一种基于超前支护的重型钢与管幕快速连接的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于超前支护的重型支撑与管幕快速连接的方法。该方法包括首层台阶中管幕与竖向支撑连接；首层台阶中管幕与水平支撑连接，首层台阶的水平支撑采用两根H型钢形成双拼横撑；其它台阶中竖直支撑连接采用两根型钢通过螺栓连接形成双拼竖撑，双拼竖撑的上下两端通过预留螺栓孔连接拼装，且其中最下层台阶中的双拼竖撑的下端焊接在对应的管幕上；其它台阶中管幕与水平支撑连接，其他台阶的水平支撑采用单根H型钢形成单拼横撑。本发明专利技术提供的重型支撑与管幕快速连接的方法，利于快速完成支撑体系，提高工效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超前支护的重型钢与管幕快速连接的方法
本专利技术涉及超前支护
，特别是涉及一种基于超前支护的重型支撑与管幕快速连接的方法。
技术介绍
港珠澳大桥珠海连接线是港珠澳大桥的重要组成部分，拱北隧道是港珠澳大桥珠海连接线的控制性工程，港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道口岸暗挖段长255m，下穿拱北口岸和澳门关闸口岸之间的狭长地带，幕工程距结构桩基的距离最近只有0.46m，管幕顶部覆土厚度约4～5m。口岸每天出入境车辆平均7000辆，每天出入境的人流总量约23万人次，要求施工对口岸通关不能产生任何影响。隧道主要穿越地质条件，从上到下为：杂填土、淤泥、淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土，偶见粉、细砂层；地下水3m左右，与海水相连，属于软土富水地质。隧道开挖断面为336.8m2，采用管幕超前支护+水平冻结止水组合，大断面分层分导洞开挖。管幕由36根Φ1620mm顶管组成，管间距35.5～35.8mm。管幕为冻结管，降温后形成冻结壁2～2.6m厚的冻结壁，从而形成“管幕超前支护+水平冻结止水”强超前水平支护体系。在以上环境下大断面开挖易发生地表局部塌陷、地表沉降过大、掌子面失稳、坍塌、支护体系变形过大、管间突泥、涌水等风险，为了降低风险提高功效，提出了重型钢支撑与管幕快速连接的施工方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于超前支护的重型支撑与管幕快速连接的方法，操作简单，利于快速完成支撑体系，提高工效。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于超前支护的重型支撑与管幕快速连接的方法，其特征在于，在进行多台阶开挖法时，根据开挖方案分台阶分导洞随开挖随安装，临时支护采用H型钢拼装体系；首层台阶中管幕与竖向支撑连接；第一步，在需连接的管幕支撑位置两侧焊接吊装牛耳，在吊装牛耳上安装安装电葫芦；第二步，使用电葫芦将四个预制连接板吊装并焊接在对应管幕下方，预制连接板的横截面为“]”形，四个预制连接板中两两对应形成“][”形；第三步，使用电葫芦吊装两个H型钢，并使用小型机械摆正H型钢位置，将每个H型钢的腹板分别插入对应的两个预制连接板的夹缝中；第四步，将两两对应的预制连接板与H型钢的腹板用螺栓安装，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙进行满焊，焊缝饱满；首层台阶中管幕与水平支撑连接，首层台阶的水平支撑采用两根H型钢形成双拼横撑；第一步，在两侧对应位置的管幕上分别使用小型机械运送并焊接四个预制连接板，预制连接板的横截面为“]”形，四个预制连接板中两两对应形成“][”形；第二步，使用小型机械分别将两根H型钢的腹板对应插入两个预制连接板的夹缝中；第三步，将两两对应的预制连接板与H型钢的腹板用螺栓安装，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙进行满焊，焊缝饱满；第四步，横向相邻的两个双拼横撑之间采用双拼接头连接，接头处焊接钢板；其它台阶中竖直支撑连接采用两根型钢通过螺栓连接形成双拼竖撑，双拼竖撑的上下两端通过预留螺栓孔连接拼装，且其中最下层台阶中的双拼竖撑的下端焊接在对应的管幕上；其它台阶中管幕与水平支撑连接，其他台阶的水平支撑采用单根H型钢形成单拼横撑；第一步，在两侧对应位置的管幕上分别使用小型机械运送并焊接两个预制连接板，预制连接板的横截面为“]”形，两个预制连接板对应形成“][”形；第二步，使用小型机械将单根H型钢的腹板插入两个预制连接板的夹缝中；第三步，将对应的预制连接板与H型钢的腹板用螺栓安装，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙进行满焊，焊缝饱满；第四步，横向相邻的两个单拼横撑之间采用单拼接头连接，接头处焊接钢板。可选的，单拼接头的焊接长度为4m，双拼接头的焊接长度为5.6m。可选的，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙之间的满焊厚度大于或等于2mm。可选的，预制连接板与H型钢的翼缘板搭接长度大于或等于60cm；可选的，H型钢的型号为HW400*400*13*21。可选的，两榀临时支护间采用纵向连接方钢120×60×6mm与Φ8钢筋网片焊接固定，完成后喷射40cm厚C25混凝土。可选的，小型机械为叉车或小型挖掘机。该技术与现有技术相比，具有如下有益效果：一种基于超前支护的重型支撑与管幕快速连接的方法，在进行多台阶开挖法时，根据开挖方案分台阶分导洞随开挖随安装，临时支护采用H型钢拼装体系；首层台阶中管幕与竖向支撑连接；第一步，在需连接的管幕支撑位置两侧焊接吊装牛耳，在吊装牛耳上安装安装电葫芦；第二步，使用电葫芦将四个预制连接板吊装并焊接在对应管幕下方，预制连接板的横截面为“]”形，四个预制连接板中两两对应形成“][”形；第三步，使用电葫芦吊装两个H型钢，并使用小型机械摆正H型钢位置，将每个H型钢的腹板分别插入对应的两个预制连接板的夹缝中；第四步，将两两对应的预制连接板与H型钢的腹板用螺栓安装，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙进行满焊，焊缝饱满；首层台阶中管幕与水平支撑连接，首层台阶的水平支撑采用两根H型钢形成双拼横撑；第一步，在两侧对应位置的管幕上分别使用小型机械运送并焊接四个预制连接板，预制连接板的横截面为“]”形，四个预制连接板中两两对应形成“][”形；第二步，使用小型机械分别将两根H型钢的腹板对应插入两个预制连接板的夹缝中；第三步，将两两对应的预制连接板与H型钢的腹板用螺栓安装，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙进行满焊，焊缝饱满；第四步，横向相邻的两个双拼横撑之间采用双拼接头连接，接头处焊接钢板；其它台阶中竖直支撑连接采用两根型钢通过螺栓连接形成双拼竖撑，双拼竖撑的上下两端通过预留螺栓孔连接拼装，且其中最下层台阶中的双拼竖撑的下端焊接在对应的管幕上；其它台阶中管幕与水平支撑连接，其他台阶的水平支撑采用单根H型钢形成单拼横撑；第一步，在两侧对应位置的管幕上分别使用小型机械运送并焊接两个预制连接板，预制连接板的横截面为“]”形，两个预制连接板对应形成“][”形；第二步，使用小型机械将单根H型钢的腹板插入两个预制连接板的夹缝中；第三步，将对应的预制连接板与H型钢的腹板用螺栓安装，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙进行满焊，焊缝饱满；第四步，横向相邻的两个单拼横撑之间采用单拼接头连接，接头处焊接钢板。临时支撑与管幕间增加可调节预制连接板，便于现场动态调整支撑的位置，保证支撑的另一端均在设计要求的位置；预制连接板采用“][”形式，不但提高了连接强度，也提高了构件抗扭矩的能力。预制连接板的厚度和螺栓孔数量要满足支撑受力要求，不能削弱支撑，安装后在其他工序时可再进行满焊焊接，可达到不占用工序时间又进行再次加固的目的；临时支撑快速拼装为多个工作面同步施工、平行作业创造条件；本方法安全、可靠，能确保周边围岩稳定及结构整体稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例临时支护布置结构示意图；图2为本专利技术实施例双拼竖撑与首层台阶中管幕连接示意图；图3为本专利技术实施例双拼横撑与首层台阶中管幕的快速连接示意图；图4为本专利技术实施例单拼横撑与第二层台阶中管幕的快速连接示意图；图5为本专利技术实施例双拼竖撑与首层台阶中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超前支护的重型支撑与管幕快速连接的方法，其特征在于，在进行多台阶开挖法时，根据开挖方案分台阶分导洞随开挖随安装，临时支护采用H型钢拼装体系；首层台阶中管幕与竖向支撑连接；第一步，在需连接的管幕支撑位置两侧焊接吊装牛耳，在吊装牛耳上安装安装电葫芦；第二步，使用电葫芦将四个预制连接板吊装并焊接在对应管幕下方，预制连接板的横截面为“]”形，四个预制连接板中两两对应形成“][”形；第三步，使用电葫芦吊装两个H型钢，并使用小型机械摆正H型钢位置，将每个H型钢的腹板分别插入对应的两个预制连接板的夹缝中；第四步，将两两对应的预制连接板与H型钢的腹板用螺栓安装，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙进行满焊，焊缝饱满；首层台阶中管幕与水平支撑连接，首层台阶的水平支撑采用两根H型钢形成双拼横撑；第一步，在两侧对应位置的管幕上分别使用小型机械运送并焊接四个预制连接板，预制连接板的横截面为“]”形，四个预制连接板中两两对应形成“][”形；第二步，使用小型机械分别将两根H型钢的腹板对应插入两个预制连接板的夹缝中；第三步，将两两对应的预制连接板与H型钢的腹板用螺栓安装，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙进行满焊，焊缝饱满；第四步，横向相邻的两个双拼横撑之间采用双拼接头连接，接头处焊接钢板；其它台阶中竖直支撑连接采用两根型钢通过螺栓连接形成双拼竖撑，双拼竖撑的上下两端通过预留螺栓孔连接拼装，且其中最下层台阶中的双拼竖撑的下端焊接在对应的管幕上；其它台阶中管幕与水平支撑连接，其他台阶的水平支撑采用单根H型钢形成单拼横撑；第一步，在两侧对应位置的管幕上分别使用小型机械运送并焊接两个预制连接板，预制连接板的横截面为“]”形，两个预制连接板对应形成“][”形；第二步，使用小型机械将单根H型钢的腹板插入两个预制连接板的夹缝中；第三步，将对应的预制连接板与H型钢的腹板用螺栓安装，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙进行满焊，焊缝饱满；第四步，横向相邻的两个单拼横撑之间采用单拼接头连接，接头处焊接钢板。...

【技术特征摘要】
1.一种基于超前支护的重型支撑与管幕快速连接的方法，其特征在于，在进行多台阶开挖法时，根据开挖方案分台阶分导洞随开挖随安装，临时支护采用H型钢拼装体系；首层台阶中管幕与竖向支撑连接；第一步，在需连接的管幕支撑位置两侧焊接吊装牛耳，在吊装牛耳上安装安装电葫芦；第二步，使用电葫芦将四个预制连接板吊装并焊接在对应管幕下方，预制连接板的横截面为“]”形，四个预制连接板中两两对应形成“][”形；第三步，使用电葫芦吊装两个H型钢，并使用小型机械摆正H型钢位置，将每个H型钢的腹板分别插入对应的两个预制连接板的夹缝中；第四步，将两两对应的预制连接板与H型钢的腹板用螺栓安装，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙进行满焊，焊缝饱满；首层台阶中管幕与水平支撑连接，首层台阶的水平支撑采用两根H型钢形成双拼横撑；第一步，在两侧对应位置的管幕上分别使用小型机械运送并焊接四个预制连接板，预制连接板的横截面为“]”形，四个预制连接板中两两对应形成“][”形；第二步，使用小型机械分别将两根H型钢的腹板对应插入两个预制连接板的夹缝中；第三步，将两两对应的预制连接板与H型钢的腹板用螺栓安装，预制连接板与H型钢的翼缘板、管幕缝隙进行满焊，焊缝饱满；第四步，横向相邻的两个双拼横撑之间采用双拼接头连接，接头处焊接钢板；其它台阶中竖直支撑连接采用两根型钢通过螺栓连接形成双拼竖撑，双拼竖撑的上下两端通过预留螺栓孔连接拼装，且其中最下层台阶中的双拼竖撑的下端焊接在对应的管幕上；其它台阶中管幕与水平支...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘建立，史鹏飞，汪逗，李小刚，王江，刘志刚，刘继国，张瑞乐，
申请(专利权)人：中铁十八局集团有限公司，中铁十八局集团第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12