[发明专利]一种隧道初支钢拱架立设固定结构及其施工方法

说明书

本发明提供了一种隧道初支钢拱架立设固定结构及其施工方法，其特征在于：包括若干钢拱架，连接在相邻钢拱架之间的连接板，所述钢拱架两侧竖直架上通过铰接块连接有钢拱架侧壁支撑结构，所述钢拱架两侧竖直架底部固定在预制板上表面，预制板底部通过固定板与隧道底面固定。本发明结构不仅可以保证钢拱架的受力稳定，而且能够避免钢拱架因固定支撑不稳定而发生沉降和变形等问题。

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种隧道初支钢拱架立设固定结构及其施工方法。

背景技术

目前，在隧道施工过程中，初支钢拱架作为隧道的第一受力结构，其主要作用有：1、在喷射混凝土发挥作用前支撑围岩；2、对喷射混凝土进行补强；3、作为超前支护的支点；4、与锚杆、喷射混凝土共同发挥初期支护的作用。但是在软岩和土质围岩隧道中，由于岩体承载能力差和拱架固定支撑受力面积小等原因，导致初支钢拱架易发生沉降或变形，加大隧道建设的危险性；隧道施工中钢拱架的拱脚主要采用预制块进行垫铺，预制块由于面积小，强度低，在软岩和土质围岩隧道很难承受钢拱架的荷载，而发生压碎和沉降，导致钢拱架的稳定性降低，危及隧道施工安全。因此，本发明拟设计一种新型钢拱架支撑系统，不仅可以保证钢拱架的受力稳定，而且能够避免钢拱架因固定支撑不稳定而发生沉降和变形等问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种隧道初支钢拱架立设固定结构，其特征在于：包括若干钢拱架，连接在相邻钢拱架之间的连接板，所述钢拱架两侧竖直架上通过铰接块连接有钢拱架侧壁支撑结构，所述钢拱架两侧竖直架底部固定在预制块上表面，预制块底部通过固定板与隧道底面固定。

所述连接板与钢拱架的拱形顶形状相适应，连接板位于钢拱架拱形顶底部，贴合拱顶设置，相邻连接板中部通过垂直于连接板的连接片贴合后由螺栓螺母连接固定。

所述连接板两侧拐角处分别对称设有卡块和卡槽，相邻连接板拼接在一起时，边缘卡块和卡槽配合连接，卡块内设有开口朝外贯通的凹槽，凹槽内设有弹簧A，弹簧A一端与凹槽内侧壁连接，另一端连接固定块，所述卡槽外侧壁对应卡块凹槽开口位置设有对应卡口，固定块尺寸与卡口尺寸相适应，当相邻连接板拼合时，先按压固定块使其压缩到卡块凹槽内，卡块完全插入卡槽后，在弹簧A弹力作用下，将固定块抵出凹槽和卡口，使得卡块无法轻易相对卡槽上下移动，需要分离卡块和卡槽时，按压固定块进入凹槽内后，将卡块从卡槽中抽出即可。

所述钢拱架侧壁支撑结构包括一端与铰接块连接的套杆，套杆内侧壁上下开设有滑轨，上下滑轨内均设有滑块，上下两个滑块之间设有滑动腔，滑动腔内设有齿轮条，滑动腔外侧连接有滑动杆，齿轮条与齿轮盘齿合，齿轮盘固定在套杆内，齿轮盘中部设有外伸的把手，通过转动把手可控制齿轮盘转动，从而带动齿轮条移动，进而带动滑动腔在套杆内左右移动，进而带动滑动杆水平移动。

所述预制块上方一侧通过铰接件与铰接杆连接，铰接杆另一端与钢拱架底部外侧铰接，预制块上方另一侧通过固定的三角侧面连接一根伸缩杆，通过预制块顶端的伸缩杆伸缩可带动铰接杆进行角度的改变，调节钢拱架和铰接杆之间的角度，以适应不同情况下拱脚装置的固定使用。

所述预制块所有两侧均连接有固定板，固定板为中部带直角弯折的板状结构，直角弯将固定板分为上下两块平板，上层平板连接在预制块侧面，下层平板底部设有吸盘，吸盘中部开设螺纹孔与固定板上螺纹孔对齐，通过螺纹杆贯通固定板和吸盘上的螺纹孔，所述固定板底面对应吸盘一侧上表面位置设有安装槽，安装槽内底面连接有弹簧B，弹簧B一端与安装槽连接，另一端连接密封块，在密封块的重力作用下，密封块自然下垂，一定程度向下拉伸弹簧B，密封孔与吸盘表面有一定距离，密封块正下方对应吸盘位置，开设有吸盘密封孔，密封块底部尺寸与吸盘密封孔尺寸相适应，当需要对吸盘进行密封时，将密封块向下拉插入密封孔内，堵住吸盘。

每一块所述预制块两侧均设有两块固定板，每一块所述固定板底部均对称设有两个吸盘。