断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置，属于隧道结构安全技术领域。本发明专利技术所述支撑装置，包括两个端部固定装置、可伸缩支撑杆、控制箱；可伸缩支撑杆的两端分别连接一个端部固定装置，可伸缩支撑杆的中部设置控制箱。可伸缩支撑杆用以调整整个支撑装置的尺寸，并控制两个端部固定装置之间的距离，使两个端部固定装置分别位于隧道横截面的左右两侧；控制箱用以微量调节可伸缩支撑杆的长度。本发明专利技术主要适用于山岭隧道断裂破碎带处的衬砌支撑装置设计；可根据钢拱架受力、变形特征变化进行微调节，使得钢拱架受力合理；端部固定装置与钢拱架连接方便，无需复杂的固定工序，方便快捷；安装、拆解方便，不影响车辆及其他机械设备进出。

Temporary support device for steel arch of mountain tunnel in fractured and fractured zone

The invention provides a temporary support device for the steel arch of the mountain tunnel in the fractured fractured zone, which belongs to the technical field of tunnel structure safety. The supporting device of the invention comprises two end fixtures, a telescopic support rod and a control box, and two ends of the telescopic supporting rod are respectively connected with an end fixing device, and a control box is set in the middle of the telescopic support rod. The telescopic support rod is used to adjust the size of the whole support device and control the distance between the two end fixtures, so that the two end fixtures are located on the left and right sides of the cross section of the tunnel, and the control box is used to adjust the length of the telescopic support rod in a trace. The invention is mainly suitable for the design of the lining support device at the fracture zone of the mountain tunnel. It can be adjusted according to the changes of the stress and deformation characteristics of the steel arch frame, which makes the steel arch frame bearing reasonable force; the end fixed device is connected with the steel arch easily, without the complicated fixed procedure, the installation, disassembly are convenient, and no shadow is taken. Ringing in and out of vehicles and other machinery.

【技术实现步骤摘要】
断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置
本专利技术属于隧道结构安全
，具体涉及一种钢拱架临时支撑装置，适用于矿山法隧道施工穿越断裂破碎带时的初衬钢拱架支撑结构。
技术介绍
在山岭隧道施工中，一般以新奥法为理论基础，即以维护和利用围岩的自承能力为基点，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，及时的进行支护，控制围岩的变形和松弛，使围岩成为支护体系的组成部分。但在施工过程中发现，由于围岩地质情况复杂多变，在岩体破碎区域，围岩自承能力较弱，特别是在断裂破碎带区域，围岩结构极不稳定，给隧道安全造成很大影响。目前在山岭隧道施工中普遍采用复合衬砌结构，即在隧道洞室上台阶开挖完成后，及时进行初衬施工，架设钢拱架并喷射混凝土，提高围岩稳定性。但由于洞室内空间及施工台车的限制以及施工工序的影响，初衬不能及时封闭成环，而且二衬的施工往往滞后于初衬，施工间隔一般达到70m以上。在初衬封闭成环之前，钢拱架端部一般采用锁脚锚杆进行加固，但在断裂破碎带内围岩较为破碎，锁脚锚杆的加固作用有限，而且注浆需要一段时间才可发挥锚固作用。因此，在工程中时常会出现初衬崩塌事故，严重影响施工进度和工程安全。目前，为限制隧道收敛变形，一般采用两端分别铰接在隧道内壁上的横向支撑梁，该梁只能限制隧道两侧的挤压变形，无法为钢拱架提供向上的支撑力。
技术实现思路
本专利技术目的在于，克服现有技术的不足，提出一种断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置，在初衬封闭成环之前，将洞室左右两侧的钢拱架进行横向连接，形成一个临时封闭成环支撑结构。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置，包括两个端部固定装置、可伸缩支撑杆、控制箱；其中，可伸缩支撑杆的两端分别连接一个端部固定装置，可伸缩支撑杆的中部设置控制箱。两个端部固定装置分别固定在钢拱架的两端；可伸缩支撑杆用以通过其自身的自由伸缩来调整整个支撑装置的尺寸，并控制两个端部固定装置之间的距离，使两个端部固定装置分别位于钢拱架的左右两端；控制箱用以微量调节可伸缩支撑杆的长度。所述端部固定装置包括前方敞口的固定端箱体、若干伸缩针、若干弹簧；其中，固定端箱体的后壁内侧上分布有若干弹簧，每个弹簧中内嵌一根伸缩针，所有的伸缩针均可以从固定端箱体的前方敞口延伸出来。伸缩针的外端部作用于钢拱架时，在力的作用下一部分弹簧被挤压，这些弹簧上的伸缩针回缩进固定端箱体内；同时，分布于钢拱架周围未接触到钢拱架的伸缩针则保持原状；由此，钢拱架下部的伸缩针对其提供支撑力，钢拱架左右两侧的伸缩针限制其左右滑动，钢拱架被限制固定，钢拱架被嵌入到一个和自身形状一致的凹槽中。所述可伸缩支撑杆可以随意伸缩，并可根据隧道横断面尺寸进行较大范围的调节整个支撑装置的尺寸。在优选的实施方式中，可伸缩支撑杆包括左伸缩支撑杆和右伸缩支撑杆，且左、右伸缩支撑杆均包括若干依次嵌套连接的伸缩杆。作为举例而非限定，所述伸缩杆的杆身可以设有条形开孔，并采用螺栓和与之相嵌套的伸缩杆连接。所述控制箱包括微调节控制杆，左右两端敞口的控制箱箱体以及两个连接杆；微调节控制杆穿设于控制箱箱体上，两个连接杆均置于控制箱箱体中；两个连接杆的一端均与微调节控制杆的下端转动连接，在优选的实施方式中，两个连接杆可以和微调节控制杆的下端同轴转动连接；两个连接杆的另一端分别与左伸缩支撑杆的右端、右伸缩支撑杆的左端转动连接。当微调节控制杆受外力作用向下移动时，左伸缩支撑杆和右伸缩支撑杆分别在两个连接杆作用下向左右两侧移动，对钢拱架进行压紧起到支撑作用。当微调节控制杆向上移动时，左伸缩支撑杆和右伸缩支撑杆分别在两个连接杆作用下向中间收缩。进一步，控制箱箱体的顶部设置有开口，开口下方设置有与该开口形状和尺寸相适应的固定通道，微调节控制杆经过该固定通道穿设于控制箱箱体上。固定通道由侧壁和底壁构成，侧壁上设置有齿形卡槽，底壁上开设有出口，微调节控制杆的下端穿过该出口延伸至控制箱箱体内部与两个连接杆转动连接。进一步，微调节控制杆内部设有拉杆，拉杆的下端通过一个铰与两个固定杆的中部连接，两个固定杆中间设有一压缩弹簧；两个固定杆一端均与微调节控制杆的下部转动连接，在优选的实施方式中，两个固定杆可以和微调节控制杆的下部同轴转动连接；两个固定杆的另一端在压缩弹簧的作用下向分别两侧张开，并嵌于齿形卡槽内。本专利技术所述断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置的工作方式：在上台阶开挖完成后，在未开挖的下台阶土体上开挖一个凹槽，将该断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置置于凹槽内，打开可伸缩支撑杆，两端的端部固定装置和钢拱架端部接触，根据钢拱架固定要求操作控制箱进行微调节，按要求调节完成后，用回填土将凹槽回填，因此，不影响渣土车及其他机械设备进出。本专利技术提供的断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置，可根据钢拱架尺寸调节两端部固定装置，以适用于各种不同规格、不同尺寸的钢拱架，不仅可以为钢拱架提供向上的支撑力，而且还可以限制钢拱架左右摆动。同时，还可根据隧道断面尺寸调节可伸缩支撑杆的长短，以适用于不同的断面尺寸的山岭隧道。与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有如下有益效果：(1)本专利技术主要适用于山岭隧道断裂破碎带处的衬砌支撑装置设计；(2)本专利技术可根据钢拱架受力、变形特征变化进行微调节，使得钢拱架受力合理；(3)本专利技术两端的端部固定装置与钢拱架连接方便，无需复杂的固定工序，方便快捷；(4)本专利技术安装、拆解方便，不影响车辆及其他机械设备的进出。附图说明图1是断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置的安装示意图；图2是断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置的结构示意图；图3是端部固定装置的附视图；图4是端部固定装置的正视图；图5是控制箱的示意图；图6是微调节控制杆的示意图。附图标记说明1隧道初衬2钢拱架3端部固定装置，3-1固定端箱体，3-2伸缩针，3-3弹簧4可伸缩支撑杆5控制箱，5-1微调节控制杆，5-2控制箱箱体，5-3连接杆，5-4拉杆，5-5齿形卡槽，5-6固定杆，5-7压缩弹簧6回填土具体实施方式下面将结合具体实施例及其附图对本专利技术提供的断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置的技术方案作进一步说明。结合下面说明，本专利技术的优点和特征将更加清楚。需要说明的是，本专利技术的实施例有较佳的实施性，并非是对本专利技术任何形式的限定。本专利技术实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本专利技术优选实施方式的范围也可以包括另外的实现，且这应被本专利技术实施例所属
的技术人员所理解。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限定。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。本专利技术的附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的，并非是限定本专利技术可实施的限定条件。任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的效果及所能达成的目的下，均应落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
所能涵盖的范围内。且本专利技术附图中所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置，其特征在于：包括两个端部固定装置(3)、可伸缩支撑杆(4)、控制箱(5)；所述可伸缩支撑杆(4)的两端各连接一个端部固定装置(3)，所述可伸缩支撑杆(4)的中部设置控制箱(5)；所述两个端部固定装置(3)分别固定在钢拱架(2)的两端；所述可伸缩支撑杆(4)通过其自身的自由伸缩来调整整个支撑装置的尺寸，并控制两个端部固定装置(3)之间的距离，使两个端部固定装置(3)分别位于钢拱架(2)的左右两端；所述控制箱(5)用以微量调节可伸缩支撑杆(4)的长度。

【技术特征摘要】
1.一种断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置，其特征在于：包括两个端部固定装置(3)、可伸缩支撑杆(4)、控制箱(5)；所述可伸缩支撑杆(4)的两端各连接一个端部固定装置(3)，所述可伸缩支撑杆(4)的中部设置控制箱(5)；所述两个端部固定装置(3)分别固定在钢拱架(2)的两端；所述可伸缩支撑杆(4)通过其自身的自由伸缩来调整整个支撑装置的尺寸，并控制两个端部固定装置(3)之间的距离，使两个端部固定装置(3)分别位于钢拱架(2)的左右两端；所述控制箱(5)用以微量调节可伸缩支撑杆(4)的长度。2.根据权利要求1所述的断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置，其特征在于：所述端部固定装置(3)包括前方敞口的固定端箱体(3-1)、若干伸缩针(3-2)、若干弹簧(3-3)；所述固定端箱体(3-1)的后壁内侧上分布有若干弹簧(3-3)，每个弹簧(3-3)中内嵌一根伸缩针(3-2)；作用于钢拱架(2)两端上的伸缩针(3-2)通过弹簧(3-3)压缩并限制钢拱架(2)的左右移动；分布于钢拱架(2)周围未接触到钢拱架(2)的伸缩针(3-2)保持原状，且位于钢拱架(2)下部的伸缩针(3-2)对钢拱架(2)提供支撑。3.根据权利要求1所述的断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置，其特征在于：所述可伸缩支撑杆(4)包括左伸缩支撑杆和右伸缩支撑杆；所述左、右伸缩支撑杆均包括若干依次嵌套连接的伸缩杆，并通过伸缩杆自由伸缩。4.根据权利要求3所述的断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置，其特征在于：所述伸缩杆的杆身设有条形开孔，并采用螺栓和与之相嵌套的伸缩杆连接。5.根据权利要求3所述的断裂破碎带山岭隧道钢拱架临时支撑装置，其特征在于：所述控制箱(5)包括微调节控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖少明，周文锋，刘孟波，程池浩，陈孝华，孙勇，潘长洪，何群华，周海刚，
申请(专利权)人：同济大学，杭州富阳城市建设投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31