基于BIM+仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架的制作方法

基于bim 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架
技术领域
1.本实用新型涉及基于bim 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架，属于隧道工程施工领域。


背景技术：

2.整体式混凝土衬砌虽然在中国被广泛地采用，但是，它在灌注以后不能立即承受荷载，必须经过一个养护的过程，因而施工进度受到一定的限制。随着社会不断地向工业化和机械化发展，隧道施工也提出向工业化和机械化改进，于是随着隧道施工机械化的发展，出现了装配式隧道衬砌。
3.目前，装配式的隧道衬砌拱架虽然优点很多，但也存在较多限制，如：在坑道内需要足够的拼装空间，制备构件的尺寸要求有较高的精度，接缝多，安拆繁琐，周转使用不便，防水较困难等，由于以上原因，在我国铁路上未能推广使用，为此，提供基于bim 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架。


技术实现要素：

4.本实用新型提供基于bim 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架，以解决现有装配式隧道衬砌拱架存在的问题。
5.为实现上述目的，拟采用这样基于bim 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架，采用bim 仿真分析技术设计，包括上部桁架、下部立架和行走部件，上部桁架包括拱架和桁架，拱架通过可调高支撑件支撑固定于桁架的上部，两组下部立架分别支撑固定于桁架两端的下部，两组下部立架之间预留车辆通道，两组下部立架的底部均固定行走部件。
6.所述拱架沿长度方向由依次分布的四段拱架组成，拱架的下部与桁架之间分布固定连接有可调高支撑件和升降驱动机构。
7.可调高支撑件为两端分别固定于拱架和桁架上的电控伸缩杆，每段拱架与桁架连接有至少两个可调高支撑件；
8.相邻两段拱架之间均安置有一组升降驱动机构，升降驱动机构包括伸缩套、底座和升降杆，伸缩套通过支架沿竖向固定于桁架上，伸缩套下端的桁架上对应固定有用于安装机械千斤顶的底座，底座与伸缩套的下端之间预留有安装机械千斤顶的间隙，升降杆沿竖向滑动设置于伸缩套内，且升降杆的上端分别与两段拱架的端部相铰接，升降杆的下端用于与机械千斤顶连接。
9.所述拱架的上表面还铺设有模板。
10.与现有技术相比，本实用新型装配式结构使用方便，bim 仿真分析技术设计，材料利用率高，节约施工成本，使用后本项目隧道段可不通过安装轨道直接利用驱动走形机构前行至下一所需场地，同时针对不同项目也能够拆卸并转移至下个场地继续使用，即可多次重复使用，周转率高，中间预留车辆通行通道，不会影响车辆通行，使用更为便利，升降式拱架能够适用于多种拱顶尺寸，适应性强，适宜推广应用。
附图说明
11.图1是本实用新型的主视结构示意图；
12.图2是桁架、下部立架和行走部件的侧视图。
具体实施方式
13.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
14.实施例
15.参照图1和图2，本实施例提供基于bim 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架，包括上部桁架1、下部立架2和行走部件3，上部桁架1包括拱架11和桁架12，拱架11通过可调高支撑件13支撑固定于桁架12的上部，最大调节高度20cm，满足常规断面隧道要求，桁架12与下部立架2之间采用法兰盘 螺栓连接方式连接，便于安装及拆卸，两组下部立架2分别支撑固定于桁架12两端的下部，两组下部立架2之间预留车辆通道，两组下部立架2的底部均固定行走部件3。
16.拱架11沿长度方向由依次分布的四段拱架组成，拱架11的下部与桁架12之间分布固定连接有可调高支撑件13和升降驱动机构14，可调高支撑件13为两端分别固定于拱架11和桁架12上的电控伸缩杆，每段拱架与桁架12连接有至少两个可调高支撑件13，相邻两段拱架之间均安置有一组升降驱动机构14，升降驱动机构14包括伸缩套141、底座142和升降杆143，伸缩套141通过支架沿竖向固定于桁架12上，伸缩套141下端的桁架12上对应固定有用于安装机械千斤顶的底座142，底座142与伸缩套141的下端之间预留有安装机械千斤顶的间隙，升降杆143沿竖向滑动设置于伸缩套141内，且升降杆143的上端分别与两段拱架的端部相铰接，升降杆143的下端用于与机械千斤顶连接，所述拱架11的上表面还铺设有模板15。
17.下部立架2内的立柱为160方管，横梁、托架主要采用160工钢，连接梁采用120工钢，斜撑采用100工钢，下部立架2的单片之间采用焊接，由图2所示的侧视图可以看出，本实施例有三片下部立架2，片与片之间采用法兰盘 螺栓连接方式连接，可根据现场实际施工长度情况增减片数以达到施工要求。立架形式采用四边形 三角形的主要形式，中部预留车辆通行高度及宽度，在保证与上部桁架1能充分连接的情况下，通过斜杆将荷载传递到下部支撑部分，保障受力安全的情况下，更好的节约成本。
18.行走部件3由行走滑轮、支撑杆件组成，架体整体安装完成后可藉由行走滑轮行走至施工部位后，收起行走滑轮，放下支撑杆件用于荷载的传递，当施工完成后，放下行走滑轮，收起支撑杆件将架体推行至下一施工部位。
19.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.基于bim 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架，其特征在于：包括上部桁架(1)、下部立架(2)和行走部件(3)，上部桁架(1)包括拱架(11)和桁架(12)，拱架(11)通过可调高支撑件(13)支撑固定于桁架(12)的上部，两组下部立架(2)分别支撑固定于桁架(12)两端的下部，两组下部立架(2)之间预留车辆通道，两组下部立架(2)的底部均固定行走部件(3)。2.根据权利要求1所述基于bim 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架，其特征在于：所述拱架(11)沿长度方向由依次分布的四段拱架组成，拱架(11)的下部与桁架(12)之间分布固定连接有可调高支撑件(13)和升降驱动机构(14)。3.根据权利要求2所述基于bim 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架，其特征在于：可调高支撑件(13)为两端分别固定于拱架(11)和桁架(12)上的电控伸缩杆，每段拱架与桁架(12)连接有至少两个可调高支撑件(13)。4.根据权利要求2所述基于bim 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架，其特征在于：相邻两段拱架之间均安置有一组升降驱动机构(14)，升降驱动机构(14)包括伸缩套(141)、底座(142)和升降杆(143)，伸缩套(141)通过支架沿竖向固定于桁架(12)上，伸缩套(141)下端的桁架(12)上对应固定有用于安装机械千斤顶的底座(142)，底座(142)与伸缩套(141)的下端之间预留有安装机械千斤顶的间隙，升降杆(143)沿竖向滑动设置于伸缩套(141)内，且升降杆(143)的上端分别与两段拱架的端部相铰接，升降杆(143)的下端用于与机械千斤顶连接。5.根据权利要求1所述基于bim 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架，其特征在于：所述拱架(11)的上表面还铺设有模板(15)。

技术总结
本实用新型提供一种基于BIM 仿真分析设计的移动装配式隧道衬砌拱架，包括上部桁架、下部立架和行走部件，上部桁架包括拱架和桁架，拱架通过可调高支撑件支撑固定于桁架的上部，两组下部立架分别支撑固定于桁架两端的下部，两组下部立架之间预留车辆通道，两组下部立架的底部均固定行走部件。以解决现有现有拱架使用不便，安拆繁琐，而装配式拱架在坑道内需要足够的拼装空间，制备构件精度要求较高，接缝多等问题。属于隧道工程施工领域。接缝多等问题。属于隧道工程施工领域。接缝多等问题。属于隧道工程施工领域。


技术研发人员：阮忠栎 胡光全 徐巍 罗勇 魏阳 龙虹吉 刘兴 钟品丽 谢能 黄立进 雍婷婷 赵仕玲
受保护的技术使用者：中铁二局第一工程有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/6/30