一种可调式地铁施工隧道支撑装置的制作方法

本发明涉及矿井巷道支护，具体涉及一种可调式地铁施工隧道支撑装置。

背景技术：

1、隧道工程初期支护形式有喷锚网支护及钢架锚喷支护等形式，如地质条件较差，初期支护需采取钢格栅拱架或型钢拱架锚喷支护，钢拱架在隧道洞外加工厂分节加工，安装前，运至隧道掌子面开挖现场，人工在地面组拼成左右两段，后竖立拼装，与开挖面锚杆焊接定位后，施作钢架间纵向连接钢筋，安装钢筋网片，最后，喷射初期支护混凝土。

2、现有的钢拱架安装台架仅供作业人员攀爬至隧道内壁安装位置，然后由人工将各个钢拱架节段抬举至安装位置并组拼安装，这种安装方式劳动强度高，速度慢，且拱架安装作业面为刚掘进开挖段，围岩不稳定，易发生岩块掉落伤人等问题，危险性大。

技术实现思路

1、本发明提供一种可调式地铁施工隧道支撑装置，以解决现有的钢拱架安装操作慢且存在安全隐患的问题。

2、本发明的一种可调式地铁施工隧道支撑装置采用如下技术方案：

3、一种可调式地铁施工隧道支撑装置，用于支撑隧道顶部，包括钢绳、两个钢拱架和两个基座；两个基座沿垂直于隧道轴向的水平方向依次分布，并分别固定于地面靠近隧道侧壁的两侧；两个钢拱架沿隧道的轴向依次分布，且均由多段弧形的钢段组成，每个钢拱架的相邻两个钢段之间固定连接以构成与隧道顶部同轴的弧形结构；每个钢拱架的侧面均设置有与钢拱架同轴的弧形的对接板；两个钢拱架的侧面均设置有多个穿线耳板，每个钢段上至少有一个穿线耳板，且两个钢拱架上的穿线耳板在钢拱架的周向上交错分布；初始状态下，两个钢拱架均承靠于地面，且两个钢拱架的弧形结构的顶部分别位于两个基座连线的两侧；使用时，每个钢拱架的两端分别绕垂直于隧道轴向的水平轴线转动安装于两个基座，且钢拱架能够相对于基座沿隧道轴向方向移动；钢绳交替穿过两个钢拱架的穿线耳板，然后通过拉直钢绳促使两个钢拱架绕其与基座的铰接轴线转动，使两个钢拱架转动至与隧道顶部同轴；之后拉直钢绳的同时，使两个钢拱架相互靠近进而两个钢拱架上的对接板插接，直至两个钢拱架的边缘抵接；且两个钢拱架的边缘抵接时钢绳在两个钢拱架之间呈曲折状态，曲折状态下的钢绳两端被固定后使两个钢拱架有进一步靠近的趋势。

4、可选地，两个钢拱架的钢段数量和长度不同，使得两个钢拱架的相邻两个钢段的连接位置在钢拱架的周向上交错分布。

5、可选地，在钢拱架的周向方向上，其中一个钢拱架的两个钢段的连接位置位于另一钢拱架的对应钢段的中间位置。

6、可选地，每个基座上设置有连接结构，连接结构包括传动杆和两个铰接块，传动杆沿隧道轴向延伸且转动安装于基座，两个铰接块均沿传动杆轴向依次分布并均滑动安装于基座；两个铰接块分别与传动杆螺纹配合，且两个铰接块与传动杆配合部分的螺纹旋向相反；两个钢拱架的同一侧的端部分别铰接于同一组连接结构的两个铰接块。

7、可选地，连接结构设置有两组，两组连接结构沿两个基座的分布方向依次设置，同一钢拱架的一端位于两个连接结构之间，且分别与两个连接结构的一个铰接块铰接。

8、可选地，同一钢拱架的相邻两个钢段通过螺栓组件连接。

9、可选地，同一钢拱架的多个钢段中，位于中间的钢段的两端分别设置有固定耳板，固定耳板上开设有连接孔，相邻两个钢段的固定耳板贴合，并通过所述螺栓组件连接；位于边缘的两个钢段的一端设置有所述固定耳板，另一端设置有用于与铰接块铰接的铰接杆。

10、可选地，每个钢拱架侧面的对接板有两个，两个钢拱架对接时，其中一个钢拱架的两个对接板位于另一个钢拱架的两个对接板之间，且其中一个钢拱架的每个对接板与其相邻的另一钢拱架的对接板贴合。

11、可选地，钢拱架的每个钢段均为工字钢，两个对接板位于工字钢的上翼板和下翼板之间并与工字钢的腰板固定。

12、可选地，穿线耳板设置于钢拱架的两个对接板之间，且固定于工字钢的腰板。

13、本发明的有益效果是：本发明的可调式地铁施工隧道支撑装置的钢拱架由多个钢段组成，便于运输和安装，钢拱架拼接完成后，利用钢绳带动两个钢拱架直立起来对隧道进行支撑，操作人员只需在地面分别拉伸钢绳的两端即可，操作简单，且钢拱架不会因拉力过大而在直立起来后进一步过度倾斜，安全性高。

14、进一步地，两个钢拱架的边缘抵接后，处于曲折状态的钢绳使两个钢拱架有进一步靠近的趋势，将钢绳两端固定后，钢绳还可作为连接件对两个钢拱架起到连接作用。

15、进一步地，两个钢拱架通过对接板插接，避免其中一个钢拱架向一侧倾斜，提高两个钢拱架连接的稳定性。

16、进一步地，两个钢拱架的钢段数量和长度不同，使得两个钢拱架的相邻两个钢段的连接位置在钢拱架的周向上交错分布，避免钢拱架因相邻两个钢段的连接位置不牢固影响钢拱架整体的支撑强度。且每个钢拱架的钢段数量和长度可根据需要调整，以适配不同尺寸和应用场景的使用。

技术特征：

1.一种可调式地铁施工隧道支撑装置，用于支撑隧道顶部，其特征在于：包括钢绳、两个钢拱架和两个基座；

2.根据权利要求1所述的一种可调式地铁施工隧道支撑装置，其特征在于：两个钢拱架的钢段数量和长度不同，使得两个钢拱架的相邻两个钢段的连接位置在钢拱架的周向上交错分布。

3.根据权利要求2所述的一种可调式地铁施工隧道支撑装置，其特征在于：在钢拱架的周向方向上，其中一个钢拱架的两个钢段的连接位置位于另一钢拱架的对应钢段的中间位置。

4.根据权利要求1所述的一种可调式地铁施工隧道支撑装置，其特征在于：每个基座上设置有连接结构，连接结构包括传动杆和两个铰接块，传动杆沿隧道轴向延伸且转动安装于基座，两个铰接块均沿传动杆轴向依次分布并均滑动安装于基座；两个铰接块分别与传动杆螺纹配合，且两个铰接块与传动杆配合部分的螺纹旋向相反；两个钢拱架的同一侧的端部分别铰接于同一组连接结构的两个铰接块。

5.根据权利要求3所述的一种可调式地铁施工隧道支撑装置，其特征在于：连接结构设置有两组，两组连接结构沿两个基座的分布方向依次设置，同一钢拱架的一端位于两个连接结构之间，且分别与两个连接结构的一个铰接块铰接。

6.根据权利要求5所述的一种可调式地铁施工隧道支撑装置，其特征在于：同一钢拱架的相邻两个钢段通过螺栓组件连接。

7.根据权利要求6所述的一种可调式地铁施工隧道支撑装置，其特征在于：同一钢拱架的多个钢段中，位于中间的钢段的两端分别设置有固定耳板，固定耳板上开设有连接孔，相邻两个钢段的固定耳板贴合，并通过所述螺栓组件连接；位于边缘的两个钢段的一端设置有所述固定耳板，另一端设置有用于与铰接块铰接的铰接杆。

8.根据权利要求1所述的一种可调式地铁施工隧道支撑装置，其特征在于：每个钢拱架侧面的对接板有两个，两个钢拱架对接时，其中一个钢拱架的两个对接板位于另一个钢拱架的两个对接板之间，且其中一个钢拱架的每个对接板与其相邻的另一钢拱架的对接板贴合。

9.根据权利要求8所述的一种可调式地铁施工隧道支撑装置，其特征在于：钢拱架的每个钢段均为工字钢，两个对接板位于工字钢的上翼板和下翼板之间并与工字钢的腰板固定。

10.根据权利要求9所述的一种可调式地铁施工隧道支撑装置，其特征在于：穿线耳板设置于钢拱架的两个对接板之间，且固定于工字钢的腰板。

技术总结本发明涉及矿井巷道支护技术领域，具体涉及一种可调式地铁施工隧道支撑装置，包括钢绳、两个钢拱架和两个基座；两个基座沿垂直于隧道轴向的水平方向依次分布。两个钢拱架沿隧道的轴向依次分布，且均由多段弧形的钢段组成。初始状态下，两个钢拱架均承靠于地面，且两个钢拱架的弧形结构的顶部分别位于两个基座连线的两侧；使用时，每个钢拱架的两端分别绕垂直于隧道轴向的水平轴线转动安装于两个基座，且钢拱架能够相对于基座沿隧道轴向方向移动；利用钢绳交替穿过两个钢拱架，通过拉伸钢绳的两端即可带动两个钢拱架直立起来对隧道支撑，操作简单，且钢拱架不会因拉力过大而在直立起来后进一步过度倾斜，安全性高。技术研发人员：魏元博,王铁心,陈朝阳,吴嘉彬,陈大羽,严兴受保护的技术使用者：中铁十六局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/23