CN219119251U - 一种隧道临时横撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种隧道临时横撑装置，适用于工程建筑领域，该隧道临时横撑装置包括横撑主体、临时支护主体和支撑部，其中，所述横撑主体的两端分别固设有第一连接板，所述第一连接板所在平面与所述横撑主体的轴线垂直；临时支护主体，其一端用于与围岩抵接，所述临时支护主体的另一端固设有安装板，所述安装板所在平面与所述临时支护主体的轴线垂直；支撑部的两端分别与所述第一连接板和所述安装板固定连接，连接后的所述支撑部、所述临时支护主体和所述横撑主体位于同一轴线上。本实用新型提供的隧道临时横撑装置，能够削弱因围岩变形而导致支护结失稳的影响，提升围岩的整体支撑能力。

Description

一种隧道临时横撑装置

技术领域

本实用新型涉及工程建筑技术领域，尤其涉及一种隧道临时横撑装置。

背景技术

随着隧道开挖跨度的增大，临时支护结构易产生侧向变形而失稳，一般采用临时仰拱结构来限制其侧向变形，也称之为临时仰拱或临时横撑。当因围岩持续变形而导致临时支护结构存在失稳风险时，需要施作临时仰拱或临时横撑来确保施工安全和围岩稳定，因此需要特别关注隧道临时横撑装置的合理性。

然而，当隧道开挖跨度较大时，现有的临时仰拱或隧道临时横撑装置容易向临空侧(也就是远离隧道临时横撑装置的支撑轴线的方向)弯曲产生变形，导致隧道临时横撑装置的支撑效果不佳。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种隧道临时横撑装置，以解决现有技术中的问题。

基于上述目的，本实用新型提供了一种隧道临时横撑装置，包括：

横撑主体，所述横撑主体的两端分别固设有第一连接板，所述第一连接板所在平面与所述横撑主体的轴线垂直；

临时支护主体，其一端用于与围岩抵接，所述临时支护主体的另一端固设有安装板，所述安装板所在平面与所述临时支护主体的轴线垂直；

支撑部，其两端分别与所述第一连接板和所述安装板固定连接，连接后的所述支撑部、所述临时支护主体和所述横撑主体位于同一轴线上。

进一步地，所述临时支护主体具有分置于所述横撑主体两端的两个，每一所述临时支护主体经由一所述支撑部与所述横撑主体连接。

进一步地，所述横撑主体包括至少两个同轴线连接的横撑件，两所述横撑件相向的一端分别设置有一对接板，所述对接板所在平面与所述横撑件的轴线垂直，两所述横撑件经由两所述对接板的固定连接形成紧固。

进一步地，各所述对接板上分别设置有第一穿孔，相邻的两所述对接板经由共同穿设第一穿孔的紧固件固连。

进一步地，相邻两所述对接板之间设有第一垫板，所述第一垫板上设有避让所述紧固件的让位槽；所述第一垫板与任一相邻所述对接板之间均夹设有垫片。

进一步地，所述支撑部靠近所述横撑主体的一端设有第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板上分别设置有第二穿孔，所述第一连接板和所述第二连接板经由共同穿设所述第二穿孔的紧固件固连。

进一步地，所述支撑部包括两并列设置的工字钢，所述工字钢的其一翼缘板与所述安装板抵接连接，所述工字钢的另一翼缘板与所述第二连接板抵接连接。

进一步地，所述第一连接板和所述第二连接板之间设有第二垫板，所述第二垫板上设有避让所述紧固件的让位槽；所述第二垫板和所述第一连接板之间、所述第二垫板和所述第二连接板之间均夹设有垫片。

进一步地，还包括锚杆，所述锚杆弯折呈“U”字型，所述锚杆的两端分别依次穿过所述第一连接板、所述安装板、所述临时支护主体后与所述围岩锚固连接。

进一步地，所述横撑主体为工字钢。

从上面所述可以看出，本实用新型提供的隧道临时横撑装置，在横撑主体的一端通过支撑部与临时支护主体连接，连接后的支撑部、所述临时支护主体和所述横撑主体位于同一轴线上，由此，使隧道临时横撑装置受外力挤压后沿轴线传递挤压力，优化了整个隧道临时横撑装置的受力传递路径，避免因隧道跨度增大而导致围岩挤压隧道临时横撑装置侧向变形。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中隧道临时横撑装置的主体示意图；

图2为本实用新型实施例中锚杆和临时支护主体的装配示意图；

图3为本实用新型实施例中第一垫板的结构示意图。

附图标记说明

1、横撑主体；11、横撑件；12、第一连接板；13、第二垫板；14、对接板；

2、临时支护主体；21、安装板；

3、支撑部；31、第二连接板；32、第一垫板；

4、围岩；5、锚杆；61、紧固件；62、垫片。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本实用新型实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本申请的一个或多个实施例中提供了一种隧道临时横撑装置，该隧道临时横撑装置用于隧道扩宽时的支撑，从而抑制围岩4或者支护结构的水平变形。

如图1所示，本申请提供的隧道临时横撑装置包括横撑主体1、临时支护主体2和支撑部3，其中，横撑主体1的两端分别固设有第一连接板12，所述第一连接板12所在平面与所述横撑主体1的轴线垂直；临时支护主体2的一端用于与围岩4抵接，所述临时支护主体2的另一端固设有安装板21，所述安装板21所在平面与所述临时支护主体2的轴线垂直；支撑部3的两端分别与所述第一连接板12和所述安装板21固定连接，连接后的所述支撑部3、所述临时支护主体2和所述横撑主体1位于同一轴线上。

通过上面描述可以看出，本申请提供的隧道临时横撑装置通过在横撑主体1的两侧设置第一连接板12，支撑部3的两端分别与第一连接板12和安装板21固定连接，从而使临时支护主体2和横撑主体1固定连接，并使连接后的支撑部3、临时支护主体2和所述横撑主体1位于同一轴线上，由此，使隧道临时横撑装置受外力挤压后沿轴线传递挤压力，优化了整个隧道临时横撑装置的受力传递路径，避免因隧道跨度增大而导致围岩4挤压隧道临时横撑装置侧向变形。

需要说明的是，本申请的提及的临时支护主体2，可以采用隧道开挖时成熟的支护技术制成，例如采用格栅钢架或型钢钢架、挂钢筋网片、喷混凝土等柔性支护体系形成支护框架，对此在下文中不再赘述。

在一些实施例中，临时支护主体2具有分置于横撑主体1两端的两个，每一临时支护主体2经由一支撑部3与横撑主体1连接，在此，具体的，横撑主体1的两端的临时支护主体2可以对称设置，即,两个临时支护主体2和横撑主体1的连接方式和结构完全相同，以进一步简化操作工序，便于统一装配和使用。对此，本申请的以下实施例中均设置有两个临时支护主体2，并以其中一侧的临时支护主体2和横撑主体1的连接进行说明。

仍如图1所示，在一些实施例中，横撑主体1由两个相同的横撑件11组成，两横撑件11相向的一端分别设置有一对接板14，对接板14所在平面与横撑件11的轴线垂直，横撑件11经由两对接板14的固定连接形成紧固。

具体的，横撑件11可以采用现有建筑场景中常见的工字钢，工字钢成本低廉，容易寻材，也能在工字钢的轴向上保持较高的抗挤压能力。此外，对接板14可以为一矩形板，对接板14焊接固连至横撑件11的端面上，横撑件11上的对接板14所在平面与横撑件11的轴线垂直时，对接板14应完全覆盖横撑件11的截面，以便于两对接板14之间形成固定连接。在一些实施例中，各对接板14上分别设置有第一穿孔，相邻的两对接板14经由共同穿设第一穿孔的紧固件61固连。

在上述实施例中，示例性的，对接板14的厚度可以设置为3mm，其截面积根据横撑件11的截面积确定，例如，当横撑件11为I22b工字钢时，对接板14的长度为25cm，宽度为12cm。

在此，通过设置对接板14来连接两横撑件11，能够避免因横撑件11的抵接截面积较小而导致的侧向变形问题，进而避免整个横撑主体1受轴向方向作用力时侧向变形。紧固件61可以采用现有成熟的螺栓件，螺栓件方便操作，且具有良好的紧固效果。在上述实施例中，进一步地，可以在对接板14的周向间隔设置多个第一穿孔，从而利用多个紧固件61对两对接板14进行紧固，由此以获得更好的紧固效果。

此外，在一些实施例中，相邻的两对接板14之间还设置有第一垫板32，第一垫板32上设有避让所述紧固件61的让位槽，第一垫板32与任一相邻的对接板14之间均夹设有垫片62。垫片62可以采用橡胶材质制成，以保证围岩4变形产生的压力顺延横撑结构均匀传递。

在此，如图3所示，第一垫板32可以采用标准厚度的高硬度金属薄板，第一垫板32的形状被构造为“M”字型，以形成让位槽，第一垫板32的长度和宽度可以参照对接板14的长度和宽度设置；示例性的，在某些建筑场景中，第一垫板32的厚度为2mm，当横撑主体1的长度要求为2m，每一横撑件11的长度为0.98m，则可以在两对接板14之间夹设两个第一垫板32，以减小横撑主体1的理论长度和实际长度之间的误差；当然，本实施例对此仅做举例说明，第一垫板32的数量应根据实际装配场景设置。

在上述实施例中，当在某些方便操作的建筑场景中，也可以直接利用焊接的方式将两对接板14焊接固连。

在一些实施例中，横撑主体1的长度可以按照开挖导洞的跨度进行设置，横撑主体1一般被放置于施工导洞断面的中部横向位置，当横撑件11的长度一定时，横撑主体1所需的长度越长，所需的横撑件11数量越多，彼此相邻的横撑件11之间均可以采用上述的方式进行连接。

如图1所示，在一些实施例中，横撑主体1上的第一连接板12也可以采用矩形板，第一连接板12和横撑主体1的端面采用焊接的方式固连，第一连接板12所在平面与横撑主体1的轴线垂直时，第一连接板12应完全覆盖横撑主体1的端部截面，以便第一连接板12和支撑部3连接。

在一些实施例中，临时支护主体2上的安装板21可以直接与临时支护主体2焊接连接，例如，在对应支撑部3确定安装板21的位置后，可以先凿除临时支护主体2上的对应安装板21位置的喷射混凝土，在露出内部钢拱架后，将安装板21焊接连接至钢拱架上。

此外，支撑部3靠近横撑主体1的一端设置有第二连接板31，所述第一连接板12和所述第二连接板31上分别设置有第二穿孔，所述第一连接板12和所述第二连接板31经由共同穿设所述第二穿孔的紧固件61固连。在此，第二连接板31和支撑部3之间也可以采用焊接的方式固定连接，第一连接板12和第二连接板31的形状及连接方式可以按照前述的对接板14的形状及连接方式，以进一步降低材料成本，并可提升装配效率。

在一些实施例中，第一连接板12和第二连接板31之间设置第二垫板13，并在第二垫板13和第一连接板12之间、第二垫板13和第二连接板31之间夹设有垫片62。需要说明的是，在其他一些实施例中，第二垫板13和对应的垫片62可以省略。

如图1和图2所示，支撑部3包括两并列设置的工字钢，工字钢的其一翼缘板与安装板21抵接连接，工字钢的另一翼缘板与第二连接板31抵接连接，工字钢和安装板21之间、工字钢和第二连接板31之间均可以采用焊接的方式固定连接。

在实际装配中，可以预先将支撑部3的两端分别与安装板21和第二连接板31焊接固连，再将安装板21焊接固连至临时支护主体2外露的钢拱架上，此设置能够尽可能的减小装配过程中产生的错位误差，并可缩短在建筑场景中的施工时间；支撑部3分别与安装板21和第二连接板31焊接固连、且安装板21与临时支护主体2上的钢拱架焊接固连后，第二连接板31和横撑主体1的第一连接板12通过紧固件61固连。

在此，通过上述设置，整个横撑结构的结构简单，可操作性强，不影响后续的下台阶开挖及施工支护的作业空间，同时，可拆卸式的安装方式也极大的减少了临时仰拱结构的安装工作量，也可以进行可重复利用，提高了工程的经济性。

在上述说明中，第一连接板12、第二连接板31、对接板14及安装板21可以采用相同规格的钢板材料，此设置能够通过一次性下料完成所有配件准备工作，从而缩短准备时间和对位装配时间。

在一些实施例中，隧道临时横撑装置还包括锚杆5，锚杆5被弯折形成“U”字型，所述锚杆5的两端分别依次穿过所述第一连接板12、所述安装板21、所述临时支护主体2后与所述围岩4锚固连接。在此，为了便于施工，在第一连接板12、第二连接板31及安装板21上均预设置有用于锚杆5穿设的预留锚杆5孔，并在围岩4和临时支护主体2内部钻孔用于锚杆5伸入，当锚杆5穿过第一连接板12、安装板21和临时支护主体2进入围岩4内部后，采用注浆或树脂药卷锚固剂等方式进行锚固。

在上述实施例中，示例性的，锚杆5的长度应在3m至5m之间，其可以选择外径为22mm的螺纹钢筋，在此，锚杆5的直径应满足当前场景下的最小拉力值的要求，并且能够伸入围岩4内部足够深度，以保证较好的抗弯曲性能。在此，该最小拉力值可以通过临时支护主体2和围岩4的变形程度确定。设置锚杆5能够放置临时支护主体2的一侧朝向隧道内侧产生水平形变，提升隧道临时横撑装置的整体水平抗拉能力。

在一些实施例中，也可以直接使用两个间隔的长条状锚杆5分别与围岩4形成锚固。

本申请提供的隧道临时横撑装置的具体使用步骤如下：

1)、确定隧道或导洞的开挖跨度，并获取当前施工条件下围岩4变形的预估情况，根据开挖跨度和预估结果确定横撑主体1使用的横撑件11的型号、长度和数量，并确定需要使用的U型锚杆5的外径型号及长度。

2)、制作相关的对接板14、第一连接板12、第二连接板31及安装板21，横撑件11的彼此背离的一端分别焊接固连第一连接板12。

3)、根据横撑件11的第一连接板12位置确定临时支护主体2上的安装板21的安装位置后，凿除临时支护主体2上的安装位置的喷射混凝土，在露出钢拱架后，将安装板21焊接固连至钢拱架上，将两临时支护主体2均采用如上步骤进行安装板21的连接。

4)、在两临时支护主体2上钻孔，在围岩4对应临时支护主体2的位置钻孔，根据第一连接板12、第二连接板31、安装板21及钻孔位置安装锚杆5，并将锚杆5的伸入围岩4的部分进行锚固，将两临时支护主体2均采用上述步骤进行锚杆5的锚固。

5)、在安装过程中，可以采用机械起吊横撑件11，将邻近临时支护主体2的横撑件11的第一连接板12和其一临时支护主体2的第二连接板31通过紧固件61连接，将两临时支护主体2均采用如上步骤进行与横撑件11的连接。

6)、将横撑件11利用前述的对接板14和紧固件61形成固连的横撑主体1，在连接过程中，可以在两横撑件11之间垫设垫板和垫片62，调整横撑主体1的张紧长度。在连接过程中，可以采用起吊机械临时拉起横撑件11的悬臂一端，以确保安装过程中的安全性和紧固性。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本实用新型的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何省略、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)

1.一种隧道临时横撑装置，其特征在于，包括：

横撑主体，所述横撑主体的两端分别固设有第一连接板，所述第一连接板所在平面与所述横撑主体的轴线垂直；

临时支护主体，其一端用于与围岩抵接，所述临时支护主体的另一端固设有安装板，所述安装板所在平面与所述临时支护主体的轴线垂直；

支撑部，其两端分别与所述第一连接板和所述安装板固定连接，连接后的所述支撑部、所述临时支护主体和所述横撑主体位于同一轴线上。

2.根据权利要求1所述的隧道临时横撑装置，其特征在于，所述临时支护主体具有分置于所述横撑主体两端的两个，每一所述临时支护主体经由一所述支撑部与所述横撑主体连接。

3.根据权利要求2所述的隧道临时横撑装置，其特征在于，所述横撑主体包括至少两个同轴线连接的横撑件，两所述横撑件相向的一端分别设置有一对接板，所述对接板所在平面与所述横撑件的轴线垂直，两所述横撑件经由两所述对接板的固定连接形成紧固。

4.根据权利要求3所述的隧道临时横撑装置，其特征在于，各所述对接板上分别设置有第一穿孔，相邻的两所述对接板经由共同穿设第一穿孔的紧固件固连。

5.根据权利要求4所述的隧道临时横撑装置，其特征在于，相邻两所述对接板之间设有第一垫板，所述第一垫板上设有避让所述紧固件的让位槽；所述第一垫板与任一相邻所述对接板之间均夹设有垫片。

6.根据权利要求2所述的隧道临时横撑装置，其特征在于，所述支撑部靠近所述横撑主体的一端设有第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板上分别设置有第二穿孔，所述第一连接板和所述第二连接板经由共同穿设所述第二穿孔的紧固件固连。

7.根据权利要求6所述的隧道临时横撑装置，其特征在于，所述支撑部包括两并列设置的工字钢，所述工字钢的其一翼缘板与所述安装板抵接连接，所述工字钢的另一翼缘板与所述第二连接板抵接连接。

8.根据权利要求6所述的隧道临时横撑装置，其特征在于，所述第一连接板和所述第二连接板之间设有第二垫板，所述第二垫板上设有避让所述紧固件的让位槽；所述第二垫板和所述第一连接板之间、所述第二垫板和所述第二连接板之间均夹设有垫片。

9.根据权利要求1所述的隧道临时横撑装置，其特征在于，还包括锚杆，所述锚杆弯折呈“U”字型，所述锚杆的两端分别依次穿过所述第一连接板、所述安装板、所述临时支护主体后与所述围岩锚固连接。

10.根据权利要求1所述的隧道临时横撑装置，其特征在于，所述横撑主体为工字钢。

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