[发明专利]一种隧道台阶法施工的临时横支撑及其安装方法

说明书

本发明公开了一种隧道台阶法施工的临时横支撑及其安装方法，临时横支撑支撑于主洞钢拱架的横向弦线上，两端与主洞钢拱架连接，所述临时横支撑为预制成的杆状横支撑，包括中间节和两段活动节，两段所述活动节分别铰接于中间节的两端，所述活动节能绕铰点转动并固定于垂直中间节的位置以及固定于与中间节同轴的位置。该临时横支撑具有适用于台阶法施工、安装和拆卸方便快捷、可重复使用和能降低成本等优点，使用该临时横支撑施工的安装方法同样具备上述优点且步骤简单。

技术领域

本发明涉及隧道临时支护领域，尤其涉及一种隧道台阶法施工的临时横支撑及其安装方法。

背景技术

大断面软弱围岩隧道中常常采用三台阶法施工。当分步开挖各台阶后，隧道开挖围岩压力增加，支撑装置所受弯矩及轴力逐渐增大，初支结构向洞内发生明显的滑动变形，传统的处置方法是设置钢筋混凝土横支撑，需焊接钢拱架并浇筑混凝土，施工完成后再用手持式风镐破除混凝土，用氧焊割除固定杆和型钢拱架。这一过程中，横支撑不能得到重复利用。这种方式存在的问题是：安装过程耗时长；拆除过程噪音大、粉尘多，产生大量的建筑垃圾和废钢材；在隧道这类狭小空间内进行氧焊割除作业存在一定的危险性。

此外，现阶段存在的一些装配式隧道横支撑，在隧道横断面较大时会导致横支撑重量极大，运输不便、拼装困难等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种适用于台阶法施工的、安装和拆卸方便快捷、可重复使用和能降低成本的隧道台阶法施工的临时横支撑，以及一种步骤简单的使用该临时横支撑施工的安装方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种隧道台阶法施工的临时横支撑，支撑于主洞钢拱架的横向弦线上，两端与主洞钢拱架连接，所述临时横支撑为预制成的杆状横支撑，包括中间节和两段活动节，两段所述活动节分别铰接于中间节的两端，所述活动节能绕铰点转动并固定于垂直中间节的位置以及固定于与中间节同轴的位置。

作为上述隧道台阶法施工的临时横支撑的进一步改进：

所述活动节的非铰接端设有与主洞钢拱架的端头配合的内凹的对接避让区，所述活动节的绕铰点的旋转平面与对接避让区的截面相平行。

所述活动节的非铰接端设有用于避让主洞钢拱架的端头的避让缺口，所述避让缺口的底部设有与主洞钢拱架的端头截面形状相配合的对接钢板，对接钢板与避让缺口围设成所述对接避让区。

所述避让缺口包括垂直于主洞钢拱架的端头的顶部开口、位于活动节端部的端部开口和位于活动节侧部的侧部开口，所述侧部开口于活动节与中间节垂直时位于活动节的外侧。

所述中间节的两端均设有接口，接口为两片平行布设于中间节端部的夹板，所述活动节的铰接端设有插板，插板的宽度不大于两片夹板的间距；所述插板插入接口的两片夹板之间形成插接连接，并通过穿入的铰轴铰接。

所述接口和插板的外缘均为以铰点为圆心的半圆弧线。

所述插板上设有至少一个第一通孔，夹板上设有于中间节和活动节同轴时与各第一通孔位置对应的第二通孔，并通过穿入第一通孔和第二通孔的紧固件使中间节和活动节固定于同轴位置。

所述夹板上还设有于中间节和活动节垂直时与各第一通孔位置对应的第三通孔，并通过穿入第一通孔和第三通孔的紧固件使中间节和活动节固定于垂直位置。

所述临时横支撑采用复合树脂材料制成。

一种用上述隧道台阶法施工的临时横支撑进行施工的安装方法，其步骤包括：

S1：在工厂预制隧道台阶法施工的临时横支撑；

S2：旋转活动节，使两个活动节垂直于中间节，用紧固件穿入第一通孔和第三通孔中并紧固，之后运输至施工现场；