黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置的制作方法

1.本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置。


背景技术：

2.黄土的典型特征：土层连续性差，土层厚度变化大，成层土的性质差异明显，然而，许多公路和铁路必须经过黄土地区，这给交通建设带来了巨大的问题。
3.隧道开挖的实质是在原有地层结构中形成了新的空间，因此开挖打破了原始地应力与原有地层构造之间的平衡。而围岩新平衡会导致应力的重新分布，从而使围岩变形，严重甚至会引发隧道失稳破坏，临时支撑作为初支结构的重要组成部分，需要承担围岩的传递应力，为隧道开挖面及时快速闭合成环提供保障。
4.目前，隧道建设中常通过喷混凝土作为中隔壁墙充当临时支撑的作用，然后在灌注二次衬砌前，将其凿除。然而，此类初期临时支护全断面闭合时间较长，且它的拆卸对隧道结构及围岩扰动大，材料回收率底。针对黄土地区隧道施工传统临时支护结构体系安拆困难、影响闭合时间且不便重复利用等缺点，


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.本实用新型实施例提供一种黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置，该装置包括前环临时钢支撑机构、后环临时钢支撑机构、钢支撑连接机构，
8.所述钢支撑连接机构的两端分别连接前环临时钢支撑机构、后环临时钢支撑机构；
9.所述前环临时钢支撑机构、后环临时钢支撑机构分别与隧道的拱顶、拱底连接。
10.上述方案中，所述钢支撑连接机构包括第一弧形工字钢支撑、第二弧形工字钢支撑，所述第一弧形工字钢支撑、第二弧形工字钢支撑依次连接，并且连接处通过法兰连接，所述第一弧形工字钢支撑的上端通过前环临时钢支撑机构与隧道的拱顶连接，所述第二弧形工字钢支撑的下端通过后环临时钢支撑机构与隧道的拱底连接。
11.上述方案中，所述法兰采用q235钢的上法兰板、下法兰板，所述上法兰板与第一弧形工字钢支撑的下端连接，所述下法兰板与第二弧形工字钢支撑的上端连接，所述上法兰板、下法兰板的端面配合连接并且所述上法兰板、下法兰板沿周长方向均匀设置若干个螺栓用于固定。
12.上述方案中，所述前环临时钢支撑机构包括第一角钢，所述第一角钢设置两个并且分别位于钢支撑连接机构的第一弧形工字钢支撑的上端的两侧，所述第一角钢的侧面焊接在隧道的拱顶上。
13.上述方案中，所述后环临时钢支撑机构包括第二角钢，所述第二角钢设置两个并且分别位于钢支撑连接机构的第二弧形工字钢支撑的下端的两侧，所述第二角钢的侧面焊接在隧道的拱底上。
14.上述方案中，所述钢支撑连接机构的第一弧形工字钢支撑靠近拱顶的一端设置至少两组槽钢，所述槽钢上均匀布置若干个预留锚杆孔，所述第二弧形工字钢支撑靠近拱底的一端设置至少两组槽钢，所述槽钢上均匀布置若干个预留锚杆孔。
15.与现有技术相比，本实用新型可有效节省临时支护施作时间及材料成本，同时还能降低临时支护拆除对隧道结构的扰动，有效保障施工安全、降低洞内施工人员的劳动强度。
附图说明
16.此处所说明的附图用来公开对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1是本实用新型实施例提供一种黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置的示意图；
18.图2是本实用新型实施例提供一种黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置的钢支撑连接机构与拱顶连接示意图；
19.图3是本实用新型实施例提供一种黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置的钢支撑连接机构与底拱连接示意图；
20.图4是本实用新型实施例提供一种黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置的法兰示意图；
21.图5是本实用新型实施例提供一种黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置的钢支撑连接机构的左视图；
22.图6是本实用新型实施例提供一种黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置的钢支撑连接机构的主视图；
23.图7是本实用新型实施例提供一种黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置的前环临时钢支撑机构、后环临时钢支撑机构的连接示意图。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
26.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
27.本实用新型实施例提供一种黄土隧道开挖装配式临时钢支撑装置，如图 1-7所示，该装置包括前环临时钢支撑机构、后环临时钢支撑机构、钢支撑连接机构，
28.所述钢支撑连接机构的两端分别连接前环临时钢支撑机构、后环临时钢支撑机构；
29.所述前环临时钢支撑机构、后环临时钢支撑机构分别与隧道的拱顶8、拱底9连接。
30.所述钢支撑连接机构包括第一弧形工字钢支撑1、第二弧形工字钢支撑2，所述第一弧形工字钢支撑1、第二弧形工字钢支撑2依次连接，并且连接处通过法兰5连接，所述第一弧形工字钢支撑1的上端通过前环临时钢支撑机构与隧道的拱顶8连接，所述第二弧形工字钢支撑2的下端通过后环临时钢支撑机构与隧道的拱底9连接。
31.如图1所示，该隧道采用cd法开挖：开挖a区域，设置第一弧形工字钢支撑1；开挖b区域；开挖c区域，设置第二弧形工字钢支撑；开挖d区域。
32.所述法兰5采用q235钢的上法兰板、下法兰板，所述上法兰板与第一弧形工字钢支撑1的下端连接，所述下法兰板与第二弧形工字钢支撑2的上端连接，所述上法兰板、下法兰板的端面配合连接并且所述上法兰板、下法兰板沿周长方向均匀设置若干个螺栓4用于固定。
33.所述上法兰板、下法兰板的尺寸为400
×
250
×
20mm。
34.所述前环临时钢支撑机构包括第一角钢3，所述第一角钢3设置两个并且分别位于钢支撑连接机构的第一弧形工字钢支撑1的上端的两侧，所述第一角钢3的侧面焊接在隧道的拱顶8上。
35.所述后环临时钢支撑机构包括第二角钢6，所述第二角钢6设置两个并且分别位于钢支撑连接机构的第二弧形工字钢支撑2的下端的两侧，所述第二角钢6的侧面焊接在隧道的拱底9上。
36.所述第一角钢3、第二角钢6均采用∠100
×
100
×
10mm。
37.所述钢支撑连接机构的第一弧形工字钢支撑1靠近拱顶8的一端设置至少两组槽钢7，所述槽钢7上均匀布置若干个预留锚杆孔10，所述第二弧形工字钢支撑2靠近拱底9的一端设置至少两组槽钢7，所述槽钢7上均匀布置若干个预留锚杆孔10。
38.所述槽钢7采用8#(80
×
43
×
5mm)，槽钢7间间距为500mm。
39.所述螺栓4均采用8.8级m24高强螺栓，将支撑各部分之间连接起来。
40.第一弧形工字钢支撑1、第二弧形工字钢支撑2均为工22a型(220
×
110
ꢀ×
7.5mm)钢拱架。
41.当隧道变形稳定后，第一弧形工字钢支撑1、第二弧形工字钢支撑2可以立即拆除并利用到下一次隧道开挖中，实现临时钢支撑的装配式反复使用。
42.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。