[发明专利]一种H型大断面隧道支撑装置及其支撑方法

说明书

本发明公开了一种H型大断面隧道支撑装置及其支撑方法，其支撑装置包括移动装置，所述移动装置为两个左右对称设置，所述移动装置上设置有支腿，所述支腿上设置有横杆，所述横杆上设置有对竖向顶板进行支撑的竖向支撑和对横向顶板进行支撑的横向支撑；其支撑方法，包括以下步骤：将支撑装置推动至预备开挖断面、进行顶部支撑、进行上部开挖、对外露围岩进行初衬、对横杆下部左右两边的土开挖、安装第二批钢拱、依次施工直至完成。本发明通过竖向支撑实现对隧道围岩拱顶处的支撑，通过横向支撑实现了对隧道围岩外墙处的支撑，通过小型顶柱能够实现对第一批钢拱进行侧压，通过第一批钢拱的缺槽形式便于第二批钢拱的装入。

技术领域

本发明属于隧道开挖支护技术领域，具体涉及一种H型大断面隧道支撑装置及其支撑方法。

背景技术

在隧道施工工程中，通常把开挖断面在50m²至100m²的隧道称之为大断面隧道，大断面开挖受力较为不利。目前的开挖方式采用双侧壁导坑法、CD法、CBR法，现在的开挖方法不仅需要等待混凝土的固结，而在还要在后期拆除混凝土，等待混凝土固结过程导致效率低下，拆除的混凝土又会浪费大量混凝土材料。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种H型大断面隧道支撑装置及其支撑方法。

本发明的技术方案是：一种H型大断面隧道支撑装置，包括能够进入到隧道围岩中并协助整体沿开挖方向前进的移动装置，所述移动装置为两个，所述移动装置上设置有支腿，所述支腿上设置有横杆，所述横杆上设置有对竖向顶板进行支撑的竖向支撑和对横向顶板进行支撑的横向支撑。

更进一步的，所述竖向支撑包括第一竖杆，所述第一竖杆将竖向顶板顶在隧道围岩上。

更进一步的，所述竖向支撑还包括设置在横杆上的第二竖杆，所述第二竖杆位于第一竖杆两侧进行辅助支撑。

更进一步的，所述横杆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相连。

更进一步的，所述第一竖杆、第二竖杆为内部中空的筒状体结构，所述第一竖杆、第二竖杆内置有竖向千斤顶，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相连。

更进一步的，所述移动装置为双履带移动装置，所述支腿位于移动装置的中心处。

更进一步的，所述竖向顶板、横向顶板与隧道围岩相接触的一面为与其相适应的圆弧形。

一种H型大断面隧道支撑装置的支撑方法，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，将支撑装置推入，调整支腿的高度使横杆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、第二竖杆内部的竖向千斤顶，调整到预定高度，使竖向顶板前端插入掌子面；

ⅲ.进行上部开挖

挖掘机将横杆上部的土进行开挖，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；

ⅴ.对横杆下部左右两边的土开挖

保留核心预留土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

竖向顶板与隧道围岩脱离，同时初衬空缺部分露出，迅速安置设有缺槽的第二批钢拱，需保证通过缺槽相互对接与第一批钢拱紧密贴附；

ⅶ.依次施工直至完成