一种原位扩建隧道施工的既有隧道安全防护多功能台架的制作方法

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种原位扩建隧道施工的既有隧道安全防护多功能台架。

背景技术：

当前，中国己成为世界上隧道数目最多、情况最复杂、发展最快的国家。在一些人口稠密的大中型城市里或者车流量巨大的高速公路上，隧道的运输能力己成为制约交通的瓶颈。面对越来越严峻的交通运输问题，既有隧道进行改扩建以满足交通运输的需求，已经成为某些地方基础建设所不得不做的必然选择。目前，国内外在隧道改扩建领域的研究较少，同时其辅助设备的研究也较为缺乏。当前隧道工程施工所采用台架功能较为单一，施工效率较低，不适用于原位隧道的扩挖施工，并且现有结构的台架在施工过程中无法对已经开挖的既有隧道进行保护，在开挖过程中无法保证台架底部施工的安全，不适合长久的发展和使用。

技术实现要素：

本发明提供一种原位扩建隧道施工的既有隧道安全防护多功能台架，其功能完善，便于组装，灵活简便，可以提高施工进度，缩短工期，并且可以有效的对已经开挖的既有隧道进行保护。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种原位扩建隧道施工的既有隧道安全防护多功能台架，包括第一支架和水平连接于第一支架上端面一侧的第二支架，所述第一支架包括多个的第一横杆和多个连接于第一横杆端部底面的竖杆，所述第二支架包括多个用于连接第一支架的第二横杆，以及多个连接于第二横杆中部用于和隧道拱墙支撑的斜杆，所述第一横杆和第二横杆靠近于隧道拱墙一端布置有伸缩杆，所述第一支架和第二支架上端面均布置有支撑板，且支撑板中部开设有卸渣口，所述卸渣口底端布置有卸渣槽。

进一步的，相平行的第一横杆之间和相平行的竖杆之间均布置有第一加强筋，相连接的所述第一横杆和竖杆之间布置有第二加强筋，相平行的第二横杆之间和相平行的斜杆之间均布置有第三加强筋。

进一步的，所述卸渣口上方布置有挡板，且挡板铰链连接与支撑板上。

进一步的，所述伸缩杆为液压伸缩杆，且伸缩杆端部布置有橡胶垫。

进一步的，所述第一支架上结构件及第二支架上结构件，以及第一支架和第二支架均通过高强度螺栓相连接，且第二支架上斜杆的倾斜角度通过高强度螺栓调节。

进一步的，所述第一支架和第二支架上端面边缘垂直布置有防护网。

进一步的，所述竖杆外侧壁布置有爬梯，所述竖杆底部布置有滚轮，所述竖杆中部布置有牵引钢索。

由以上技术方案可知，本发明具有如下有益效果：台架由第一支架和第二支架通过高强度螺栓连接构成，可实现左右两部分的分离与组合，并可改变其纵向相对位置，同时台架两端带有伸缩杆，在隧道施工时可提供水平支撑，提高台架的稳定性，并且可以控制围岩变形，保证施工安全；台架顶面由钢板铺设而成，四周带有防护网，对台架上的施工人员及台架下方的运输人员的保护较好，台架顶面带有活动式卸渣口，充分利用其灵活性，有效提高了出渣效率，加快施工效率，缩短工期，并且经济效益明显。

附图说明

图1为本发明台架正视图；

图2为台架侧视图；

图3为台架俯视图；

图4为台架卸渣口及挡板示意图。

图中：1、第一支架，2、第二支架，3、第一横杆，4、竖杆，5、第二横杆，6、斜杆，7、伸缩杆，8、支撑板，9、卸渣口，10、卸渣槽，11、第一加强筋，12、第二加强筋，13、第三加强筋，14、挡板，15、防护网，16、爬梯，17、滚轮，18、高强度螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种原位扩建隧道施工的既有隧道安全防护多功能台架优选实施方式作详细的说明。

如图1-3所示，一种原位扩建隧道施工的既有隧道安全防护多功能台架，包括第一支架1和水平连接于第一支架上端面一侧的第二支架2，第一支架1包括多个的第一横杆3和多个连接于第一横杆端部底面的竖杆4，第二支架2包括多个用于连接第一支架1的第二横杆5，以及多个连接于第二横杆中部用于和隧道拱墙支撑的斜杆6，其第一支架1上结构件及第二支架2上结构件，以及第一支架1和第二支架2均通过高强度螺栓18相连接，且第二支架2上斜杆6的倾斜角度通过高强度螺栓调节，可实现左右部分的分离与组合，并可改变其纵向相对位置，后期的拆卸较为方便，将第一支架1和第二支架2连接完成后送入隧道，通过高强度螺栓调节斜杆6的倾斜角度，使得斜杆6的端部与隧道拱墙相接触，进而起到支撑第二支架2的目的，提高台架的稳定性；

第一横杆和第二横杆靠近于隧道拱墙一端布置有伸缩杆7，到达预定位置后，使伸缩杆的端部与岩墙相接触，通过台架两端的伸缩杆7对隧道施加水平约束，提供水平支撑，避免台架左右晃动，同时可以控制隧道开挖后产生的围岩变形，保证施工安全，并且伸缩杆7为液压伸缩杆，且伸缩杆端部布置有橡胶垫，橡胶垫可以有效的提高伸缩杆与岩墙之间的摩擦力，避免滑动产生；

如图4所示，第一支架1和第二支架2上端面均布置有支撑板8，利用支撑板可以防止隧道掘进过程中岩石掉落，同时第一支架1和第二支架2上端面边缘垂直布置有防护网15，进而在提高施工人员安全性的同时提高施工便捷性，并且支撑板8中部开设有卸渣口9，卸渣口9底端布置有卸渣槽10，卸渣口9上方布置有挡板14，且挡板铰链连接与支撑板8上，在隧道开挖时挡板14关闭，在出渣作业时挡板14打开，其运转车停放于卸渣槽10底部，进而大大提高了出渣效率，有效地较快了施工进度，缩短施工工期；

相平行的第一横杆3之间和相平行的竖杆4之间均布置有第一加强筋11，利用第一加强筋11作为两条第一横杆3之间和两条竖杆4之间的连接构件，进而提高相互平行的第一横杆和竖杆的平行角度稳定性，根据不同的场地通过第一加强筋11、第一横杆3和竖杆4装配不同长度的台架，相连接的所述第一横杆3和竖杆4之间布置有第二加强筋12，利用第二加强筋12提高第一横杆3和竖杆4之间的垂直角度稳定性，相平行的第二横杆5之间和相平行的斜杆6之间均布置有第三加强筋13，利用第三加强筋13作为相互平行的第二横杆5和斜杆6之间的平行角度稳定性；

同时竖杆4外侧壁布置有爬梯16，爬梯方便施工人员顺利登上台架顶面，竖杆4底部布置有滚轮17，竖杆4中部布置有牵引钢索，在既有隧道内布置滑轨，利用牵引钢索牵引使得滚轮17可带动台架进行移动，进而提高台架的灵活性，但当伸缩杆与拱墙相固定后，产生水平的力，使得台架不可以前后移动，进而提高施工的安全性。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种原位扩建隧道施工的既有隧道安全防护多功能台架，包括第一支架和水平连接于第一支架上端面一侧的第二支架，所述第一支架包括多个的第一横杆和多个连接于第一横杆端部底面的竖杆，所述第二支架包括多个用于连接第一支架的第二横杆，以及多个连接于第二横杆中部用于和隧道拱墙支撑的斜杆，所述第一横杆和第二横杆靠近于隧道拱墙一端布置有伸缩杆，在隧道施工时可提供水平支撑，提高台架的稳定性，并且可以控制围岩变形，保证施工安全；台架顶面由钢板铺设而成，四周带有防护网，台架顶面带有活动式卸渣口，充分利用其灵活性，有效提高了出渣效率，加快施工效率，缩短工期，并且经济效益明显。

技术研发人员：甘歆洁;汪家雷;徐剑;朱金砣;冯冀蒙;王飞龙;王辉
受保护的技术使用者：中铁四局集团有限公司;中铁四局集团第五工程有限公司;西南交通大学
技术研发日：2018.12.21
技术公布日：2019.03.08