CN213574127U - 一种隧道施工用的可伸缩式横撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种隧道施工用的可伸缩式横撑装置，它用于隧道环形开挖施工预留核心台阶土层时，对钢架接头处进行支撑，在钢架的下部接口处均设有槽型顶推头，槽型顶推头与液压控制的伸缩千斤顶连接，伸缩千斤顶的另一端固定在核心台阶土层的侧面，伸缩千斤顶分别通过耐磨连接管线与电动液压泵站连接；本实用新型能在围岩软弱破碎情况下，防止钢架接头不利变形，有效保障初期支护的整体施工质量。

Description

一种隧道施工用的可伸缩式横撑装置

技术领域

本实用新型涉及一种隧道施工用的可伸缩式横撑装置，属于隧道施工设备工具领域。

背景技术

随着山区高速公路建设的大规模推进，隧道施工所遇到的围岩地质情况越发复杂多样，施工过程中所需应对的施工难题也越来越多，其中初期支护钢架接头位置的挤压变形已经成为隧道施工的一大重难点问题；具体而言，钢架作为初期支护的重要支护结构，其安装质量对初期支护结构稳定性至关重要，但由于现有施工工艺的限制，上部钢架的接头易在围岩土压力的作用下发生局部挤压变形，造成安装时间相对滞后的下部钢架无法与之平顺对接，进而易在钢架接头部位产生楔形空隙。由于钢架接头楔形空隙的存在，整榀钢架存在明显的结构薄弱位置，在隧道围岩的挤压作用下，钢架极易在接头位置发生鼓突变形，进而引发初期支护局部位置侵入二次衬砌限界、初期支护整体失稳等问题。针对上述情况，实际施工过程中常用的辅助措施是在工字钢接头位置增设锁脚锚管。但是，在围岩相对较差的情况下，小型锁脚锚杆所能提供的作用力过小，无法有效抑制钢架接头的不利变形，而大型锁脚锚管的施作需要较大的操作空间，在诸如环向开挖预留核心土等分部开挖法的掌子面位置不具备相应的施工条件，进而导致锁脚锚管的施作时间严重滞后，并错过了抑制工字钢接头不利变形的最佳时间。

可以看出，受现有施工工艺的限制，针对围岩软弱破碎情况下抑制钢架接头不利变形的控制措施存在明显的缺陷，进而无法有效保障初期支护的整体施工质量。

因此，需要一种隧道施工用的支撑装置，能在围岩软弱破碎情况下，防止钢架接头不利变形，有效保障初期支护的整体施工质量。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种隧道施工用的可伸缩式横撑装置，能在围岩软弱破碎情况下，防止钢架接头不利变形，有效保障初期支护的整体施工质量；可以克服现有技术的不足。

本实用新型的技术方案是：一种隧道施工用的可伸缩式横撑装置，它用于隧道环形开挖施工预留核心台阶土层时，对钢架接头处进行支撑，在钢架的下部接口处均设有槽型顶推头，槽型顶推头与液压控制的伸缩千斤顶连接，伸缩千斤顶的另一端固定在核心台阶土层的侧面，伸缩千斤顶分别通过耐磨连接管线与电动液压泵站连接。

上述的槽型顶推头为与钢架配合的“]”形结构；在钢架的接头端面设有钢垫板，所述槽型顶推头位于钢垫板处的钢架上。

上述的伸缩千斤顶为伸缩千斤顶，在伸缩千斤顶上设有油泵连接口和压力表，所述的槽型顶推头位于伸缩千斤顶的前端，在伸缩千斤顶的后端设有增加接触面积的垫板。

前述的电动液压泵站包括控制开关、伸缩千斤顶连接口及泵机。

与现有技术比较，本实用新型隧道施工用的可伸缩式横撑装置，在钢架的下部接口处均设有槽型顶推头，槽型顶推头与液压控制的伸缩千斤顶连接，伸缩千斤顶的另一端固定在核心台阶土层的侧面，伸缩千斤顶分别通过耐磨连接管线与电动液压泵站连接，这样的结构，结合现有的环向开挖预留核心土法施工工艺，通过电动液压泵站控制伸缩千斤顶将槽型顶推头抵紧于钢架下部的接口处也就是拱脚部分，从而在外力的增强作用下，保障该部位不会因受力产生形变；

所述的伸缩千斤顶为伸缩千斤顶，在伸缩千斤顶上设有油泵连接口和压力表，所述的槽型顶推头位于伸缩千斤顶的前端，在伸缩千斤顶的后端设有增加接触面积的垫板，这样的结构，通过垫板能增大与核心台阶土层的接触面积，增强稳定性。

与现有技术比较，还具有的优点有：

实现了在空间相对狭窄的弧形导坑内便捷安装和拆卸的效果，且可多次重复利用；同时，可提前对钢架拱脚进行支撑，有效解决了在环形开挖预留核心土等分部开挖法中掌子面附近操作空间受限导致锁脚锚管施作时间严重滞后的施工难题，对抑制钢架拱脚不利变形，提供钢架安装质量有着显著的作用；此外，可伸缩式可提供钢架所承受的侧向挤压变形数据，为后续锁脚锚管及其它支护结构的参数选择提供数据支撑。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1是本实用新型环形开挖预留核心土法配合可伸缩式横撑装置的施工效果图。

图2是本实用新型伸缩千斤顶的连接结构示意图。

图3是本实用新型支撑装置与钢架支撑状态的连接结构示意图。

其中，核心台阶土层1；钢架2；槽型顶推头3；伸缩千斤顶4；耐磨连接管线5；电动液压泵站6；压力表7；垫板8。

具体实施方式

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

实施例1. 如图1所示，一种隧道施工用的可伸缩式横撑装置，它用于隧道环形开挖施工预留核心台阶土层1时，对钢架2接头处进行支撑，在钢架2的下部接口处均设有槽型顶推头3，槽型顶推头3与液压控制的伸缩千斤顶4连接，伸缩千斤顶4的另一端固定在核心台阶土层1的侧面，伸缩千斤顶4分别通过耐磨连接管线5与电动液压泵站6连接。

所述的槽型顶推头3为与钢架2配合的“]”形结构；在钢架2的接头端面设有钢垫板，所述槽型顶推头3位于钢垫板处的钢架2上。

所述的伸缩千斤顶4为伸缩千斤顶4，在伸缩千斤顶4上设有油泵连接口和压力表7，所述的槽型顶推头3位于伸缩千斤顶4的前端，在伸缩千斤顶4的后端设有增加接触面积的垫板8。

所述的电动液压泵站6包括控制开关、伸缩千斤顶4连接口及泵机。

本实用新型适用于隧道围岩较差，需采用环向开挖预留核心土法进行掘进开挖，且初期支护钢架2受力较大的情况，具体施工步骤如下：

步骤一：打设超前支护，进而采用环向开挖预留核心土法进行隧道开挖，其中预留核心土采用上下两台阶，上台阶纵向长度不少于4榀钢架2间距，下台阶长度不少于2榀钢架2间距，且应满足打设大型锁脚管棚机械（潜孔钻）的操作空间的要求；

步骤二：上台阶弧形导坑开挖步距控制在1～2榀钢架2间距，开挖后立即进行初喷、架立钢架2、挂钢筋网、施作锚杆及复喷等工序；钢架2拱脚应加设钢垫板，若拱脚围岩较软，则应该进行喷砼硬化处理。

步骤三：钢架2架立完成后，将带压力表7伸缩千斤顶4移动到相应工字钢的横向位置，将垫板8顶在核心土侧面，进而通过电动液压泵站6上的控制开关控制带压力表7伸缩千斤顶4的伸缩千斤顶空载伸长，使槽型顶推头顶在相应钢架2的拱脚部位，当压力表7开始有读数立即停止，其后通过控制开关关闭千斤顶连接口的阀门。

步骤四：掌子面继续向前掘进，核心土也相应的向前推移，待钢架2与核心土下台阶对齐时，采用诸如潜孔钻机等设备在钢筋拱脚位置打设φ76、φ89或φ108的锁脚锚管，长度不宜小于4.5m。锁脚锚管型号、管长及打设角度的选择可参考压力表7的读数确定。原则上而言，压力表7读数越大，说明钢架2所承受的侧向挤压力越大，则相应锁脚锚管的支护参数应越强。

步骤五：待锁脚锚管施作完成且锚管浆液初步凝固后，电动液压泵站6控制伸缩千斤顶4缩回，进而施工工人将带压力表7伸缩千斤顶4移动到掌子面前方新架立的钢架2位置处，并重复步骤三的工作，从而实现可伸缩式横撑装置的循环作用。

步骤六：拆除可伸缩式横撑装置的钢架2按正常环向开挖预留核心土法进行中、下台阶的施工。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种隧道施工用的可伸缩式横撑装置，它用于隧道环形开挖施工预留核心台阶土层（1）时，对钢架（2）接头处进行支撑，其特征在于：在钢架（2）的下部接口处均设有槽型顶推头（3），槽型顶推头（3）与液压控制的伸缩千斤顶（4）连接，伸缩千斤顶（4）的另一端固定在核心台阶土层（1）的侧面，伸缩千斤顶（4）分别通过耐磨连接管线（5）与电动液压泵站（6）连接。

2.根据权利要求1所述的隧道施工用的可伸缩式横撑装置，其特征在于：所述的槽型顶推头（3）为与钢架（2）配合的“]”形结构；在钢架（2）的接头端面设有钢垫板，所述槽型顶推头（3）位于钢垫板处的钢架（2）上。

3.根据权利要求1所述的隧道施工用的可伸缩式横撑装置，其特征在于：所述的伸缩千斤顶（4）为伸缩千斤顶（4），在伸缩千斤顶（4）上设有油泵连接口和压力表（7），所述的槽型顶推头（3）位于伸缩千斤顶（4）的前端，在伸缩千斤顶（4）的后端设有增加接触面积的垫板（8）。

4.根据权利要求1所述的隧道施工用的可伸缩式横撑装置，其特征在于：所述的电动液压泵站（6）包括控制开关、伸缩千斤顶（4）连接口及泵机。

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