一种隧道暗挖支护台架装置的制作方法

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1.本发明涉及隧道的开挖支护施工技术领域，具体为一种隧道暗挖支护台架装置。


背景技术：

2.近年来隧道建设逐渐由传统的爆破开挖转向机械开挖，在高速公路、高速铁路、市政交通、城市轨道交通、煤矿等行业，悬臂掘进机因其开挖施工安全，对岩体扰动小，施工进度快等优点得到广泛运用。以悬臂掘进机为开挖设备的隧道施工，因其开挖完成后悬臂掘进机与下一工序(支护工序)的立架台车就位不能在洞内交错，导致悬臂掘进机必须移出到洞口或交叉口等较为宽阔地段，才能使得设备错车，并进行后续工序施工。又因悬臂掘进机移动速度较为缓慢，随着隧道的不断掘进，需移动掘进机的长度不断增加，开挖与支护工序间的交接时间也不断加大，大大的影响了施工效率和进度，加大了施工安全风险，增加了施工成本。


技术实现要素：

3.针对以上问题，本发明提供了一种隧道暗挖支护台架装置，有效的解决了开挖与支护工序交接时间长的问题，施工进度、安全及成本得到优化。
4.为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
5.本发明提供一种隧道暗挖支护台架装置，该台架装置包括底部支撑、底部纵梁、竖向立柱、顶部横梁、横梁间连接支撑、活动网片、台架封闭钢板、护栏；在悬臂掘进机左右履带外侧、履带中轴部位对称焊接数块底部支撑，左右底部支撑上、沿履带中轴方向各焊接一根底部纵梁；两根底部纵梁上对称焊接数根竖向立柱，底部纵梁与竖向立柱间采用连接钢板焊接，连接钢板外侧制作卡槽；左右对称的竖向立柱顶部之间焊接顶部横梁；在顶部横梁两端头以及中部纵向焊接横梁间连接支撑；在两排竖向立柱外侧固定设置活动网片，在该台架装置顶部和两侧面焊接安装台架封闭钢板，台架封闭钢板与竖向立柱、顶部横梁焊接；在该台架装置顶部两端头制作护栏。
6.所述的底部支撑左右两侧各设置4块，采用钢板制成，4块300
×
430
×
16mm 三角形、4块300
×
430
×
16mm长方形，各侧的底部支撑间距为1600mm。
7.所述的底部纵梁、竖向立柱、顶部横梁、横梁间连接支撑均采用i18工字钢；底部纵梁长5200mm，两根底部纵梁平行设置；竖向立柱长3240mm，垂直设置在与之对应的底部支撑上的底部纵梁上，左右两侧各设置有4根；顶部横梁长4180mm，弧度半径11.3m，平行设置有5根；横梁间连接支撑长1600mm，设置有12根。
8.所述的竖向立柱与顶部横梁或横梁间连接支撑的连接处设置有角撑，共设置有24块，每块采用16mm厚q235钢板制作成300
×
300mm三角形。
9.所述的活动网片设置有4个，尺寸为5000
×
500mm，活动网片采用ф22、ф 12的hrb400钢筋制作而成。
10.在所述的底部支撑顶部1.1m、3.1m位置的每根竖向立柱外侧焊接一个活动网片挂
耳，活动网片挂耳采用16mm厚钢板，左右两侧各8个；活动网片通过活动网片挂耳固定在竖向立柱上，活动网片设置有上下两层。
11.在所述的上层的活动网片下部3cm、竖向立柱内侧焊接可伸缩活动钢管支撑，可伸缩活动钢管支撑左右两侧各设置有2块，每块可伸缩活动钢管支撑采用2块700
×
290
×
16mm方形钢板、1块290
×
180
×
16mm方形钢板，700
×
290
ꢀ×
16mm方形钢板与竖向立柱之间焊接，290
×
180
×
16mm方形钢板上设置孔径 108mm的通孔；在可伸缩活动钢管支撑内插入可伸缩活动钢管，可伸缩活动钢管上放置上层的活动网片，可伸缩活动钢管采用ф100无缝钢管，4根，长1200mm；下层的活动网片下面、竖向立柱外侧设置有下层活动网片斜撑，设置有8块，采用钢筋、钢板制作而成，钢筋长1100mm、采用ф22的hrb400钢筋，钢板尺寸为90
×
50
×
16mm，下层活动网片斜撑一头焊接钢板、一头制作成树杈，焊接钢板一侧放入竖向立柱底部连接钢板的卡槽内。
12.所述的台架封闭钢板采用3mm厚花钢板，2块3400
×
5100mm、1块4180
×ꢀ
5100mm；在顶部的台架封闭钢板下焊接角钢连接支撑，角钢连接支撑两头与顶部横梁焊接，角钢连接支撑采用50
×
50
×
3mm的l型角钢，设置40根，长1600mm；顶部的台架封闭钢板顶面上焊接防滑钢筋，防滑钢筋间距30
×
30cm，采用ф12 的hrb400钢筋制作，15根6550mm，23根4180mm。
13.所述护栏为插入式，高80cm、长4000mm，采用ф22、hrb400钢筋制作而成。
14.在该外挂台架尾部的底部纵梁与顶部横4焊接一根尾部斜撑，尾部斜撑采用ф100、壁厚5mm的无缝钢管，平行设置有2根，长3600mm。
15.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
16.1、本发明通过在悬臂掘进机上增设一套台架装置，有效的解决了开挖与支护工序之间的交接时间过长问题，增设的台架装置施工方便、可靠，实现了开挖设备与支护设备一体化，能够在完成隧道开挖后不需要移动悬臂掘进机，也不需要专门的支护台车设备，即可为支护作业人员提供站位和保护施工平台，提高了开挖支护效率，降低了掘进机行走施工风险，大大的节约了施工时间，节约了施工成本，加快了隧道整体施工进度。
17.2、本发明主要采用工字钢、钢板、无缝钢管、钢筋、角钢等，拼装、加工方便。
18.3、本发明主要用于采用悬臂掘进机施工的隧道工程。
附图说明：
19.图1是本发明的主视图；
20.图2是本发明的侧视图；
21.图3是本发明的俯视图；
22.图4是本发明的底部支撑主视图；
23.图5是本发明的底部支撑侧视图；
24.图6是本发明的底部横梁主视图；
25.图7是本发明的底部横梁侧视图；
26.图8是本发明的竖向立柱主视图；
27.图9是本发明的竖向立柱侧视图；
28.图10是本发明的竖向立柱俯视图；
29.图11是本发明的顶部横梁结构示意图；
30.图12是本发明的活动网片主视图；
31.图13是本发明的活动网片俯视图；
32.图14是本发明的可伸缩活动钢管支撑主视图；
33.图15是本发明的可伸缩活动钢管支撑侧视图；
34.图16是本发明的下层活动网片斜撑主视图；
35.图17是本发明的下层活动网片斜撑俯视图；
36.图18是本发明的插入式护栏结构示意图。
37.图中附图标记：
38.1-底部支撑，2-底部纵梁，3-竖向立柱，4-顶部横梁，5-横梁间连接支撑， 6-角撑，7-活动网片，8-可伸缩活动钢管支撑，9-可伸缩活动钢管，10-下层活动网片斜撑，11-台架封闭钢板，12-角钢连接支撑，13-防滑钢筋，14-护栏， 15-尾部斜撑。
具体实施方式：
39.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，参见图1-图 18，本发明提供了一种隧道暗挖支护台架装置,该台架装置包括底部支撑1、底部纵梁2、竖向立柱3、顶部横梁4、横梁间连接支撑5、活动网片7、台架封闭钢板11、护栏14。在悬臂掘进机左右履带外侧、履带中轴部位(离地高90cm 处)对称焊接底部支撑1，左右两侧各设置4块，采用钢板制成，4块300
×
430
ꢀ×
16mm三角形、4块300
×
430
×
16mm长方形，各侧的底部支撑1间距1600mm。
40.在焊接好后的左右底部支撑1上、沿履带中轴方向各焊接一根底部纵梁2，两根底部纵梁2平行设置，底部纵梁2采用i18工字钢，每根长5200mm。在焊接好后的两根底部纵梁2上对称焊接竖向立柱3，底部纵梁2与竖向立柱3间采用连接钢板焊接，连接钢板外侧制作卡槽；竖向立柱3采用i18工字钢，长 3240mm，垂直设置在与之对应的底部支撑1上的底部纵梁2上，左右两侧各设置有4根。在焊接好后的左右对称的竖向立柱3顶部之间焊接顶部横梁4，顶部横梁4采用i18工字钢，长4180mm，弧度半径11.3m，平行设置有5根。顶部横梁4焊接完成后，在顶部横梁4两端头以及中部纵向焊接横梁间连接支撑5，即完成整个该外挂台架主骨架焊接，横梁间连接支撑5采用i18工字钢，长 1600mm，设置有12根。
41.横梁间连接支撑5焊接完成后，在每个门框顶部的门角位置即竖向立柱3 与顶部横梁4或横梁间连接支撑5的连接处焊接角撑6，以增大该台架门框结构稳定性，角撑6共设置有24块，每块采用16mm厚q235钢板制作成300
×
300mm 三角形。
42.在底部支撑1顶部1.1m、3.1m位置的每根竖向立柱3外侧焊接一个活动网片挂耳，活动网片挂耳采用16mm厚钢板，左右两侧各8个。在两排竖向立柱3 外侧固定设置活动网片7，活动网片7通过活动网片挂耳固定在竖向立柱3上，活动网片7设置有4个，尺寸为5000
×
500mm，活动网片7采用ф22、ф12的hrb400钢筋制作而成。活动网片7设置有上下两层，在上层的活动网片7下部 3cm、竖向立柱3内侧焊接可伸缩活动钢管支撑8，可伸缩活动钢管支撑8左右两侧各设置有2块，每块可伸缩活动钢管支撑8采用2块700
×
290
×
16mm方形钢板、1块290
×
180
×
16mm方形钢板，700
×
290
×
16mm方形钢板与竖向立柱3 之间焊接，290
×
180
×
16mm方形钢板上设置孔径108mm的通孔；在可伸缩活动钢管支撑8内插入可伸缩活动钢管9，用作上层活动网片7底部支撑，可伸缩活动钢管9上放置上层的活动网片7，可伸缩活动钢管
9采用ф100无缝钢管，4 根，长1200mm；下层的活动网片7下面、竖向立柱3外侧设置有下层活动网片斜撑10，用作下层的活动网片7底部支撑，下层活动网片斜撑10设置有8块，采用钢筋、钢板制作而成，钢筋长1100mm、采用ф22的hrb400钢筋，钢板尺寸为90
×
50
×
16mm，下层活动网片斜撑10一头焊接钢板、一头制作成树杈，焊接钢板一侧放入竖向立柱3底部连接钢板的卡槽内。
43.在该台架装置顶部和两侧面焊接安装台架封闭钢板11，台架封闭钢板11与竖向立柱3、顶部横梁4焊接；台架封闭钢板11采用3mm厚花钢板，2块3400
ꢀ×
5100mm、1块4180
×
5100mm。台架封闭钢板11焊接安装完成后，在顶部的台架封闭钢板11下焊接角钢连接支撑12，增大台架封闭钢板11稳定性和刚性；角钢连接支撑12两头与顶部横梁4焊接，以增大该台架整体稳定性；角钢连接支撑12采用50
×
50
×
3mm的l型角钢，设置40根，长1600mm。在安装好后的顶部的台架封闭钢板11顶面上焊接防滑钢筋13，用作防滑，防滑钢筋13间距 30
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30cm，采用ф12的hrb400钢筋制作，15根6550mm，23根4180mm。
44.在该台架装置顶部两端头制作护栏14，护栏14为插入式，高80cm、长 4000mm，采用ф22、hrb400钢筋制作而成。在该外挂台架尾部采用ф100、壁厚 5mm的无缝钢管焊接尾部斜撑15，尾部斜撑15连接底部纵梁2与顶部横梁4，尾部斜撑15平行设置有2根，长3600mm。
45.在该台架装置上放置支护设备进行隧道支护作业施工。