大断面隧道钢拱架的制作方法

本发明涉及隧道钢拱架加固，具体涉及一种大断面隧道钢拱架。

背景技术：

1、现有常见的隧道钢拱架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制，弯制完成后，先在加工场地上对照拼装大样进行试拼。各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；型钢钢架平放时，平面翘曲小于2cm。钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行，根据测设的位置，各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板应密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。底部开挖完成后，底部初期支护及时跟进，将钢架全环封闭。围岩需在拱部钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。钢架落底接长在单边交错进行，每次单边接长钢架1～2排。

2、当针对大断面隧道使用钢拱架进行支护时，由于大截面隧道存在更多不确定性，隧道的围岩稳定性存在更大挑战，因地质沉降变化，对隧道钢拱架稳定性存在较大挑战，当采用较大跨度的钢拱架对围岩进行支护时，由于钢拱架跨度较大，钢拱架本身的稳定性不足，并且由于钢拱架本身尺寸较大，需要将钢拱架进行分段式安装，实际在隧道安装时，需要进行现场焊接，实际焊接操作时，由于钢拱架为分段式结构，若确保对隧道围岩支护的稳定性，需要确保钢拱架焊接的品质，避免焊接点出现虚焊或者脱焊对的情况，因此现场实际安装时，效率基地，而且由于钢拱架重量很大，焊接操作时，需要大量的作业支架进行支护，导致实际施工时，效率很低。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种大断面隧道钢拱架，能够方便对该钢拱架进行安装，可确保对隧道围岩进行支护力的调节，提高施工效率，确保施工质量。

2、本发明采取的技术方案具体如下：一种大断面隧道钢拱架，包括

3、外支护体，所述外支护体包括多组单元支护架构成，多组单元支护架首尾相连且沿着隧道周向方向延伸布置；

4、中间支护体，所述中间支护体包括多组单元中间架构成，多组单元中间架首尾相连且沿着外支护体延伸方向延伸布置；

5、驱动支护体，所述中间支护体安装在所述驱动支护体上，且位于隧道的两侧布置有两组，所述驱动支护体沿着所述中间支护体延伸方向布置；

6、转动驱动机构驱动驱动支护体转动实施对所述单元中间架沿着隧道径向方向移动的驱动，以连动所述单元支护架沿着隧道径向方向移动以实施对隧道围岩的支护。

7、本发明还存在如下特征：

8、在发明一优选方案中：所述驱动支护体滑动式设置在内支护体上，所述内支护体沿着所述外支护体延伸方向布置，所述内支护体的两端与隧道的拱脚抵靠连接。

9、在发明一优选方案中：所述内支护体沿着隧道的延伸方向间隔设置有两组，所述两组内支护体分别与隧道两侧的驱动支护体结合。

10、在发明一优选方案中：相邻单元支护架之间设置有连接支护架，所述单元支护架整体呈弧形板状且两端设置有条形孔，所述条形孔沿着所述单元支护架长度方向延伸布置，所述连接支护架的两端设置有插接轴杆，所述插接轴杆与所述条形孔构成滑动配合。

11、在发明一优选方案中：相邻单元中间架之间设有连接中间架，所述单元中间架设置在所述连接中间架的两侧位置，且所述单元中间架与所述连接中间架均为弧形板状，所述连接中间架的两端与相邻单元中间架构成滑动配合且滑动方向沿着所述单元中间架的延伸方向布置。

12、在发明一优选方案中：所述单元中间架的中段位置设置有驱动辊，所述驱动辊水平且沿着隧道延伸方向布置，所述驱动辊同轴布置有连动辊，所述连动辊与所述单元中间架内侧面抵靠，所述驱动支护体的外壁设置有多组驱动凸起，所述驱动凸起与所述单元中间架对应布置，且所述驱动辊与所述驱动凸起外侧面抵靠或分离，位于隧道两侧的驱动支护体转动方向相反，所述隧道两侧的驱动支护体转动时，连动所述驱动辊从所述单元中间架外侧面滚动至所述驱动凸起的外侧面。

13、在发明一优选方案中：所述连接支护架上设置有从动辊，所述从动辊与所述插接轴杆平行布置，所述从动辊的辊身抵靠在所述连接中间架的外侧面上。

14、在发明一优选方案中：所述连接中间架的外侧面设置有限位卡接槽板，所述限位卡接槽板与所述从动辊平行布置，且所述从动辊卡置在所述限位卡接槽板的槽口内。

15、在发明一优选方案中：所述驱动支护体位于隧道一侧的端部设置有转动驱动辊，所述转动驱动辊水平且沿着隧道延伸方向布置，所述转动驱动机构包括驱动楔块，所述驱动楔块水平滑动设置在支撑枕板上，所述驱动楔块的滑动方向沿着隧道的宽度方向布置，所述驱动楔块上设置有第一平面和第二平面，所述第一平面和第二平面上下方向布置且之间斜面过渡连接，且所述转动驱动辊抵靠在第一平面或和第二平面上。

16、在发明一优选方案中：所述外支护体的两端位置设置有第一支撑架，所述第一支撑架的下端设置有第一支撑辊，所述第一支撑辊水平且沿着隧道延伸方向布置，所述第一支撑辊与所述支撑枕板抵靠，所述中间支护体的两端位置设置有第二支撑架，所述第二支撑架的下端设置有第二支撑辊，所述第二支撑辊水平且沿着隧道延伸方向布置，所述第二支撑辊与所述支撑枕板抵靠。

17、本发明取得的技术效果为：

18、该钢拱架实际对隧道围岩支护时，通过在隧道内安装驱动支护体，在驱动支护体上安装中间支护体，在中间支护体上安装外支护体，因此该钢拱架的拆分为多个单独的小结构，并且各个结构之间安装方便，通过启动转动驱动机构，驱动驱动支护体旋转，从而可连动中间支护体的单元中间架沿着隧道径向方向移动，从而实施对中间支护体的膨胀，随着中间支护体的膨胀，可连动外支护体的单元支护架沿着径向方向移动，以使得外支护体与围岩抵靠，以实施对隧道的支护，因此该钢拱架能够实施对围岩支护力的调节，能够显著提高该钢拱架的施工效率，确保施工质量。

技术特征：

1.一种大断面隧道钢拱架，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的大断面隧道钢拱架，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的大断面隧道钢拱架，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的大断面隧道钢拱架，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的大断面隧道钢拱架，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的大断面隧道钢拱架，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的大断面隧道钢拱架，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的大断面隧道钢拱架，其特征在于：

9.根据权利要求8所述的大断面隧道钢拱架，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的大断面隧道钢拱架，其特征在于：

技术总结本发明涉及一种大断面隧道钢拱架，包括外支护体，外支护体包括多组单元支护架构成，多组单元支护架首尾相连且沿着隧道周向方向延伸布置；间支护体包括多组单元中间架构成，多组单元中间架首尾相连且沿着外支护体延伸方向延伸布置；中间支护体安装在驱动支护体上，且位于隧道的两侧布置有两组，驱动支护体沿着中间支护体延伸方向布置；转动驱动机构驱动驱动支护体转动实施对单元中间架沿着隧道径向方向移动的驱动，以连动单元支护架沿着隧道径向方向移动以实施对隧道围岩的支护，以实施对隧道的支护，因此该钢拱架能够实施对围岩支护力的调节，能够显著提高该钢拱架的施工效率，确保施工质量。技术研发人员：黄金坤,金仁才,张建功,尹万云,赵国辉,陈超,程安春,房倩受保护的技术使用者：中国十七冶集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14