[发明专利]一种H型大断面隧道支撑装置及其支撑方法

权利要求书

1.一种H型大断面隧道支撑装置，包括能够进入到隧道围岩（1）中并协助整体前进的移动装置（7），所述移动装置（7）为两个，其特征在于：所述移动装置（7）上设置有支腿（8），所述支腿（8）上设置有横杆（3），所述横杆（3）上设置有对竖向顶板（10）进行支撑的竖向支撑和对横向顶板（4）进行支撑的横向支撑。

2.根据权利要求1所述的一种H型大断面隧道支撑装置，其特征在于：所述竖向支撑包括第一竖杆（5），所述第一竖杆（5）将竖向顶板（10）顶在隧道围岩（1）上。

3.根据权利要求2所述的一种H型大断面隧道支撑装置，其特征在于：所述竖向支撑还包括设置在横杆（3）上的第二竖杆（6），所述第二竖杆（6）位于第一竖杆（5）两侧进行辅助支撑。

4.根据权利要求3所述的一种H型大断面隧道支撑装置，其特征在于：所述横杆（3）上设置有横向放置的横向千斤顶，所述横向千斤顶的伸缩端与横向顶板（4）相连。

5.根据权利要求4所述的一种H型大断面隧道支撑装置，其特征在于：所述第一竖杆（5）、第二竖杆（6）为内部中空的筒状体结构，所述第一竖杆（5）、第二竖杆（6）内置有竖向千斤顶，所述千斤顶的伸缩端对筒状体内滑动的顶柱进行驱动，所述顶柱的另一端与横向顶板（4）相连。

6.根据权利要求5所述的一种H型大断面隧道支撑装置，其特征在于：所述移动装置（7）为双履带移动装置，所述支腿（8）位于移动装置（7）的中心处。

7.根据权利要求6所述的一种H型大断面隧道支撑装置，其特征在于：所述竖向顶板（10）、横向顶板（4）与隧道围岩（1）相接触的一面为与其相适应的圆弧形。

8.一种H型大断面隧道支撑装置的支撑方法，其特征在于：包括以下步骤：

（ⅰ）将支撑装置推动至预备开挖断面

通过移动装置（7），将支撑装置推入，调整支腿（8）的高度使横杆（3）两端足以支撑到边墙的预定位置；

（ⅱ）进行顶部支撑

驱动第一竖杆（5）、第二竖杆（6）内部的竖向千斤顶，调整到预定高度，使竖向顶板（10）前端插入掌子面；

（ⅲ）进行上部开挖

挖掘机将横杆（3）上部的土进行开挖，开挖次序为由两边至中间对称开挖，要求两台挖掘机同时开挖以保证隧道内部受力对称；

（ⅳ）对外露围岩进行初衬

开挖之后，该断面上半部分的围岩一部分由竖向顶板（10）支撑，另一部分裸露出来，对除支撑部位立即喷混凝土，并安装第一批钢拱（2）；

（ⅴ）对横杆下部左右两边的土开挖

保留核心预留土（9）以防掌子面因开挖不慎大规模掉土，对横杆下部左右两边的土开挖，开挖之后进行初衬，内容与上半部分相同，同时上半部分的混凝土完成凝固，初衬已具有了一定承载力；

（ⅵ）安装第二批钢拱

竖向顶板（10）与隧道围岩（1）脱离，同时初衬空缺部分露出，迅速喷混凝土并安置设有缺槽的第二批钢拱（11），需保证通过缺槽相互对接与第一批钢拱（2）紧密贴附；

（ⅶ）依次施工直至完成

对支撑在边墙两侧的横向顶板（4）依次按上述方式施工，直到初衬全部完成，整体装置向前推进一段距离下一个断面可以接继工作，拆除一段距离的核心预留土（9），完成了一个循环单元，后续可接继连续施工。

9.根据权利要求8所述的一种H型大断面隧道支撑装置的支撑方法，其特征在于：所述顶板（10）一侧设置有能够伸缩的小型顶柱（16），所述小型顶柱（16）能够在初衬时顶住第一批钢拱（2），从而形成初步的支撑体系。

10.根据权利要求8所述的一种H型大断面隧道支撑装置的支撑方法，其特征在于：所述第一批钢拱（2）侧壁处形成阶梯端面，相邻第一批钢拱（2）形成缺槽，所述第二批钢拱（11）装入到缺槽中。