一种用于联络通道冷冻法管片预应力支撑装置的制作方法

1.本实用新型涉及基础设施类的市政轨道交通工程专业，属于盾构隧道联络通道施工的技术领域。


背景技术：

2.近些年，冷冻施工技术不断成熟，联络通道的开凿多采用冻结法施工来加固通道周围的土体。冷冻法属于一种物理加固方法，其成本比其他施工方法小、隔水性好、噪音小，对周边环境武污染周围建筑无影响，对冻结深度和范围也都没有过多的限制，尤其是在土质较松软的含水地层中施工具有无可取代性。
3.目前联络通道冻结法施工需要考虑冻胀导致的拱顶和拱底的受力状态的改变、冻土帷幕最薄弱处的位置及对主隧道管片受力状态的影响。为了确保“开管片”工序的施工安全，一般选择架设预应力支撑来满足施工需要。
4.由于盾构隧道联络通道冷冻法的施工，冻胀导致管片的最大主应力和最大剪应力见说明书附图1。由此可以分析出
5.（1）联络通道开挖后会使部分管片处于受拉状态，且拉应力多分布在开口环的对侧;
6.（2）剪应力多分布在管片两侧，最大正剪应力分布在开口环处；
7.（3）联络通道的开挖影响隧道管片的受力状况，在冻土帷幕与隧道管片接触部位出现应力集中，是最薄弱的地方，也是需要辅助支撑的位置。
8.现有的应力支架系统由多个应力支架钢结构件、楔形钢板、垫板和数个千斤顶构成。
9.安装方法：以焊接的方式将多个钢结构预制件连接构成主体，后续进行千斤顶与主体的焊接，主体外圆周与盾构管片内壁间隙内塞入楔形钢板和垫板，以达到与管片紧密贴合。
10.施工中存在的问题：
11.传统的刚性支撑存在结构复杂、占用空间大、安拆不便、焊接量大和重复利用率低等短板问题，施工效果不理想；而且传统支架还存在适应性不良的问题，特别处于隧道转弯或隧道上下坡处，现有的预应力支架无法根据隧道变形进行调节，支撑效果不理想；另外其焊接工序较为复杂，组织焊接需要的人力较多，安装速度和提高重复使用率均较低；且支架净空小，无法实现有限空间内施工效率的最大化。


技术实现要素：

12.盾构隧道联络通道施工工程是一大风险源，本实用新型的目的在于提供一种安全可靠且高效安装的联络通道冻结法施工预应力支架，以解决上述背景技术中提出的装置适应性不良、拼装焊接工序复杂、支撑净空小和实用性差等问题。
13.为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
14.管片铺设形成管道，包括置于所述管道中间位置的支撑架、以及安装在所述支撑架上的千斤顶；其中，所述支撑架包括三角架，所述三角架由底梁、与所述底梁固定连接等腰梁、以及设置在所述底梁中间部位的纵梁构成，所述等腰梁另一端固定在所述纵梁上，且所述千斤顶安装在所述纵梁的端部。
15.进一步的：所述三角架数量为四个；四个所述三角架底梁合围形成正方形，八个所述等腰梁延伸段合围形成正八边形。
16.进一步的：位于上方和下方的所述三角架上的所述等腰梁上同样设置有所述千斤顶。
17.进一步的：所述千斤顶的活塞端设置有贴合板，所述贴合板板面呈弧形。
18.有益效果为：
19.1）设计尺寸需满足联络通道冷冻法管片的固定保护要求及工程车通行需要。
20.2）钢结构预制件需在确保稳定安全的前提下组装拆卸方便。
21.3）千斤顶安装位置与管片密贴接触的行程可以调节，增强装置的适应性。
22.4）较少的焊接工序，降低安装过程中对联络通道的冷冻效果的影响。
附图说明
23.为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
24.图1为本实用新型的结构示意图；
25.图2为本实用新型的贴合板零件图;
26.图3为本实用新型的安装流程图；
27.图4为本实用新型的应力说明图。
28.附图标记说明：
29.1、支撑架；2、千斤顶；3、三角架；31、底梁；32、等腰梁；33、纵梁；4、贴合板。
具体实施方式
30.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
31.参阅图1、2为本实用新型一种用于联络通道冷冻法管片预应力支撑装置的一种实施例，
32.管片铺设形成管道，包括置于管道中间位置的支撑架1、以及安装在支撑架1上的千斤顶2；其中，支撑架1包括三角架3，三角架3由底梁31、与底梁31固定连接等腰梁32、以及设置在底梁31中间部位的纵梁33构成，等腰梁32另一端固定在纵梁33上，且千斤顶2安装在纵梁33的端部。
33.三角架3数量为四个；四个三角架3底梁31合围形成正方形，八个等腰梁32延伸段合围形成正八边形。
34.正方形可以给三角架3提供很好的稳定性，而正八边形的等腰梁32能稳定纵梁33，从而稳定千斤顶2的位置。
35.位于上方和下方的三角架3上的等腰梁32上同样设置有千斤顶2。
36.贴合板4的作用在于千斤顶2的活塞能够与管道内壁紧密贴合在一起。
37.千斤顶的活塞端设置有贴合板4，贴合板板面呈弧形。
38.本装置中的底梁31为横向柱形钢，等腰梁32为槽钢，支撑架1为隧道预应力支架。
39.盾构隧道联络通道冷冻法管片预应力支撑装置在钢管片两侧分别设立，单侧施工装置是通过四个三角架3组成，并且在三角架3中设置有纵梁33，能强化结构的稳定性。
40.三角架3整体采用钢架构成，并且通过钢结构预制件处法兰盘的螺栓孔进行两两连接，并在连接边缘处进行焊接，提升强度；其次在顶部的横向柱形钢位置有槽钢槽，用于放置连接两侧支撑装置的槽钢，槽钢槽1个螺栓孔，可以依靠螺栓实现组装，减少焊接工序；
41.隧道预应力支架支腿卡槽放置千斤顶2与隧道管片交界处支座与隧道管片密贴，并在连接边缘处进行焊接，防止滑动，提升支撑稳定性；
42.利用该联络通道冷冻法管片预应力支撑装置，在制作及安装（拆除）工序上耗时相对较短，并且该装置支架具有制作工艺简单，组装拆卸方便，易于操作且可适应不同的隧道情况，组装完成后即可投入使用，安装后整体性良好，人员与工程车通行无影响，整体结构平稳牢固，防护系统到位，可满足联络通道施工需求，易于操作且可适应不同的隧道情况。相较于传统的预应力支撑装置适应性差情况，可循环使用避免材料浪费，具有传统装置不可比拟优势；结构上多以螺栓连接钢结构预制件，施工过程中减少焊接环节，弱化对联络通道冷冻环境的影响，减少噪音污染，对周边环境干扰小，安全文明施工易于控制，社会效益明显。
43.构隧道联络通道冷冻法管片预应力支撑装置施工工艺流程：预应力支架材料运输到场
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联络通道钢管片位置脚手架吊装平台搭建
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预制件组装拼接施工
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千斤顶位置固定并与管片密贴
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预应力支架防锈喷漆处理
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作业面清理
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检查验收。
44.以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。