用于提升隧道三台阶法拆除施工稳定性的临时仰拱架构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道工程技术领域，具体而言，涉及一种用于提升隧道三台阶法拆除施工稳定性的临时仰拱架构。


背景技术：

2.随着基建行业的不断发展，隧道工程所占比重越来越大。众多铁路、公路线路穿山而过，隧道工程逐渐增多。在隧道施工过程中将会遇到复杂多变的地质条件，其支护形式也随隧道地质类型、围岩岩性等不断变化。
3.在采用三台阶法施工遇到软弱围岩或地质情况较差时，在此开挖工法上，在上台阶和中台阶增设了临时仰拱，保证三台阶法开挖时及时将上、中台阶支护成环，确保围岩稳定，避免出现安全隐患，极大的提高了施工安全性和施工效率，但其拆除方法及顺序也同样重要，关乎着隧道围岩稳定和安全。
4.常规隧道三台阶法拆除临时仰拱的缺点主要表现为：工人随意性大，随意拆除上、中台阶临时仰拱，造成支护成环存在安全隐患。


技术实现要素：

5.为此，本实用新型提供了一种用于提升隧道三台阶法拆除施工稳定性的临时仰拱架构，以解决现有技术中常规隧道三台阶法拆除临时仰拱时存在的工人随意性大，随意拆除上、中台阶临时仰拱，造成支护成环存在安全隐患的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种用于提升隧道三台阶法拆除施工稳定性的临时仰拱架构，包括：
8.依次接续设置的上台阶部、中台阶部和下台阶部；
9.所述上台阶部对应其围岩架设有上台阶初支结构，所述中台阶部对应其围岩架设有中台阶初支结构，所述下台阶部对应其围岩架设有下台阶初支结构；
10.所述上台阶部对应所述上台阶初支结构隔榀围架有上台阶临时仰拱，所述中台阶部对应所述中台阶初支结构隔榀围架有中台阶临时仰拱，所述下台阶部对应所述下台阶初支结构逐榀围架有下台阶临时仰拱。
11.在上述技术方案的基础上，对本实用新型做如下进一步说明：
12.作为本实用新型的进一步方案，所述上台阶部远离所述中台阶部的一端设有上台阶掌子面；
13.所述中台阶部靠近所述上台阶部的一端设有中台阶掌子面；
14.所述下台阶部靠近所述中台阶部的一端设有下台阶掌子面。
15.作为本实用新型的进一步方案，所述上台阶初支结构包括架设于所述上台阶部围岩的若干榀上台阶初支钢架以及喷淋浇筑于若干榀所述上台阶初支钢架的上台阶初支混凝土；
16.若干榀所述上台阶初支钢架之间等间距均匀设置。
17.作为本实用新型的进一步方案，所述中台阶初支结构包括架设于所述中台阶部围岩的若干榀中台阶初支钢架以及喷淋浇筑于若干榀所述中台阶初支钢架的中台阶初支混凝土；
18.若干榀所述上台阶初支钢架与若干榀所述中台阶初支钢架之间均等间距均匀设置。
19.作为本实用新型的进一步方案，所述下台阶初支结构包括架设于所述下台阶部围岩的若干榀下台阶初支钢架以及喷淋浇筑于若干榀所述下台阶初支钢架的下台阶初支混凝土；
20.若干榀所述上台阶初支钢架、若干榀所述中台阶初支钢架与若干榀所述下台阶初支钢架之间均等间距均匀设置。
21.作为本实用新型的进一步方案，所述上台阶部对应若干榀所述上台阶初支钢架隔榀围架有上台阶临时仰拱。
22.作为本实用新型的进一步方案，所述中台阶部对应若干榀所述中台阶初支钢架隔榀围架有中台阶临时仰拱。
23.作为本实用新型的进一步方案，所述下台阶部对应若干榀所述下台阶初支钢架逐榀围架有下台阶临时仰拱。
24.本实用新型具有如下有益效果：
25.该架构基于三台阶法设置临时仰拱开挖的隧道，在其拆除临时仰拱过程中，能够有效明确临时仰拱拆除必要条件和拆除顺序，同时提高三台阶法施工时围岩稳定性和安全性，为类似采用临时仰拱增强支护时对其进行拆除提供经验借鉴和技术指导。
附图说明
26.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
27.图1为本实用新型实施例提供的用于提升隧道三台阶法拆除施工稳定性的临时仰拱架构的俯视结构示意图。
28.图2为本实用新型实施例提供的用于提升隧道三台阶法拆除施工稳定性的临时仰拱架构的侧视结构示意图。
29.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
30.上台阶部1、上台阶掌子面11；
31.中台阶部2、中台阶掌子面21；
32.下台阶部3、下台阶掌子面31；
33.上台阶临时仰拱4；中台阶临时仰拱5；下台阶临时仰拱6；
34.上台阶初支结构7：上台阶初支钢架71、上台阶初支混凝土72；
35.中台阶初支结构8：中台阶初支钢架81、中台阶初支混凝土82；
36.下台阶初支结构9：下台阶初支钢架91、下台阶初支混凝土92；
37.中台阶开挖进尺a；下台阶开挖进尺b。
具体实施方式
38.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.本说明书所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
40.如图1至图2所示，本实用新型实施例提供了一种用于提升隧道三台阶法拆除施工稳定性的临时仰拱架构，包括上台阶部1、中台阶部2、下台阶部3、上台阶临时仰拱4、中台阶临时仰拱5、下台阶临时仰拱6、上台阶初支结构7、中台阶初支结构8和下台阶初支结构9，用以基于三台阶法设置临时仰拱开挖的隧道，在其拆除临时仰拱过程中，能够有效明确临时仰拱拆除必要条件和拆除顺序，同时提高三台阶法施工时围岩稳定性和安全性，为类似采用临时仰拱增强支护时对其进行拆除提供经验借鉴和技术指导。具体设置如下：
41.请参考图1至图2，所述上台阶部1、所述中台阶部2以及所述下台阶部3之间依次接续设置；所述上台阶部1远离所述中台阶部2的一端设有上台阶掌子面11，用以通过上台阶掌子面11作为上台阶部1的施工面；所述中台阶部2靠近所述上台阶部1的一端设有中台阶掌子面21，用以通过中台阶掌子面21作为中台阶部2 的施工面；所述下台阶部3靠近所述中台阶部2的一端设有下台阶掌子面31，用以通过下台阶掌子面31作为下台阶部3的施工面。
42.请继续参考图1至图2，所述上台阶部1对应其围岩架设有上台阶初支结构 7，所述中台阶部2对应其围岩架设有中台阶初支结构8，所述下台阶部3对应其围岩架设有下台阶初支结构9；具体的是，所述上台阶初支结构7包括架设于所述上台阶部1围岩的若干榀上台阶初支钢架71以及喷淋浇筑于若干榀所述上台阶初支钢架71的上台阶初支混凝土72；所述中台阶初支结构8包括架设于所述中台阶部2围岩的若干榀中台阶初支钢架81以及喷淋浇筑于若干榀所述中台阶初支钢架 81的中台阶初支混凝土82；所述下台阶初支结构9包括架设于所述下台阶部3围岩的若干榀下台阶初支钢架91以及喷淋浇筑于若干榀所述下台阶初支钢架91的下台阶初支混凝土92，用以以此分别基于上台阶部1、中台阶部2和下台阶部3 形成初期支护结构。
43.若干榀所述上台阶初支钢架71、若干榀所述中台阶初支钢架81以及若干榀所述下台阶初支钢架91分别等间距均匀设置，用以以此形成稳定的初期支护结构，同时便于后续临时仰拱基于等间距均匀设置的初支钢架拱隔榀或逐榀设置，进而使得能够实现临时仰拱设置计数，可基于既定的设置规律有效明确临时仰拱拆除必要条件和拆除顺序，提升了拆除施工时围岩稳定性和安全性。
44.具体地，所述上台阶部1对应若干榀所述上台阶初支钢架71隔榀围架有上台阶临时仰拱4，所述中台阶部2对应若干榀所述中台阶初支钢架81隔榀围架有中台阶临时仰拱5，所述下台阶部3对应若干榀所述下台阶初支钢架91逐榀围架有下台阶临时仰拱6，用以在进
行中台阶开挖和下台阶开挖时，一个中台阶开挖进尺 a可直接对应拆除一组上台阶临时仰拱4，一个下台阶开挖进尺b可直接对应拆除一组中台阶临时仰拱5，而后基于下台阶初支钢架91逐榀围架两组下台阶临时仰拱6，以此实现施工时将临时仰拱采用“先拆后支”的顺序进行施做，具有明确的临时仰拱拆除必要条件和拆除顺序，同时显著提升了拆除效率，保证了三台阶法施工时的围岩稳定性和安全性，为类似采用临时仰拱增强支护时对其进行拆除提供经验借鉴和技术指导。
45.本实用新型实施例提供了一种用于隧道三台阶法施工稳定性的临时仰拱拆除方法，具体包括如下过程：
46.s1：上台阶部1的上台阶临时仰拱4紧跟上台阶掌子面11，且上台阶临时仰拱4距紧邻上台阶掌子面11的上台阶初支钢架71的距离不超过1.2m；
47.s2：中台阶部2的中台阶开挖进尺a不大于两榀中台阶初支钢架81，一榀采用0.6m，中台阶掌子面21超前一侧开挖前，拆除上台阶部1的1.2m范围内的上台阶临时仰拱4，即拆除隔榀设置的一组上台阶临时仰拱4；
48.同时上台阶临时仰拱4保留至少三组，以确保上台阶部1稳定；中台阶临时仰拱5距离上台阶部1未拆除上台阶临时仰拱4不大于3.6m；
49.s3：下台阶部3的下台阶开挖进尺b不大于两榀下台阶初支钢架91，一榀采用0.6m，下台阶掌子面31超前一侧开挖前，拆除中台阶部2的1.2m范围内的中台阶临时仰拱5，即拆除隔榀设置的一组中台阶临时仰拱5；
50.同时中台阶临时仰拱5保留至少三组，以确保中台阶部2稳定。
51.其他注意事项：台阶高度可以根据现场情况进行微调，台阶高度调整时，初支钢架长度应相应调整；临时钢架拆除按上述方法循环执行，在拆除过程中，加密隧道的监控量测，根据监测结果及时调整优化；拆除前做好应急预案，备足应急物资，确保安全，即可。
52.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。