一种用于快速控制沉降的辅助隧道钢拱架安装工装的制作方法

本实用新型涉及隧道施工领域，具体涉及到一种用于快速控制沉降的辅助隧道钢拱架安装工装。

背景技术：

以高速铁路隧道为例，围岩分台阶开挖至设计轮廓后，需立即安设钢拱架以控制围岩初期沉降。而现场为了考虑钢拱架安装的便利性，开挖高度一般大于钢拱架设计高度。在钢拱架安装前，需清除拱脚的虚渣和杂物，夯实拱脚，保证钢拱架的基底的稳定，通常采用板型预制混凝土垫块对钢拱架进行支垫。而板型预制混凝土垫块的厚度一般按统一模数设置(现场基本采用10cm厚)，不能精确适应开挖高度和钢拱架设计高度的差值，且预制混凝土垫块支垫过程需反复调整，从而延长了围岩在初期支护过程中的暴露时间，加大了围岩初期的不稳定性。同时，预制混凝土垫块无法重复使用，造成一定程度的资源浪费。

随着隧道施工技术的日益成熟，探索隧道施工新工艺成为了大势所趋。围岩初期稳定性在隧道施工中至关重要，在隧道初期支护过程中，尽量减少围岩的暴露时间是控制围岩初期稳定性的关键。对于钢拱架安装过程中的拱脚支垫，采用快速、简单的支垫方式，不仅能够有效控制围岩初期沉降，而且能够高钢拱架安装效率。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种用于快速控制沉降的辅助隧道钢拱架安装工装，用于对钢拱架进行快速支垫，从而快速、有效地控制围岩初期沉降。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种用于快速控制沉降的辅助隧道钢拱架安装工装，包括围成楔形结构的底钢板、竖撑钢板和面钢板；矩形的底钢板水平设置；竖向设置的竖撑钢板的底部连接到底钢板的一侧端部；倾斜设置的面钢板的一端连接到底钢板远离竖撑钢板的一侧端部，面钢板的另一端连接到竖撑钢板的顶部。

根据上述方案，所述楔形结构的内部设有多个加筋肋板。

根据上述方案，所述楔形结构的端部均连接有侧边钢板。

进一步，所述侧边钢板上连接有把手。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：可对钢拱架进行快速支垫，从而实现快速、有效地控制围岩初期沉降；且该工装拆卸便捷，可重复使用。

附图说明

图1为本实用新型使用时的结构示意图(正视示意图)；

图2为本实用新型的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明，图中各标号的释义为：底钢板1，竖撑钢板2，面钢板3，钢拱架4，把手5，加筋肋板6，侧边钢板7。

1、楔形钢结构垫块装置构造

本实用新型采用楔形钢结构垫块代替预制混凝土垫块在拱脚处对钢拱架4进行支垫。该装置由支撑面钢板3、底钢板1、竖撑钢板2、加劲肋板6组成，钢板材质均为Q235，各组件通过焊接形成该装置结构。面钢板3、底钢板1和竖撑钢板2围合成楔形结构，矩形的底钢板1水平设置；竖向设置的竖撑钢板2的底部连接到底钢板1的一侧端部；倾斜设置的面钢板3的一端连接到底钢板1远离竖撑钢板2的一侧端部，面钢板3的另一端连接到竖撑钢板2的顶部。楔形结构的内部设有多个加筋肋板6以强化支撑效果。楔形结构的端部均连接有侧边钢板7以进一步强化支撑效果。各组件钢板之间均应焊接饱满，为便于工人操作，在侧边钢板7部位焊接φ16mm圆钢把手5，详细加工数据如表一：

表一：楔形钢结构垫块加工尺寸表

该装置总重20.15Kg，便于工人安装和拆除操作。

2、楔形钢结构垫块装置使用步骤

第1步：在钢拱架4安装前，清除底脚的虚渣和杂物，夯实拱脚并测量定位钢拱架4的安装位置和具体的拱脚范围；

第2步：钢拱架4安装过程中，根据拱脚和基底面之间的高差，插入楔形钢结构垫块装置对钢拱架4拱脚位置进行支垫；

第3步：钢拱架4安装完成后，通过锤击打入楔形钢结构垫块以楔紧钢拱架4，然后对钢拱架4进行加固、锁定；

第4步：下一循环接长钢架开挖时，能快速拆卸并回收上一循环安装的楔形钢结构垫块装置，形成重复使用。

3、注意事项

(1)在钢构厂按照楔形垫块装置设计图进行加工，并在投入使用前进行相关工序配套试验。

(2)楔形块钢板支撑面面板尺寸应略大于钢架连接板尺寸。

(3)楔形块钢板所有焊接处必须严格保证焊接质量。