CN208057128U - 一种用于敞开式tbm法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统 - Google Patents
一种用于敞开式tbm法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，所述支护系统包括环形设置在隧道内壁且成对布置的多个H型钢（1），在所述H型钢（1）上部设置有钢板或者钢板加工件,所述钢板或钢板加工件共同组成钢管片或钢瓦片（2），所述钢板或者钢板加工件头尾相连形成封闭圆环，所述钢板或者钢板加工件设置在H型钢（1）的任意一段或多段上。本实用新型具有安装便捷、使用灵活、支撑可靠的优点，采用它能够安全、顺利地实现即时可靠支护，显著提升恶劣地质条件下敞开式TBM掘进施工的安全性、速度，控制成本，具有很好的技术经济性，大大提升了敞开式TBM在软弱、破碎等恶劣围岩条件下的工程适应性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种TBM法施工隧道的初期支护系统，特别是一种用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统。
背景技术
目前，敞开式TBM在II、III类围岩条件下的工程适应性强，既能保证隧道施工安全、质量与速度，又能节约隧道建设成本；近年来随着技术进步，特别是初期支护技术的发展，合理使用钢拱架（又称作钢支撑）与钢筋排综合支护技术以及相应的施工工艺，敞开式TBM在IV类围岩条件下的工程适应性大大加强，在确保安全与质量的前提下，掘进速度大幅提升。然而，在V类围岩、破碎带等恶劣地质条件下，敞开式TBM的工程适应性一直以来没能得到显著提升，往往TBM月进尺只有寥寥数十米甚至数米，严重影响隧道施工质量、安全、进度与成本，是困扰敞开式TBM施工的一大难题，究其原因，围岩从护盾尾部出露后严重坍塌是重要制约因素之一，特别是围岩极破碎、存在涌水、涌泥、涌砂等情况下，即便采用钢筋排也无法起到较好的支护效果，并且后期注浆操作困难。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种安装便捷、支护可靠的用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统。
本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，一种用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，所述支护系统包括环形设置在隧道内壁且成对布置的多个H型钢，在所述H型钢上部设置有钢板或者钢板加工件,所述钢板或钢板加工件共同组成钢管片或钢瓦片，所述钢板或者钢板加工件头尾相连形成封闭圆环，所述钢板或者钢板加工件设置在H型钢的任意一段或多段上。
为了提高其结构刚度与强度，所述相邻封闭圆环的钢管片或钢瓦片的H型钢连接处错缝布置。
为了便于钢管片/钢瓦片支护系统在洞内拼装，在所述H型钢各段之间设置有周向连接板，所述周向相邻钢管片或钢瓦片部件通过周向连接板连接，在所述周向连接板上设置有连接通孔用以安装螺栓。
为了提高拼装定位能力，所述轴向的相邻H型钢通过纵向连接杆连接，所述纵向连接杆的两端分别与相邻的H型钢的外环翼缘板内侧面连接。
其中，所述纵向连接杆包括以角钢为原材料的杆状本体，在所述杆状本体两端分别设置有安装螺栓的U形卡口或者圆孔。
进一步，所述钢管片或钢瓦片初期支护系统的钢板或者钢板加工件为弧形，且一端设置在H型钢上端面。
为了增加钢管片或钢瓦片的承载能力，在钢板或者钢板加工件与纵向连接杆之间设置有多个垫板。
进一步，所述钢管片或钢瓦片为折弯件，其横截面的一段为直线段，中间为斜段，另一段设置有L形折弯，所述直线段与H型钢的上端面连接，另一段的L形折弯与相对的H型钢的腹板连接或者支撑于内环翼缘板。
进一步，所述钢管片或钢瓦片为U形，所述钢管片或钢瓦片的两端分别与轴向的相邻H型钢的腹板连接或者支撑于内环翼缘板。
进一步，所述钢管片或钢瓦片为压型板/波纹钢，所述压型板/波纹钢的两端分别与轴向的相邻H型钢的腹板连接或者支撑于内环翼缘板。
由于采用了上述技术方案，本实用新型具有安装便捷、使用灵活、支撑可靠的优点，采用它能够安全、顺利地实现即时可靠支护，显著提升恶劣地质条件下敞开式TBM掘进施工的安全性、速度，控制成本，具有很好的技术经济性，大大提升了敞开式TBM在软弱、破碎等恶劣围岩条件下的工程适应性。
附图说明
本实用新型的附图说明如下：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为钢管片横剖面第一种结构示意图；
图3为钢管片纵向错缝拼装展开图；
图4为钢管片纵向连接图；
图5为纵向连接杆截面图；
图6为纵向连接杆正视图；
图7为钢管片周向连接图；
图8为钢管片横剖面第二种结构示意图；
图9为钢管片横剖面第三种结构示意图；
图10为钢管片横剖面第四种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，但本实用新型并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或替代，仍属于本实用新型权利要求所要求保护的范围。
实施例1：如图1、2、所示，一种用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，所述支护系统包括环形设置在隧道内壁且成对布置的多个H型钢1，在所述H型钢1上部设置有钢板或者钢板加工件,所述钢板或钢板加工件共同组成钢管片或钢瓦片2，所述钢板或者钢板加工件头尾相连形成封闭圆环，所述钢板或者钢板加工件设置在H型钢1的任意一段或多段上。
为便于描述，以下均以钢管片为例详细说明。
如图3所示，为了提高其结构刚度与强度，相邻封闭圆环的钢管片连接处错缝布置。
如图4、7所示，为了便于钢管片连接，在所述H型钢1两侧面设置有周向连接板3，所述周向相邻钢管片通过周向连接板3连接，在所述周向连接板上设置有连接通孔7，用以螺栓连接。
如图2、4所示，轴向的相邻H型钢1通过纵向连接杆4连接，所述纵向连接杆4的两端分别与相邻的H型钢1的外环翼缘板内侧面连接。
如图5、6所示，其中，所述纵向连接杆4包括以角钢为原材料的杆状本体，在所述杆状本体两端分别设置有U形卡口或者圆孔5。
如图2所示，所述钢管片之钢板或者钢板加工件为弧形，且一端设置在H型钢1外环翼缘板外侧面。
为了增加钢管片的承载能力，在钢板或者就钢板加工件与纵向连接杆4之间设置有多个垫板6。
在本实用新型中，钢管片的环宽为30mm-50mm。
实施例2：如图8所示，所述钢管片2为折弯件，其横截面的一段为直线段，中间为斜段，另一段设置有L形折弯，所述直线段与H型钢1的外环翼缘板外侧面连接，另一段的L形折弯与相对的H型钢1的腹板连接。
实施例3：如图9所示，所述钢板加工件为U形，所述钢管片或U形钢板加工件的两端分别与轴向的相邻H型钢1的腹板连接。
实施例4：如图10所示，所述钢板加工件为压型板/波纹钢，所述压型板/波纹钢的两端分别与轴向的相邻H型钢1的腹板连接。
钢管片或钢瓦片的结构形式，不仅限于上述方案，钢板或钢板加工件可以前后焊接/搭接于型钢背部（即外侧），也可斜向布置在前后型钢上，前端焊接、后端搭接；也可采用门架式结构，镶嵌于前后两环型钢之内，不必提前与型钢焊接成型，分体式结构，洞内拼装即可；钢板也可以采用压型钢板/波纹板，以减小板厚，辅以角钢支撑，便于洞内安装作业，同时又可保证结构刚度。
钢管片之钢板或者钢板加工件一般全环安装，如果洞底承载能力较好，也可取消仰拱部分的钢板或钢板加工件，只保留型钢。不论是仰拱无钢板或者钢板加工件的钢管片，还是局部加强支护时采用的钢瓦片，其型钢务必封闭成环，以增强结构的承载能力。
Claims (10)
1.一种用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，其特征是：所述支护系统包括环形设置在隧道内壁且成对布置的多个H型钢（1），在所述H型钢（1）上部设置有钢板或者钢板加工件,所述钢板或钢板加工件共同组成钢管片或钢瓦片（2），所述钢板或者钢板加工件头尾相连形成封闭圆环，所述钢板或者钢板加工件设置在H型钢（1）的任意一段或多段上。
2.如权利要求1所述的用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，其特征是：相邻封闭圆环的钢管片或钢瓦片的H型钢（1）连接处错缝布置。
3.如权利要求2所述的用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，其特征是：在所述H型钢（1）两侧面设置有周向连接板（3），所述周向相邻钢管片或钢瓦片（2）通过周向连接板（3）连接，在所述周向连接板上设置有连接通孔（7）。
4.如权利要求3所述的用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，其特征是：轴向的相邻H型钢（1）通过纵向连接杆（4）连接，所述纵向连接杆（4）的两端分别与相邻的H型钢（1）的外环翼缘板内侧面连接。
5.如权利要求4所述的用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，其特征是：所述纵向连接杆（4）包括以角钢为原材料杆状本体，在所述杆状本体两端分别设置有用于安装螺栓的U形卡口或者圆孔（5）。
6.如权利要求5所述的用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，其特征是：所述钢管片或钢瓦片（2）为弧形，且一端设置在H型钢（1）外环翼缘板外侧面。
7.如权利要求6所述的用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，其特征是：在钢管片或钢瓦片（2）与纵向连接杆（4）之间设置有多个垫板（6）。
8.如权利要求5所述的用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，其特征是：所述钢管片或钢瓦片（2）为折弯件，其横截面的一段为直线段，中间为斜段，另一段设置有L形折弯，所述直线段与H型钢（1）的外环翼缘板外侧面连接，另一段的L形折弯与相对的H型钢（1）的腹板连接或者支撑于内环翼缘板。
9.如权利要求5所述的用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，其特征是：所述钢管片或钢瓦片（2）为U形，其两端分别与轴向的相邻H型钢（1）的腹板连接或者支撑于内环翼缘板。
10.如权利要求5所述的用于敞开式TBM法施工隧道的钢管片/钢瓦片支护系统，其特征是：所述钢管片或钢瓦片（2）为压型板/波纹钢，所述压型板/波纹钢的两端分别与轴向的相邻H型钢（1）的腹板连接或支撑于内环翼缘板。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109681221A (zh) * | 2019-02-21 | 2019-04-26 | 中水北方勘测设计研究有限责任公司 | 敞开式tbm的盾尾支护结构 |
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- 2018-03-19 CN CN201820368844.5U patent/CN208057128U/zh active Active
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