一种隧道初支拱架快速安装方法与流程

本发明涉及隧道施工设计，具体为一种隧道初支拱架快速安装方法。

背景技术：

1、隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道等，隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长的隧道还有专门的通风和照明设备，隧道建设可以极大地缩短交通距离，提高交通效率，使得区域间的经济联系更加紧密。这对于促进物流、人流、信息流和资金流的快速流动，推动区域经济的均衡发展具有重要意义，隧道可以缓解城市交通拥堵问题，特别是对于那些地形复杂、交通瓶颈多的地区来说，隧道建设能够显著提高道路通行能力，减少交通事故，提高交通安全性，促进城市建设和规划：隧道建设是城市规划和建设的重要组成部分。通过隧道建设，可以优化城市空间布局，提高城市土地利用率，改善城市环境质量，提升城市形象。总之，隧道建设对于推动经济发展、改善交通状况、节约土地资源、促进城市建设和规划、防灾减灾以及环保节能等方面都具有重要意义。随着科技的不断进步和城市化进程的加快，隧道建设将继续发挥重要作用，为人类社会的可持续发展贡献力量。

2、在隧道建设中，初支拱架是隧道初期支护系统的重要组成部分，隧道初支拱架，通常指的是隧道初期支护中的拱架部分，它是为了支撑隧道顶部而建造的一种拱形结构，形状类似于拱形桥。其主要作用是承担地上道路和建筑物等荷载，将荷载传递到地基上，其安装质量和效率直接影响到整个隧道工程的进度和质量，但是目前传统的隧道初支拱架在安装时仍存在一定的缺陷，传统的初支拱架安装方法存在劳动强度大、安全风险高、施工周期长、成本高等问题。因此，有必要提出一种隧道初支拱架快速安装方法，以解决现有技术中的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种隧道初支拱架快速安装方法，它可以通过调整施工顺序、优化焊接方法、配合大型机械作业，减少工人劳动强度、降低安全风险、减少人员投入、提高施工效率，同时达到节约施工成本、提高施工效率、节约施工资源的目的。

2、本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种隧道初支拱架快速安装方法，所述方法包括：

3、在预加工阶段，对初支拱架+钢筋网片进行优化设计，将原本多节段、多节点情况进行优化，包括将原设计的多节段、多节点情况优化成三节；

4、在预加工过程中，优化焊接方法，把焊条电弧焊优化成二氧化碳气体保护焊，确保焊接质量和效率；

5、在预加工阶段，直接按设计要求的拱架间距、网片间距焊接成初支拱架+钢筋网片的成品，确保每个成品的质量和尺寸精度；

6、在钢筋加工厂对初支拱架和钢筋网片进行预加工，形成初支拱架+钢筋网片的成品；

7、在隧道施工现场，使用大型机械设备如拱架安装机进行初支拱架+钢筋网片的安装。

8、进一步的，在预加工阶段，对初支拱架+钢筋网片进行优化设计，将原本多节段、多节点情况进行优化，包括将原设计的多节段、多节点情况优化成三节，该方法包括：

9、设计审查：对初支拱架+钢筋网片的设计图纸进行审查，确定多节段、多节点的优化方案；

10、结构优化：根据审查结果，将原设计的多节段、多节点情况优化成三节，以减少安装节点，提高整体结构的稳定性；

11、合页连接设计：在优化后的节点处，创新设计采用合页进行连接，合页的选择和尺寸应确保初支拱架+钢筋网片能够按预定方向折叠，且折叠过程顺畅，以便于运输和安装。

12、更进一步的，在预加工过程中，优化焊接方法，把焊条电弧焊优化成二氧化碳气体保护焊，确保焊接质量和效率，该方法包括：

13、焊接设备准备：准备二氧化碳气体保护焊所需的设备，包括焊机、焊枪、二氧化碳气体瓶，并检查设备状态是否良好；

14、焊接操作：使用优化后的焊接方法对初支拱架和钢筋网片的连接处进行焊接，确保焊接过程稳定，焊缝饱满、无夹渣、无气孔。

15、更进一步的，在预加工阶段，直接按设计要求的拱架间距、网片间距焊接成初支拱架+钢筋网片的成品，确保每个成品的质量和尺寸精度，该方法包括：

16、在焊接前，使用测量工具对初支拱架和钢筋网片的尺寸进行检查，确保符合设计要求；

17、按照设计要求的拱架间距、网片间距进行焊接，确保每个焊接点都符合质量要求。

18、成品检验：对焊接完成的初支拱架+钢筋网片成品进行外观检查和尺寸检验，确保质量合格；

19、在制作初支拱架和钢筋网片时，使用测量工具如卷尺和直角尺确保拱架间距和网片间距符合设计要求；

20、严格按照设计图纸和技术要求进行焊接操作，确保每个焊接点都符合质量要求；

21、在制作过程中进行质量检查，对于不符合要求的成品进行调整或重新制作，确保每个成品的质量和尺寸精度都符合设计要求。

22、更进一步的，使用二氧化碳气体保护焊对初支拱架+钢筋网片进行焊接的具体步骤为：

23、准备工作：检查焊接设备是否完好，确保焊机、焊枪以及二氧化碳气体瓶设备能够正常工作；

24、参数设置：根据钢筋的材质和厚度，调整焊机的电流和电压参数，确保焊接参数设置合理；

25、焊接操作：使用焊枪对初支拱架和钢筋网片的连接处进行焊接，确保焊接过程稳定，焊缝饱满、无夹渣、无气孔；

26、焊接后处理：焊接完成后，对焊缝进行清理，去除焊渣和飞溅物，并对焊缝进行外观检查，确保焊接质量符合要求。

27、更进一步的，在钢筋加工厂对初支拱架和钢筋网片进行预加工，形成初支拱架+钢筋网片的成品，该方法包括：

28、材料准备：按照设计图纸和技术要求，准备所需型号的钢筋和连接件；对钢筋进行外观检查，确保无锈蚀、无损伤；对连接件进行质量检查，确保规格、型号符合设计要求；

29、切割与成型：根据设计要求的长度和形状，使用钢筋切割机对钢筋进行精确切割，使用弯曲机对钢筋进行弯曲成型，形成初支拱架的基本框架；

30、组装初支拱架：将成型的钢筋框架按照设计要求进行组装，使用连接件进行固定；确保组装后的初支拱架结构稳固、尺寸准确。

31、更进一步的，在钢筋加工厂对初支拱架和钢筋网片进行预加工，形成初支拱架+钢筋网片的成品，该方法还包括：

32、钢筋网片制作：按照设计要求的网片间距和尺寸，使用钢筋切割机切割钢筋条；将切割好的钢筋条进行焊接，形成钢筋网片；

33、初支拱架与钢筋网片结合：将制作好的钢筋网片按照设计要求固定在初支拱架上；使用连接件或焊接方式确保初支拱架与钢筋网片紧密结合；

34、成品检验：对制作完成的初支拱架+钢筋网片成品进行外观检查，确保无变形、无损伤；使用测量工具对成品进行尺寸检查，确保符合设计要求。

35、更进一步的，在隧道施工现场，使用大型机械设备如拱架安装机进行初支拱架+钢筋网片的安装，该方法包括：

36、准备工作：将拱架安装机、拱锚一体机以及拱锚注一体机运至施工现场，并进行安装和调试，确保所有设备能够正常工作；检查所有设备的安全装置，确保其完好有效；

37、定位与吊装：使用激光测距仪或其他定位设备对初支拱架的安装位置进行精确定位；使用吊装设备将初支拱架+钢筋网片成品吊装至预定位置；

38、安装与固定：使用拱架安装机的多臂多抓手结构对初支拱架进行安装；使用连接件或焊接方式将初支拱架固定在隧道壁上，在此过程中，若需要打设锚杆，则使用拱锚一体机进行操作，确保锚杆打设准确、牢固。

39、更进一步的，在隧道施工现场，使用大型机械设备如拱架安装机进行初支拱架+钢筋网片的安装，该方法还包括：

40、注浆作业：当需要注浆时，使用拱锚注一体机进行注浆作业，根据注浆工艺要求，设置好注浆参数，启动注浆机，将注浆管插入预定位置，开始注浆，在注浆过程中，注意观察注浆情况，及时调整注浆参数，确保注浆效果满足要求；

41、检查与调整：对安装完成的初支拱架进行检查，确保其位置准确、固定牢固，检查注浆效果，如发现有渗漏或不足的地方，及时进行补注或调整，对于不符合要求的部位进行调整或加固；

42、安全防护：在整个安装和注浆过程中，设置安全防护措施，确保施工人员的安全，遵守安全操作规程，防止意外发生；

43、清理与收尾：完成初支拱架+钢筋网片的安装和注浆作业后，对施工现场进行清理，清除垃圾和杂物，检查所有设备，确保其处于良好状态，为下一次施工做好准备。

44、本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

45、本技术提供的一种隧道初支拱架快速安装方法，通过调整施工顺序，把在洞内进行焊接的初支拱架和钢筋网片，提前到钢筋加工厂进行加工；优化焊接方法，把焊条电弧焊优化成二氧化碳气体保护焊，提高焊接质量、提示焊接速度；配合大型机械作业，使用拱架安装机、拱锚一体机、拱锚注一体机，具备安装钢拱架、格栅拱架的功能，保障施工安全、提高施工效率，同时达到节约施工成本、节约施工资源的目的，对于矿山法隧道初期拱架安装安全、快速、高效施工意义重大。

46、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。