[发明专利]一种隧道免台架拱架及其安装方法

说明书

本发明属于隧道施工支护技术领域，具体公开一种隧道免台架拱架及其安装方法，包括多组弯拱形本体部和多组拱架斜撑，每组弯拱形本体部包括上台阶拱架和下台阶拱架，所述上台阶拱架包括位于中间顶部的顶部拱架N1，位于顶部拱架两侧的中部拱架N2、N3，还包括位于中部拱架两侧底部的基座拱架N4、N5，所述下台阶拱架包括位于基座拱架底部的支撑拱架N6、N7，每组拱形本体部两侧均对称的设有两个拱架斜撑，拱架斜撑分别设置于基座拱架两侧，本发明具有结构简单，施工快速的优点。

技术领域

本发明属于隧道施工支护技术领域，尤其涉及一种隧道免台架拱架及其安装方法。

背景技术

在国内隧道施工过程中，采用上下台阶法施工时，通常采用自制台架进行隧道拱架安装，隧道开挖完成后首先用装载机将拱架集中运输至自制台架上，然后作业人员在台架上进行现场分节拼装,拱架就位时利用人工调整拱架水平位置和高程，采用现有技术，施工人员在隧道无初期支护保护状态下的掌子面停留时间较长，且由于施工进度慢，初期支护无法快速形成，存在较大的安全隐患，且施工人员在台架上进行现场拼装，投入的作业人员多，施工功效较低，作业时间长，增加了施工成本，由于开挖台架需频繁移动推出，安全风险较大且不利于大型机械设备作业，如双臂凿岩台车、湿喷机械手、悬臂掘进机等。

发明内容

本发明的目的是提供一种隧道免台架的拱架安装方法，解决了施工人员在隧道无初期支护保护状态下的掌子面停留时间较长而带来的安全隐患。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种隧道免台架拱架，包括多组弯拱形本体部和多组拱架斜撑，每组弯拱形本体部包括上台阶拱架和下台阶拱架，所述上台阶拱架包括位于中间顶部的顶部拱架N1，位于顶部拱架两侧的中部拱架N2、N3，还包括位于中部拱架两侧底部的基座拱架N4、N5，所述下台阶拱架包括位于基座拱架底部的支撑拱架N6、N7，每组拱形本体部两侧均对称的设有两个拱架斜撑，拱架斜撑分别设置于基座拱架两侧。

进一步的，多组弯拱形本体部之间沿隧道深度方向依次间隔设置，且相邻弯拱形本体部之间通过连接钢板连接。

进一步的，所述拱架斜撑的一端固定连接在基座拱架边缘，另一端倾斜向下朝向弯拱形本体部的末端方向延伸以支撑弯拱形本体部，所述拱架斜撑斜向下插入并支撑在隧道拱部的周壁上，所述拱架斜撑和基座拱架之间通过连接钢板连接。

进一步的，所述弯拱形本体部相邻拱架之间均通过一个快速接头连接，所述快速接头包括位于相邻拱架连接处两侧的两片连接片，以及将两片连接片固定安装于拱架上的螺栓，所述拱架上与连接片相对应的位置处均设有长孔，所述快速接头还包括一个调节组件，所述调节组件包括分别设置于相邻拱架底部的连接耳板，以及将两个连接耳板连接的直角螺栓，相邻拱架底部的两个耳板呈垂直状设置，所述直角螺栓的两端分别穿过耳板再通过螺母紧固。

一种隧道免台架的拱架安装方法，包括以下步骤：

1）隧道上台阶开挖至出渣完成后，组织现场喷射混凝土封闭开挖面并同时铺设第一层钢筋网片；

2）运输拱架至施工现场靠近开挖掌子面位置，通过平台车和施工人员的协调将拱架通过螺栓和钢板连接组装；

3）通过旋转伸缩作业平台伸缩臂将组装好的拱架送至预定安装位置；

4）经现场测量和定位以后按照设计施工锁脚锚杆和纵向连接钢筋安装拱架斜撑，固定拱架并完成上台阶拱架安装；

5）隧道下台阶采用左右交替开挖，待开挖完成后，采用人工交替安装支撑拱架N6、N7；

6）重复步骤1）-5）直至整个隧道内的拱架安装完毕。