一种可调节式控制隧道围岩收敛变形的临时横撑装置及施作方法与流程

本发明涉及一种可调节式控制隧道围岩收敛变形的临时横撑装置及施作方法，特别适用于软岩大变形隧道的收敛变形控制。

背景技术：

随着我国在交通建设领域的飞速发展，出现了大量的铁路、公路隧道，同时一些高难度、高围压等级的隧道也越来越多的出现在隧道建设中，施工中的变形控制显得尤为重要。针对收敛变形控制，目前隧道施工中用到较多的工法是三台阶临时仰拱法。现有临时仰拱的结构，是在隧道台阶形成后，在台阶上按照一定的间距做弧形钢架，对隧道初期支护钢架底脚形成支撑，同时喷射混凝土进行封闭，这种结构对侧向收敛起支顶作用，同时增加底部的受力面积，使控制收敛有很好的效果。但是由于隧道施工要求快循环快封闭，而采用临时仰拱法由于无法使用机械设备快速施工，并且拆除过程比较繁琐，施工后无法实现快速转换，拆除后的钢材部分报废无法继续使用，这就使得对其进一步改进成为必要。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种可调节式控制隧道围岩收敛变形的临时横撑装置及施作方法，可以有效的替代临时仰拱控制收敛变形，提高施工速度，节约材料。

实现本发明而采用的技术方案为：

一种可调节式控制隧道围岩收敛变形的临时横撑装置及施作方法，包括支撑钢管（1）、工作室（2）、圆柱形千斤顶（3）、楔形顶角（4）、纵向圆钢（5）、管内加固钢板（6）、插销（7）、固定支座（8）、u型支座（9）、脚耳（10），其特征在于：工作室（2）由上下两部分组成，上面是顶盖，工作室（2）内放置在固定轨道内滑行的圆柱形千斤顶（3），圆柱形千斤顶（3）用u型支座（9）进行支托，千斤顶可以沿轨道平行于工作室（2）进行滑动；工作室两端开孔，开孔尺寸根据支撑钢管（1）尺寸而定；工作室制作成单元箱，每个单元箱通过插销（7）穿过脚耳（10）连接成整体，拆卸方便；单元箱内固定支座（8）将支撑圆钢（1）进行支托；由千斤顶对两侧钢管施加预应力，钢管两端支顶隧道钢拱架底脚处，通过楔形顶角（4）使钢管与钢拱架接触良好；为控制下沉，在钢拱架上焊接纵向圆钢（5），使其卡死；支撑钢管（1）内部置有管内加固钢板（6），保证其具有一定的刚度。

与现有临时横撑相比，本临时横撑具有的优点和效果如下：

1．本发明易于拆装，快速循环，可以提高施工进度。

2．本发明具有良好的整体性，通过逐级加压和受力传递，将预应力施加在初期支护和围岩上，达到可调控横撑压力、控制隧道围岩收敛变形的效果。

3．本发明更加经济合理，取代现有结构中用后拆除，不能够循环使用的现象，不仅降低了工程造价，而且节省了施工的时间。

附图说明

图1本发明调节前立面图；

图2本发明调节后立面图；

图3本发明控制室内部的结构示意图；

图4图2a-a断面剖视图

具体实施方式

一种可调节式控制隧道围岩收敛变形的临时横撑装置及施作方法，包括支撑钢管（1）、工作室（2）、圆柱形千斤顶（3）、楔形顶角（4）、纵向圆钢（5）、管内加固钢板（6）、螺栓（7）、固定支座（8）、u型支座（9）、脚耳（10），其特征在于：工作室（2）由上下两部分组成，上面是顶盖，工作室（2）内放置在固定轨道内滑行的圆柱形千斤顶（3），圆柱形千斤顶（3）用u型支座（9）进行支托，千斤顶可以沿轨道平行于工作室（2）进行滑动；工作室两端开孔，开孔尺寸根据支撑钢管（1）尺寸而定；工作室制作成单元箱，每个单元箱通过螺栓（7）穿过脚耳（10）连接成整体，拆卸方便；单元箱内固定支座（8）将支撑圆钢（1）进行支托；由千斤顶对两侧钢管施加预应力，钢管两端支顶隧道钢拱架底脚处，通过楔形顶角（4）使钢管与钢拱架接触良好；为控制下沉，在钢拱架上焊接纵向圆钢（5），使其卡死；支撑钢管（1）内部置有管内加固钢板（6），保证其具有一定的刚度。

工作原理：工作室制作成单元箱，每个单元箱通过螺栓连接成整体，拆卸方便；通过工作室，将千斤顶、支顶钢管良好的结合成整体；通过千斤顶加压，使钢管两端支顶隧道钢拱架底脚处；通过楔形顶角使钢管与钢拱架接触良好；为控制下沉，在钢拱架上焊接纵向圆钢，将钢管卡死；通过调节千斤顶压力的大小来控制隧道围岩的收敛变形。

技术特征：

技术总结
一种可调节式控制隧道围岩收敛变形的临时横撑装置及施作方法，包括支撑钢管、工作室、圆柱形千斤顶、楔形顶角、纵向圆钢、管内加固钢板、插销、固定支座、U型支座、脚耳，工作室由上下两部分组成，上面是顶盖，工作室内放置在固定轨道内滑行的圆柱形千斤顶，圆柱形千斤顶用U型支座进行支托以便滑动；工作室两端开孔，开孔尺寸根据支撑钢管尺寸而定；工作室制作成单元箱，每个单元箱通过插销穿过脚耳连接成整体；单元箱内固定支座将支撑圆钢进行支托；由千斤顶对两侧钢管施加预应力，钢管两端支顶隧道钢拱架底脚处，通过楔形顶角钢管与钢拱架接触良好；为控制下沉，在钢拱架上焊接纵向圆钢，使其卡死；支撑钢管内部置有管内加固钢板。

技术研发人员：邵志远;范春宇;徐松;刘雪冬;李德武;马学宁;刘颜峰
受保护的技术使用者：中铁二十二局哈尔滨铁路建设集团有限责任公司;中铁二十二局集团有限公司;兰州交通大学
技术研发日：2017.04.05
技术公布日：2017.09.22