具体施工时，其中一片连接板17放置在盒式卡控工装内，将三节铰接管13放入盒式卡控工装，将中间一节铰接管13与连接板焊接。
步骤S102，将另一片连接板17重叠放置在盒式卡控工装内，并与另两节铰接管13进行焊接固定，取出两片连接板17，并分别将与对应的铰接管13进行满焊。
步骤S103，在本申请，仅拱部单元1与拱腰单元通过合页式铰链2连接，将合页式铰链2对应的两个连接板17分别与拱部单元1、拱腰单元焊接固定，在拱腰单元远离拱部单元1的一端焊接普通连接板17，拱脚单元的两端对应连接普通连接板17即可。
步骤S104，将多榀拱部单元1固连在定位工装上，使多榀拱部单元1呈预设间距分布。
步骤S105，在多榀拱部单元1之间焊接通长钢筋网片3，焊接完成后将拱部单元1、拱腰单元相对应的两个连接板通过铰轴进行铰接。
折叠拱架提前在钢构件加工场内加工，实现工厂化加工，可保证拱架间距以及钢筋网片3的施工质量。
在本实施例中，采用Ф32*3mm无缝钢管插销作为铰轴，插销两端设置圆环卡具焊接，保证合页式铰链2连接板螺栓孔对位。插销加工先通过插销加工工装将一端焊死，拱部、拱腰单元连接钢筋对管后，将插销插入后再将另一端焊死固定，再施工拱腰单元连接筋和钢筋网片3。
在一可选实施例中，所述定位工装包括定位件8、定位钢板，其中所述定位件8与多榀拱部单元1的长度相适配，多个所述定位钢板固定在所述定位件8上，并与多榀拱部单元1一一对应。
在本实施例中，对应制作的拱架为三榀，在所述定位钢板上设有与拱部单元1端部的连接板17相适配，定位钢板呈与连接板17对应的角度进行倾斜，在所述定位钢板设有对应所述连接板17的螺孔，通过螺栓进行固定，是三榀拱部单元1进行固定，防止网片施工过程中钢架倾倒。
在本实施例中，设置间距卡控工装4减少连接筋搭接；焊接钢筋网片3，钢筋网片3尺寸加长，减少网片搭接，端头拱架连接钢筋外露不小于一个网格，保证下一循环搭接。
在一可选实施例中，所述定位件8上设有滑轨9，所述定位钢板通过滑座10滑动装配在所述滑轨9上，在相邻两个所述定位钢板之间设有定位油缸。
能够根据实际需要进行定位钢板调整，保证不同榀距的拱架施工，相邻两个定位钢板之间通过定位油缸进行固定，能够保证足够的稳定性。
在一可选实施例中，所述盒式卡控工装包括槽体14、定位柱15和卡槽，所述槽体14为上端敞口的方形槽，其内腔与连接板17相适配；所述定位柱15不少于两个，所述定位柱15固定在所述槽体14内，并与所述连接板17的螺孔位置相对应；先将一片连接板17放置在槽体14内，并通过定位柱15穿过连接板17上的螺孔进行定位，所述卡槽设置在所述槽体14内部对应所述连接板17的铰接侧，卡槽由槽体14边缘一向上凸起的挡板16或者凸条形成，在铰接钢管卡槽内放置3节Ф42*3.5mm作为铰接管13，铰接管13之间间距控制0.5mm内，将中间节铰接管13与钢板先点焊，再将另一块连接钢板放置进入卡槽，通过定位柱15进行卡接，将两侧的铰接管13与后放入的连接板17进行点焊。最后将两片连接板17从工装内取出，将铰接钢管与连接钢板满焊即可。
在一可选实施例中，所述定位柱15固定在底部垫板12上，所述底部垫板12对应放置在所述槽体14内，以此能够更换垫片11，从而适应的不同螺孔间距的连接板17，定位柱15的高度不大于两个连接板17的厚度。
在一可选实施例中，在步骤S102中，通过间距卡控工装4对多榀拱部单元1的拱顶进行限位，具体是通过拱架间距卡控工装4将3榀拱部单元1从顶部卡住，保证钢架间距符合设计要求。所述间距卡控工装4包括定位杆和卡接工位，定位杆长度与三榀拱架的宽度相适配，在定位杆上设有三个卡接工位，两个卡柱5间隔分布即可形成所述卡接工位，卡接工位与多榀拱部单元1一一对应；所述间距卡控工装4多榀拱部单元1的拱顶进行卡接限位，通过拱架间距卡控工装4将3榀拱部单元1从顶部卡住，保证钢架间距符合设计要求。
在本实施例中，三榀拱架在安装之前仅仅通过钢筋网片进行连接，使三榀拱架能够在实际安装过程中通过钢筋网片形变进行微调，以适应不同规格的隧道情况(例如转弯处)，在三榀拱架安装完成后，可以拆除间距卡控工装4焊接连接筋，也可以将间距卡控工装4与三榀拱架进行焊接，从而作为连接筋使用，加强支护强度。
除此之外，在进行运输过程中，间距卡控工装4自下向上卡接多榀拱部单元1，使多榀拱架在运输过程中保持稳定，进一步地，两个卡柱5间距与拱架对应工字钢的宽度适配，在至少一个卡柱5的中下部设有穿孔，穿孔内螺纹装配螺柱6，螺柱6穿过穿孔后顶触在拱架对应工字钢的腹板上，以此实现固定限位。
间距卡控工装4可作为多榀拱架的连接件进行使用，且在拱架安装完成后可以进行拆除，能够避免多榀拱架在运输和安装过程中发生形变，从而提高安装精度，且间距卡控工装4可拆卸，不会造成撑板增加和生产难度增加。
在一可选实施例中，步骤S103中，为应对超前小导管的施工，提前对位于端头部位的拱部单元1进行开孔，开孔位置与小导管分布位置相对应，开孔采用激光设备提前开孔。
在一可选实施例中，所述定位钢板上设有垫片11，使相邻两榀拱架呈阶梯式分布，相邻两榀拱架的外侧通过Z形连筋进行连接。
拱架间采用“Z”字型连接筋固定，实现多榀折叠拱架台阶状拼装，适用于隧道陡坡拱架安装，保证了拱架安装的垂直度。
具体来说，垫片11上设有与定位钢板适配的螺孔，通过螺栓依次穿过连接板17、垫片11和定位钢板实现拱部单元1的固定。
定位件8为方形座体，上方设有沿其长度方向延伸的燕尾状滑轨9，滑座10通过底部燕尾槽滑动装配在燕尾状滑轨9上。
综上，通过实际应用技术进行计算和统计得出，三臂两篮拱架拼装台车能够减少钢拱架拼装、连接筋焊接以及钢筋网片3焊接时间，加快拱架拼装效率，平均时长(不含锁脚、超前工序)为90min，较人工立架节约30min。
传统人工立架需12名工人，三臂两篮拱架拼装台车仅需5名操作人员即可完成所有立架工作，较传统人工立架减少7名工人。人工立架工人人均工资为18000元/月，三臂两篮拱架安装台车施工，主操作手30000元/月，另三人辅助工为18000元/月，每月人工费可节约12*18000-(30000*2+18000*3)＝102000元。
由此可见，本申请提供的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法可有效防止立架施工过程中存在的各种不良地质突发风险，为作业人员的生命安全提供了保障；工厂化加工，保证了拱架间距、连接筋以及钢筋网片3的施工质量；三臂两篮拱架安装机施工中更便于操作，解决了3榀钢架一次抓举的施工难题，提高了施工效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，包括：
步骤S1，将拱架分为拱部单元、拱腰单元和拱脚单元，其中至少拱部单元和拱腰单元的连接板之间通过合页式铰链连接；
步骤S2，将拱部单元和拱腰单元沿合页式铰链进行折叠，将折叠的拱架运输到位；
步骤S3，将拼装台车行驶至掌子面，通过拼装台车中部的抓臂抓住拱部单元，将拱部单元抬起使两个拱腰单元受重力自由下垂；
通过拼装台车两侧的两个抓臂将两个拱腰单元撑开，拱部单元和拱腰单元的连接板通过螺栓进行固定；
步骤S4，将拱架整体抬升至预设位置，使拼装台车两侧的两个抓臂抓取拱脚单元，将拱脚单元与拱腰单元通过螺栓固定；
步骤S5，将拱架与已喷射拱架进行对接。
2.根据权利要求1所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，在运输到位之前，在洞外根据隧道断面尺寸进行模拟、试拼。
3.根据权利要求1所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，在步骤S1中，拱架有多榀，拱架的制作步骤包括：
步骤S101，将其中一片连接板放置在盒式卡控工装内，将三节铰接管放入盒式卡控工装，将中间一节铰接管与连接板焊接；
步骤S102，将另一片连接板重叠放置在盒式卡控工装内，并与另两节铰接管进行焊接固定，取出两片连接板，并分别将与对应的铰接管进行满焊；
步骤S103，将合页式铰链对应的两个连接板分别与拱部单元、拱腰单元焊接固定；
步骤S104，将多榀拱部单元固连在定位工装上，使多榀拱部单元呈预设间距分布；
步骤S105，在多榀拱部单元之间焊接钢筋网片，焊接完成后将拱部单元、拱腰单元相对应的铰接管通过铰轴进行铰接。
4.根据权利要求3所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，所述定位工装包括：
定位件，所述定位件与多榀拱部单元的长度相适配；
定位钢板，多个所述定位钢板固定在所述定位件上，并与多榀拱部单元一一对应；
在所述定位钢板上设有与拱部单元端部的连接板相适配，在所述定位钢板设有对应所述连接板的螺孔。
5.根据权利要求4所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，所述定位件上设有滑轨，所述定位钢板通过滑座滑动装配在所述滑轨上，在相邻两个所述定位钢板之间设有定位油缸。
6.根据权利要求3所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，所述盒式卡控工装包括：
槽体，所述槽体为上端敞口的方形槽，其内腔与连接板相适配；
定位柱，所述定位柱不少于两个，所述定位柱固定在所述槽体内，并与所述连接板的螺孔位置相对应；
卡槽，所述卡槽设置在所述槽体对应所述连接板的铰接侧。
7.根据权利要求6所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，所述定位柱固定在底部垫板上，所述底部垫板对应放置在所述槽体内。
8.根据权利要求3所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，在步骤S102中，通过间距卡控工装对多榀拱部单元的拱顶进行限位；
所述间距卡控工装包括：
定位杆；
卡接工位，两个卡柱间隔分布形成所述卡接工位，多个卡接工位与多榀拱部单元一一对应；
所述间距卡控工装对多榀拱部单元的拱顶进行卡接限位。
9.根据权利要求3所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，步骤S103中，提前对位于端头部位的拱部单元进行开孔，开孔位置与小导管分布位置相对应。
10.根据权利要求5所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，所述定位钢板上设有垫片，使相邻两榀拱架呈阶梯式分布，相邻两榀拱架的外侧通过Z形连筋进行连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310353259.3A CN116335727A (zh) | 2023-04-04 | 2023-04-04 | 一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310353259.3A CN116335727A (zh) | 2023-04-04 | 2023-04-04 | 一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116335727A true CN116335727A (zh) | 2023-06-27 |
Family
ID=86882255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310353259.3A Pending CN116335727A (zh) | 2023-04-04 | 2023-04-04 | 一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116335727A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117685016A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-03-12 | 石家庄铁道大学 | 一种无人化立拱及纵向连接一体化施工方法 |
| CN117685016B (zh) * | 2024-02-02 | 2024-05-31 | 中铁十五局集团有限公司 | 一种无人化立拱及纵向连接一体化施工方法 |
-
2023
- 2023-04-04 CN CN202310353259.3A patent/CN116335727A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117685016A (zh) * | 2024-02-02 | 2024-03-12 | 石家庄铁道大学 | 一种无人化立拱及纵向连接一体化施工方法 |
| CN117685016B (zh) * | 2024-02-02 | 2024-05-31 | 中铁十五局集团有限公司 | 一种无人化立拱及纵向连接一体化施工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3348345A1 (en) | Process for truss welding tooling | |
| CN110374612B (zh) | 一种应用于临空状态下的盾构机接收平台及施工工艺 | |
| CN210658011U (zh) | 钢桁架拱桥安装体系 | |
| CN209799969U (zh) | 一种用于快速施工竖井衬砌的整体提升悬臂模板装置 | |
| CN210031910U (zh) | 一种地下综合管廊移动式模板支撑体系 | |
| JP2003326390A5 (zh) | ||
| CN116335727A (zh) | 一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法 | |
| CA2473926A1 (en) | Working device for inner wall surface of tower tank, and inner wall surface working method using the same | |
| CN109967975B (zh) | 大型浮式检修门的建造方法 | |
| CN114214913A (zh) | 一种大跨度大截面型钢梁及施工方法 | |
| CN111576221A (zh) | 一种自行式移动模架主梁结构的制作工艺及主梁结构 | |
| CN111364677B (zh) | 一种组装式钢结构主梁的拆装方法 | |
| CN110804943A (zh) | 一种城市装配式花瓶桥墩钢筋骨架现场施工方法 | |
| CN107916790B (zh) | 一种集块建筑装配化施工钢筋引导管拆除系统及拆除方法 | |
| CN102019512B (zh) | T形柱对接焊施工方法 | |
| CN216840253U (zh) | 轻型钢屋面组合结构 | |
| JP6942680B2 (ja) | 仮設橋の施工方法 | |
| JP5299982B1 (ja) | 円筒構造物建設・補修工事用壁つなぎバンドおよび該壁つなぎバンドを使用した移動昇降式足場による円筒構造物の建設・補修方法 | |
| CN218438222U (zh) | 一种车库顶板后浇带模板加固工具 | |
| CN103883130B (zh) | 空间网格结构中小直径钢管安装方法 | |
| CN219492308U (zh) | 一种适用于隧道初期支护快速施工的可折叠多榀钢拱架 | |
| CN219061686U (zh) | 一种仰拱开挖辅助定位工具 | |
| CN220364873U (zh) | 一种盖梁钢筋骨架预制胎架 | |
| CN217925912U (zh) | 一种隧道衬砌钢筋定位辅助设备 | |
| CN212249181U (zh) | 一种适用于池壁混凝土浇筑的一体化模架系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |