CN217813511U - 一种适用于盾构隧道施工的钢支撑组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，包括纵向支撑、环向支撑和楔块；多个环向支撑沿着隧道的长度方向间隔设置，所述环向支撑设置于管片的内部且两者之间沿着周向设有多个楔块，相邻环向支撑之间沿着周向可拆卸设有多个纵向支撑，所述环向支撑为圆环件。本实用新型的钢支撑组件由环向支撑和纵向支撑构成整体，钢支撑组件的整体刚度能够得到提升；环向支撑为圆环件，中部能提供通过空间，优化了隧道内施工空间，使得二次注浆和深层注浆能够同步跟进，实现对隧道进行及时加固，有效地控制地表的沉降。

Description

一种适用于盾构隧道施工的钢支撑组件

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种适用于盾构隧道施工的钢支撑组件。

背景技术

在现行规范中要求对施工条件苛刻的隧道，例如小净距隧道，采用复合式衬砌结构，并结合施工方案及现场监控情况对其中夹岩提出保护或加固措施。目前在施工条件苛刻的情况下，常采用工字钢结构的钢支撑作为在施工中提高隧道整体刚度的重要手段之一。

申请号为CN201910301503.5专利申请公开了一种盾构近间距过先行隧道的施工方法，其中采用井字形的钢结构对隧道进行加固，其存在以下问题：

1)缺少纵向钢支撑，隧道整体刚度提升较为有限；

2)井字形钢结构占据隧道内空间，不便于隧道内二次注浆及深层注浆及时加固，无法做到加固措施和盾构施工进度同步；

3)需采用焊接等方法进行拼装，减缓了施工效率。

综上所述，急需一种适用于盾构隧道施工的钢支撑组件以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，旨在解决现有对于隧道加固的钢结构存在拼装效率低、无法重复利用，以及无法做到加固与盾构施工同步跟进的问题，具体技术方案如下：

一种适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，包括纵向支撑、环向支撑和楔块；多个环向支撑沿着隧道的长度方向间隔设置，所述环向支撑设置于管片的内部且两者之间沿着周向设有多个楔块，相邻环向支撑之间沿着周向可拆卸设有多个纵向支撑，所述环向支撑为圆环件。

以上技术方案中优选的，所述纵向支撑和环向支撑均为工字钢或H型钢。

以上技术方案中优选的，多个环向支撑为等间距设置。

以上技术方案中优选的，所述纵向支撑设置于环向支撑的内侧，所述环向支撑与纵向支撑之间通过U型锁扣可拆卸连接。

以上技术方案中优选的，所述U型锁扣包括U型扣和锁定板，所述环向支撑的两个端面均设有用于限位U型扣的限位部；

所述纵向支撑的外侧与环向支撑的内侧接触，两个U型扣分别设置于环向支撑的限位部中且两个U型扣分别位于纵向支撑的两侧，所述锁定板与纵向支撑的内侧接触且锁定板与两个U型扣的端部之间均通过螺母紧固。

以上技术方案中优选的，所述U型锁扣还包括垫块，所述垫块设置于环向支撑外侧与U型扣之间。

以上技术方案中优选的，所述限位部为凹槽或通孔。

以上技术方案中优选的，在隧道长度方向上各纵向支撑之间为依次连接，且相邻两纵向支撑之间通过锁扣组件可拆卸连接。

以上技术方案中优选的，所述锁扣组件包括四个分块和多个外螺纹件，所述分块垂直于自身长度方向的截面为F形状；四个分块中相邻的两个分块之间为平面对称设置，四个分块之间形成容纳纵向支撑的腔体；平面对称的两个分块之间通过外螺纹件和螺母进行紧固。

以上技术方案中优选的，所述分块为L型板和卡板构成的F形状；

相邻的两个L型板之间，在两个L型板上均设置卡槽，将插销板设置于两个卡槽中；

或者是，相邻的两个L型板之间，其中一个L型板上设有插销板，另一个L型板上设有卡槽，所述插销板插入卡槽中。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型的钢支撑组件由环向支撑和纵向支撑构成整体，钢支撑组件的整体刚度能够得到提升；环向支撑为圆环件，中部能提供通过空间，优化了隧道内施工空间，使得二次注浆和深层注浆能够同步跟进，实现对隧道进行及时加固，有效地控制地表的沉降。

本实用新型的钢支撑组件，纵向支撑与环向支撑之间以及相邻纵向支撑之间均采用可拆卸连接，在施工时省去了焊接等繁琐工艺，并且在施工后方便拆卸，从而提高了施工效率，节省了施工成本，同时使得钢支撑能够更加及时得进行架设，以达到及时支护的效果；安装时需要的人工数量少，对于在支撑过程中由于外力条件或其他因素造成损坏的部件，也可单独对损坏部分进行更换，不影响其他部分的正常工作。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是钢支撑组件在隧道中的应用示意图；

图2是环向支撑和纵向支撑之间的连接示意图；

图3是锁扣组件的轴测图；

图4是锁扣组件的正视图；

其中，1、纵向支撑，2、环向支撑，3、楔块，4、管片，5、垫块，6、U型扣，7、锁定板，8、限位部，9、分块，9.1、L型板，9.2、卡板，10、插销板，11、外螺纹件。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述，并给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例1：

参见图1-图4，一种适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，包括纵向支撑1、环向支撑2和楔块3；多个环向支撑2沿着隧道的长度方向间隔设置，所述环向支撑2设置于管片4的内部且两者之间沿着周向(即环向)设有多个楔块3，相邻环向支撑2之间沿着周向可拆卸设有多个纵向支撑1；所述环向支撑为圆环件，中间允许施工设施穿过。

本实施例中优选的，所述楔块3为木楔块，用于垫设在环向支撑外侧与管片的内壁之间；楔块在周向的布置方式可以根据实际情况进行调整，一般采用均布设置，并且在小净距隧道段时可以进行加密布置。

进一步的，本实施例中所述纵向支撑1和环向支撑2均为工字钢或H型钢。在某些实施例中，纵向支撑和环向支撑可以采用其他结构的钢材，本领域人员根据实际情况进行选择即可。

优选的，本实施例中多个环向支撑2为等间距设置，如每隔五个管片4布置一个环向支撑；本领域人员可以理解，在某些实施例中，各环向支撑之间也可以不采用等间距布置，如：在易发生沉降的隧道段适当加密环向支撑的布置，在不易发生沉降的隧道段则可以适当减少环向支撑的布置。

本实施例中优选的，所述纵向支撑1设置于环向支撑2的内侧，所述环向支撑2与纵向支撑1之间通过U型锁扣可拆卸连接，如图2所示。本实施例中的内侧指的是环向支撑、纵向支撑靠近隧道内部的一侧，外侧指的是环向支撑、纵向支撑远离隧道内部的一侧(即靠近隧道壁的一侧)。

进一步的，所述U型锁扣包括U型扣6和锁定板7，所述环向支撑2的两个端面均设有用于限位U型扣6的限位部8；本实施例中环向支撑的两个端面指环向支撑中心线两端的端面，该端面是垂直于隧道纵向(即隧道长度方向)的。

如图2所示，所述纵向支撑1的外侧与环向支撑2的内侧接触，环向支撑2位于两个U型扣6的内部，两个U型扣6分别设置于环向支撑2的限位部8中且两个U型扣6分别位于纵向支撑的两侧，所述锁定板7与纵向支撑1的内侧接触且锁定板7与两个U型扣6的端部之间均通过螺母紧固(在某些实施例中，锁定板和纵向支撑1之间可能采用螺栓组件进行紧固)。

具体的，所述U型扣6的端部设有外螺纹，所述锁定板7上设有通孔，U型扣6的端部穿过通孔后采用螺母进行紧固。

进一步的，所述U型锁扣还包括垫块5，所述垫块5设置于环向支撑1外侧与U型扣6之间。

进一步的，所述限位部8为凹槽或通孔；限位部为预先在环向支撑上设置的，其作用是防止U型扣6在环向支撑上滑动。

本实施例中环向支撑与纵向支撑之间采用可拆卸连接的方式，可以避免在隧道内焊接环向支撑和纵向支撑的问题，环向支撑和纵向支撑之间可以快速组装和拆卸，方便后续回收以及重复利用环向支撑和纵向支撑。

本实施例中优选的，在隧道长度方向上各纵向支撑1之间为依次连接，且相邻两纵向支撑1之间通过锁扣组件可拆卸连接。

如图3和图4所示，所述锁扣组件包括四个分块9和多个外螺纹件11，四个分块分别位于左上、左下、右上和右下，所述分块9垂直于自身长度方向的截面为F形状；四个分块9中相邻的两个分块之间为平面对称设置，四个分块之间形成容纳纵向支撑1的腔体；平面对称的两个分块9之间通过外螺纹件11和螺母进行紧固，通过调节螺母可以调节对称分块之间的距离，因此可以实现对纵向支撑进行夹紧。

进一步的，所述分块9为L型板9.1和卡板9.2构成的F形状；实际设置中，可以在L型板9.1上设置通孔，平面对称的两件L型板9.1采用螺杆(可以是螺栓)贯穿，并采用螺母进行锁定，如此便实现了将四个分块9构成一个内部可以容纳纵向支撑的矩形体；也可以在其中一个L型板9.1上设置螺杆，在与其对称的另一个L型板上设置通孔，将螺杆穿过另一个L型板的通孔后采用螺母固定。

进一步的，本实施例中的锁扣组件还包括插销板10，设置方式包括：相邻的两个L型板9.1之间，在两个L型板9.1上均设置卡槽，将插销板10设置于两个卡槽中；或者是，相邻的两个L型板9.1之间，其中一个L型板9.1上设有插销板10，另一个L型板9.1上设有卡槽，所述插销板10插入卡槽中。

锁扣组件用于两个纵向支撑之间进行对接，四个分块的卡板9.2用于从两侧夹紧纵向支撑的腹板，左上、右上分块的L型板则用于夹紧纵向支撑的上缘板，左下、右下分块的L型板则用于夹紧纵向支撑的下缘板；使用时，可以采用外螺纹件与螺母将四个分块初步构成矩形体，将两个纵向支撑插入矩形体内部之后进行紧固；也可以是先将同侧的两个分块与两个纵向支撑初步固定，然后在将另一侧的两个分块进行固定。

本实施例中的钢支撑组件，环向支撑和纵向支撑构成一个整体，对隧道的加固效果好；环向支撑的中部能提供施工设施通过的空间，本实施例的钢支撑组件可以实现二次注浆和深层注浆及时跟进，可以起到及时加固的作用。

实施例2：

本实施例中不采用纵向支撑1设置于环向支撑2的内侧的设置方式，而是采用：纵向支撑的端部与环向支撑的端面之间采用螺栓组件进行可拆卸连接，具体是：在纵向支撑的端部设置连接板，在环向支撑的腹板上设置通孔，然后采用螺栓组件将连接板固定于环向支撑上。

本实施例中，在隧道长度方向上，相邻环向支撑之间的纵向支撑1之间采用错位设置，或者是同轴设置。

本实施例中的设置方式同样可以实现纵向支撑和环向支撑构成一个整体，以便对盾构隧道进行加固支撑。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，其特征在于，包括纵向支撑(1)、环向支撑(2)和楔块(3)；多个环向支撑(2)沿着隧道的长度方向间隔设置，所述环向支撑(2)设置于管片(4)的内部且两者之间沿着周向设有多个楔块(3)，相邻环向支撑(2)之间沿着周向可拆卸设有多个纵向支撑(1)，所述环向支撑为圆环件。

2.根据权利要求1所述的适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，其特征在于，所述纵向支撑(1)和环向支撑(2)均为工字钢或H型钢。

3.根据权利要求1所述的适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，其特征在于，多个环向支撑(2)为等间距设置。

4.根据权利要求1所述的适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，其特征在于，所述纵向支撑(1)设置于环向支撑(2)的内侧，所述环向支撑(2)与纵向支撑(1)之间通过U型锁扣可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，其特征在于，所述U型锁扣包括U型扣(6)和锁定板(7)，所述环向支撑(2)的两个端面均设有用于限位U型扣(6)的限位部(8)；

所述纵向支撑(1)的外侧与环向支撑(2)的内侧接触，两个U型扣(6)分别设置于环向支撑(2)的限位部(8)中且两个U型扣(6)分别位于纵向支撑的两侧，所述锁定板(7)与纵向支撑(1)的内侧接触且锁定板(7)与两个U型扣(6)的端部之间均通过螺母紧固。

6.根据权利要求5所述的适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，其特征在于，所述U型锁扣还包括垫块(5)，所述垫块(5)设置于环向支撑(2)外侧与U型扣(6)之间。

7.根据权利要求5所述的适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，其特征在于，所述限位部(8)为凹槽或通孔。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，其特征在于，在隧道长度方向上各纵向支撑(1)之间为依次连接，且相邻两纵向支撑(1)之间通过锁扣组件可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，其特征在于，所述锁扣组件包括四个分块(9)和多个外螺纹件(11)，所述分块(9)垂直于自身长度方向的截面为F形状；四个分块(9)中相邻的两个分块之间为平面对称设置，四个分块之间形成容纳纵向支撑(1)的腔体；平面对称的两个分块(9)之间通过外螺纹件(11)和螺母进行紧固。

10.根据权利要求9所述的适用于盾构隧道施工的钢支撑组件，其特征在于，所述分块(9)为L型板(9.1)和卡板(9.2)构成的F形状；

相邻的两个L型板(9.1)之间，在两个L型板(9.1)上均设置卡槽，将插销板(10)设置于两个卡槽中；

或者是，相邻的两个L型板(9.1)之间，其中一个L型板(9.1)上设有插销板(10)，另一个L型板(9.1)上设有卡槽，所述插销板(10)插入卡槽中。

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