一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法技术

本发明专利技术提供一种适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，包括：步骤S1，将拱架分为拱部单元、拱腰单元和拱脚单元，步骤S2，将拱部单元和拱腰单元沿合页式铰链进行折叠，将折叠的拱架运输到位；步骤S3，将拼装台车行驶至掌子面，通过拼装台车中部的抓臂抓住拱部单元；步骤S4，将拱架整体抬升至预设位置，使拼装台车两侧的两个抓臂抓取拱脚单元；步骤S5，将拱架与已喷射拱架进行对接。单榀拱架的拱部单元和拱腰单元铰接，使拱架可以折叠，以保证拱架可通过随车吊穿过衬砌台车运输进洞，再将3榀折叠拱架组合拼装，以保证拱架安装台车能一次同时施工三榀拱架，从而提高施工效率，保证洞内作业有效推进。洞内作业有效推进。洞内作业有效推进。

【技术实现步骤摘要】
一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法


[0001]本专利技术属于隧道施工
，具体涉及一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法。

技术介绍

[0002]目前，国内隧道通用采用人工洞内安装拱架，具有作业人员多、安全风险高、工作效率低、质量控制难等特点，尤其在川藏铁路高原缺氧，隧道地质复杂，存在高地应力、高地温、突涌水、岩爆、有害气体等多种不良地质，施工效率将进一步降低，施工安全风险高，如何实现钢拱架支撑的机械化作业，优质安全、高效的实现隧道支护措施是高原隧道施工亟待解决的问题。
[0003]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服上述现有技术中的不足，本专利技术提供了一种用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，包括：
[0007]步骤S1，将拱架分为拱部单元、拱腰单元和拱脚单元，其中至少拱部单元和拱腰单元的连接板之间通过合页式铰链连接；
[0008]步骤S2，将拱部单元和拱腰单元沿合页式铰链进行折叠，将折叠的拱架运输到位；
[0009]步骤S3，将拼装台车行驶至掌子面，通过拼装台车中部的抓臂抓住拱部单元，将拱部单元抬起使两个拱腰单元受重力自由下垂；
[0010]通过拼装台车两侧的两个抓臂将两个拱腰单元撑开，拱部单元和拱腰单元的连接板通过螺栓进行固定；
[0011]步骤S4，将拱架整体抬升至预设位置，使拼装台车两侧的两个抓臂抓取拱脚单元，将拱脚单元与拱腰单元通过螺栓固定；
[0012]步骤S5，将拱架与已喷射拱架进行对接。
[0013]优选，在运输到位之前，在洞外根据隧道断面尺寸进行模拟、试拼。
[0014]优选，在步骤S1中，拱架有多榀，拱架的制作步骤包括：
[0015]步骤S101，将其中一片连接板放置在盒式卡控工装内，将三节铰接管放入盒式卡控工装，将中间一节铰接管与连接板焊接；
[0016]步骤S102，将另一片连接板重叠放置在盒式卡控工装内，并与另两节铰接管进行焊接固定，取出两片连接板，并分别将与对应的铰接管进行满焊；
[0017]步骤S103，将合页式铰链对应的两个连接板分别与拱部单元、拱腰单元焊接固定；
[0018]步骤S104，将多榀拱部单元固连在定位工装上，使多榀拱部单元呈预设间距分布；
[0019]步骤S105，在多榀拱部单元之间焊接钢筋网片，焊接完成后将拱部单元、拱腰单元
相对应的铰接管通过铰轴进行铰接。
[0020]优选，所述定位工装包括：
[0021]定位件，所述定位件与多榀拱部单元的长度相适配；
[0022]定位钢板，多个所述定位钢板固定在所述定位件上，并与多榀拱部单元一一对应；
[0023]在所述定位钢板上设有与拱部单元端部的连接板相适配，在所述定位钢板设有对应所述连接板的螺孔。
[0024]优选，所述定位件上设有滑轨，所述定位钢板通过滑座滑动装配在所述滑轨上，在相邻两个所述定位钢板之间设有定位油缸。
[0025]优选，所述盒式卡控工装包括：
[0026]槽体，所述槽体为上端敞口的方形槽，其内腔与连接板相适配；
[0027]定位柱，所述定位柱不少于两个，所述定位柱固定在所述槽体内，并与所述连接板的螺孔位置相对应；
[0028]卡槽，所述卡槽设置在所述槽体对应所述连接板的铰接侧。
[0029]优选，所述定位柱固定在底部垫板上，所述底部垫板对应放置在所述槽体内。
[0030]优选，在步骤S102中，通过间距卡控工装对多榀拱部单元的拱顶进行限位；
[0031]所述间距卡控工装包括：
[0032]定位杆；
[0033]卡接工位，两个卡柱间隔分布形成所述卡接工位，多个卡接工位与多榀拱部单元一一对应；
[0034]所述间距卡控工装对多榀拱部单元的拱顶进行卡接限位。
[0035]优选，步骤S103中，提前对位于端头部位的拱部单元进行开孔，开孔位置与小导管分布位置相对应。
[0036]优选，所述定位钢板上设有垫片，使相邻两榀拱架呈阶梯式分布，相邻两榀拱架的外侧通过Z形连筋进行连接。
[0037]有益效果：单榀拱架的拱部单元和拱腰单元铰接，使拱架可以折叠，以保证拱架可通过随车吊穿过衬砌台车运输进洞，再将3榀折叠拱架组合拼装，以保证拱架安装台车能一次同时施工三榀拱架，从而提高施工效率，保证洞内作业有效推进。
附图说明
[0038]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0039]图1为本专利技术所提供具体实施例中多榀钢拱架的结构简图；
[0040]图2为本专利技术所提供具体实施例中间距卡控工装的结构简图；
[0041]图3为本专利技术所提供具体实施例中盒式卡控工装的结构简图；
[0042]图4为本专利技术所提供具体实施例中连接板的焊接示意图简图
[0043]图中：1、拱部单元；2、合页式铰链；3、钢筋网片；4、间距卡控工装；5、卡柱；6、螺柱；7、拱腰单元；8、定位件；9、滑轨；10、滑座；11、垫片；12、底部垫板；13、铰接管；14、槽体；15、定位柱；16、挡板；17、连接板。
具体实施方式
[0044]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0045]在本专利技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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专利技术而不是要求本专利技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，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。
[0046]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0047]如图1
‑
4所示，一种适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，通过优化钢架单元长度和节数，采用合页式铰链2将各单元利用插销连接在一起；在钢构件加工场内通过各种工装辅助，卡控合页式铰链2钢板铰接质量、钢架间距以及钢筋网片3和连接钢筋施工质量，实现多榀折叠拱架标准化加工和安装。具体包括：步骤S1，将拱架分为拱部单元1、拱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，包括：步骤S1，将拱架分为拱部单元、拱腰单元和拱脚单元，其中至少拱部单元和拱腰单元的连接板之间通过合页式铰链连接；步骤S2，将拱部单元和拱腰单元沿合页式铰链进行折叠，将折叠的拱架运输到位；步骤S3，将拼装台车行驶至掌子面，通过拼装台车中部的抓臂抓住拱部单元，将拱部单元抬起使两个拱腰单元受重力自由下垂；通过拼装台车两侧的两个抓臂将两个拱腰单元撑开，拱部单元和拱腰单元的连接板通过螺栓进行固定；步骤S4，将拱架整体抬升至预设位置，使拼装台车两侧的两个抓臂抓取拱脚单元，将拱脚单元与拱腰单元通过螺栓固定；步骤S5，将拱架与已喷射拱架进行对接。2.根据权利要求1所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，在运输到位之前，在洞外根据隧道断面尺寸进行模拟、试拼。3.根据权利要求1所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，在步骤S1中，拱架有多榀，拱架的制作步骤包括：步骤S101，将其中一片连接板放置在盒式卡控工装内，将三节铰接管放入盒式卡控工装，将中间一节铰接管与连接板焊接；步骤S102，将另一片连接板重叠放置在盒式卡控工装内，并与另两节铰接管进行焊接固定，取出两片连接板，并分别将与对应的铰接管进行满焊；步骤S103，将合页式铰链对应的两个连接板分别与拱部单元、拱腰单元焊接固定；步骤S104，将多榀拱部单元固连在定位工装上，使多榀拱部单元呈预设间距分布；步骤S105，在多榀拱部单元之间焊接钢筋网片，焊接完成后将拱部单元、拱腰单元相对应的铰接管通过铰轴进行铰接。4.根据权利要求3所述的适用于隧道初期支护钢架快速精确安装的施工方法，其特征在于，所述定位工装包括：定位件，所述定位件与多...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁超，储巨球，潘飞，李广，方祥，何灿灿，王志伟，张睿，刘龙飞，
申请(专利权)人：中铁四局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：