[发明专利]一种隧道仰拱施工用的辅助支撑装置及施工方法

权利要求书

1.一种隧道仰拱施工用的辅助支撑装置，预先于隧道的内壁上设置若干个结构钢拱架(1)且在每个所述结构钢拱架(1)的两端均连接一仰拱钢拱架(1A)，其特征在于，所述辅助支撑装置包括若干个分别与每个所述结构钢拱架(1)两端连接的第一支撑结构(2)以及若干个分别连接在所述结构钢拱架(1)和所述第一支撑结构(2)之间的第二支撑结构(3)，所述第二支撑结构(3)包括第一支撑杆(301)、第二支撑杆(302)以及第三支撑杆(303)，所述第一支撑杆(301)的一端固定连接在所述结构钢拱架(1)的顶部，所述第二支撑杆(302)的一端和所述第三支撑杆(303)的一端分别与所述结构钢拱架(1)连接并位于所述第一支撑杆(301)的一端的两侧，所述第一支撑杆(301)的另一端、所述第二支撑杆(302)的另一端以及所述第三支撑杆(303)的另一端均固定连接在所述第一支撑结构(2)的中部，所述第二支撑杆(302)以及所述第三支撑杆(303)关于所述第一支撑杆(301)呈左右对称分布，所述辅助支撑装置还包括若干个固定连接在相邻两个所述第一支撑结构(2)之间的第三支撑结构(4)。

2.根据权利要求1所述的辅助支撑装置，其特征在于，所述第二支撑结构(3)还包括若干横向设置的第四支撑杆(304)，所述第四支撑杆(304)分别与所述第一支撑杆(301)、第二支撑杆(302)以及第三支撑杆(303)固定连接。

3.根据权利要求2所述的辅助支撑装置，其特征在于，所述辅助支撑装置还包括若干固定连接在相邻两个所述第四支撑杆(304)之间的连接杆(4A)，且两两相邻的所述连接杆(4A)之间平行且等距。

4.根据权利要求1所述的辅助支撑装置，其特征在于，所述第一支撑结构(2)为弧状的工字钢架，其开口方向与所述结构钢拱架(1)的开口方向相反，所述工字钢架的两端通过法兰螺栓连接在所述结构钢拱架(1)的两端。

5.一种隧道施工方法，应用于权利要求1至6任一所述的辅助支撑装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1、一台阶(6)开挖施工，在所述隧道内壁上立所述结构钢拱架(1)后初喷混凝土；

S2、二台阶(7)施工，在二台阶(7)上留核心土(9)，并在所述隧道内壁上喷混凝土初支；

S3、在二台阶(7)上搭建所述辅助支撑装置；

S4、三台阶(8)施工，完成后在仰拱施工区(10)开挖土体，进行仰拱施工；

S5、拆除所述辅助支撑装置后向前推进一个工作循环。

6.根据权利要求5所述的隧道施工方法，其特征在于，所述仰拱施工区(10)包括第一施工区和第二施工区，以在所述第一施工区进行仰拱施工时，所述第二施工区进行施工车辆或机械设备的进出通行；或在所述第一施工区进行施工车辆或机械设备的进出通行时，所述第二施工区进行仰拱施工。

7.根据权利要求6所述的隧道施工方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S41、三台阶(8)施工，完成后第一施工区每2米一段小进尺向隧道内部开挖，开挖到位后在第一施工区立所述仰拱钢拱架(1A)，并在所述隧道内壁上沿所述仰拱钢拱架(1A)宽度方向的两侧布设钢筋，完成后浇筑混凝土；

S42、第二施工区每2米一段小进尺向隧道内部开挖，开挖到位后在第二施工区立所述仰拱钢拱架(1A)，第二施工区仰拱钢拱架(1A)与第一施工区仰拱钢拱架(1A)之间用法兰螺栓连接，并在所述隧道内壁上沿所述仰拱钢拱架(1A)宽度方向的两侧布设钢筋，第二施工区仰拱钢拱架(1A)宽度方向两侧布设的钢筋与第一施工区仰拱钢拱架(1A)宽度方向的两侧布设的钢筋之间用电焊焊接，完成后浇筑混凝土，进入步骤S5。

8.根据权利要求5所述的隧道施工方法，其特征在于，在执行所述步骤S4之前，对工字钢架进行下置式埋设，在所述工字钢架下端开槽(11)，并在所述槽(11)内浇筑混凝土。