一种大断面隧道拱架支护结构的制作方法

1.本技术涉及隧道施工的技术领域，尤其是涉及一种大断面隧道拱架支护结构。


背景技术：

2.大断面隧道是顺应当今交通快速发展的时代产物，对于其围岩与支护体系相互作用关系一直是隧道工程建设研究的热点和难点。
3.在隧道支护施工众多方案中，隧道拱架施工对于隧道安全最为重要，隧道拱架本身具有一定强度，能够抗弯，自身质地较硬，待隧道拱架施工成型后，隧道内工作环境会明显改善。
4.大断面的隧道横截面较大，为了满足要求，每个拱架的长度也相应较大且为了便于运输，一般将拱架拆分为多个拱架节段，由此在隧道内架设时，需要将多个拱架节段对齐并焊接拼装形成一套整体。
5.针对上述中的相关技术，对拱架节段进行焊接时，需使两个拱架节段在隧道内进行调整，使两个拱架节段端部对齐并进行焊接固定，但由于拱架节段质量较大在隧道对接过程时难与精确调整拱架节段端部的位置且多次调整对齐也会提高工人的劳动强度。


技术实现要素：

6.为了便于对隧道内的拱架进行支护安装，本技术提供一种大断面隧道拱架支护结构。
7.本技术提供的一种大断面隧道拱架支护结构，采用如下的技术方案：一种大断面隧道拱架支护结构，包括多个拱架节段，相邻两个所述拱架节段的互相靠近一端的端部均固接有两个安装环，所述安装环位于所述拱架节段的端部两侧且两个所述安装环同时位于靠近所述拱架节段的内弧面一侧，相邻两个所述拱架节段之间设有用于连接所述安装环的转动柱，所述转动柱穿过所述安装环并与所述安装环同轴设置且转动连接，所述转动柱上设有用于限制所述安装环在所述转动柱上位置的固定件，相邻两个所述拱架节段之间设有用于固定两个所述拱架节段的弧形连接管，所述弧形连接管滑动连接在所述拱架节段上且相邻两个所述拱架节段之间设有用于驱动所述弧形连接管在所述拱架节段上滑动的驱动组件，所述弧形连接管上设有用于将所述弧形连接管固定在相邻两个所述拱架节段连接处的紧锁组件。
8.通过采用上述技术方案，架设拱架时，可先将拱架节段自隧道内的地面上摆放好，同时使相邻两个拱架节段之间的安装环间隔设置且位于同一轴线方向，随后将转动柱插入四个安装环内，并通过固定件限制安装环的位置，进而使拱架节段之间初步连接并初步对拱架节段的位置进行固定，随后通过顶升机等设备将中部的拱架节段顶升至隧道顶部，随后在驱动组件的作用下可使弧形连接管滑动至两个拱架节段的连接处，随后通过紧锁组件将两个拱架节段的连接处进行固定，由此可省去在隧道内架设拱架节段时多次对接使拱架节段端部对齐的过程，并通过弧形连接管进一步限制拱架节段并通过紧锁件将弧形连接管
固定在两个拱架节段的连接处，由此快速对拱架节段的连接处进行固定并可提高拱架节段连接处的抗压强度，由此可使拱架在隧道内的支护安装更加的便捷，提高拱架节段连接处对接的精准度。
9.可选的，所述固定件设置为固定螺母，所述固定螺母位于所述转动柱的两端并与所述转动柱螺纹连接。
10.通过采用上述技术方案，将转动柱穿过安装环后，可通过角固定螺母分别旋拧至转动柱的端部，由此快速将安装环限制在转动柱上。
11.可选的，所述拱架节段一端的两个所述安装环中的一个所述安装环的端面开设有插接孔，另一个所述安装环的端面固接有插接杆，所述插接杆位两个所述安装环互相靠近一侧。
12.通过采用上述技术方案，对位于不同拱架节段上的安装环进行对齐时，可将其中一个安装环上的插接杆插接至另一个安装环上的插接孔内。由此提高两个安装环在转动柱上的稳定性。
13.可选的，所述驱动组件包括设置在相邻两个所述拱架节段之间的抵接杆，所述抵接杆固接在其中一个所述拱架节段的端部，所述弧形连接管滑动连接在另一个所述拱架节段上，滑动连接有所述弧形连接管的所述拱架节段的端部开设有凹槽，所述凹槽的侧壁内开设有空腔，所述空腔内转动连接有滑轮，所述滑轮上套设有连接绳，所述拱架节段的外壁上开设有第一滑槽，所述凹槽的内壁上开设有第二滑槽，所述连接绳的一端位于第一滑槽处并固接有驱动板，所述驱动板滑动连接在所述第一滑槽内，所述驱动板与所述弧形连接管的端部抵接，所述连接绳的另一端置于所述第二滑槽处并固接有受力板，所述受力板滑动连接在所述第二滑槽内。
14.通过采用上述技术方案，当相邻两个拱架节段的端部进行对齐且两个拱架节段端部向互相靠近一侧移动时，抵接杆可抵接在受力板上，并使抵接杆带动驱动板向远离两个拱架节段的端部的连接处移动，随后在连接绳和滑轮的作用下使驱动板带动弧形连接管向靠近两个拱架节段的端部的连接处移动，并最终使弧形连接管位于两个拱架节段的端部的连接处，由此在对接过程中可使弧形连接管自动移动至两个拱架节段的连接处，由此自动对两个拱架节段的对接处的位置进行固定。
15.可选的，所述抵接杆设置为弧形杆且所述抵接杆的弧度与所述拱架节段的弧度相同。
16.通过采用上述技术方案，可使抵接杆带动驱动板时的移动更加顺畅，减少抵接杆与驱动板之间的动摩擦。
17.可选的，所述拱架节段端部的外壁上固接有用于限制弧形连接管在所述拱架节段上的接收板，所述接收板朝向所述弧形连接管的一侧开设有用于卡接弧形连接管端部的卡接槽。
18.通过采用上述技术方案，弧形连接管可在驱动板的带动下沿拱架节段滑动至接收板处，当相邻两个拱架节段对接完成后，弧形连接管的端部可卡接入卡接槽内，由此可通过卡接槽限制弧形连接管能在拱架节段上的位置，由此进一步提高弧形连接管在拱架节段上的稳定性。
19.可选的，所述驱动板上开设有限位槽，所述弧形连接管的端部固接在所述限位槽
的槽底。
20.通过采用上述技术方案，可通过限位弧形连接管的滑动方向，并可提高弧形连接管随驱动板一同运动时的稳定性。
21.可选的，所述紧锁组件设为多个紧锁螺杆，所述弧形连接管的外壁上和两个所述拱架节段互相靠近一端的端部侧壁上均开设有多个螺纹孔，所述弧形连接管和所述拱架节段上的所述螺纹孔一一对应且同轴设置。
22.通过采用上述技术方案，可将紧锁螺杆打入弧形连接管与拱架节段的螺纹孔内，由此快速并稳定将弧形连接管固定在两个拱架节段之间，并可根据隧道岩土情况，增加或减少穿设的紧锁螺杆数量。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.可省去在隧道内架设拱架节段时多次对接使拱架节段端部对其的过程，并通过后弧形连接管进一步限制拱架节段并通过紧锁件将弧形连接管固定在两个拱架节段的连接处，由此快速对拱架节段的连接处进行固定并可提高拱架节段连接处的抗压强度，由此可使拱架在隧道内的支护安装更加的便捷，提高拱架节段连接处对接的精准度；2.可在对接过程中可使弧形连接管自动移动至两个拱架节段的连接处，由此自动对两个拱架节段的对接处的位置进行固定；3.弧形连接管可在驱动板的带动下沿拱架节段滑动至接收板处，当相邻两个拱架节段对接完成后，弧形连接管的端部可卡接入卡接槽内，由此可通过卡接槽限制弧形连接管能在拱架节段上的位置，由此进一步提高弧形连接管在拱架节段上的稳定性。
附图说明
24.图1是本技术实施例的整体结构示意图；图2是本技术实施例的安装环的结构示意图；图3是本技术实施例的插接杆的结构示意图；图4是本技术实施例的抵接杆的结构示意图；图5是本技术实施例的空腔的结构示意图；图6是图1中a部分的局部放大示意图；图中，1、拱架节段；11、凹槽；12、空腔；13、第一滑槽；14、第二滑槽；2、安装环；21、插接孔；22、插接杆；3、转动柱；31、固定螺母；4、弧形连接管；5、驱动组件；51、抵接杆；52、驱动板；521、限位槽；53、受力板；54、连接绳；55、滑轮；6、紧锁组件；61、紧锁螺杆；7、接收板；71、卡接槽。
具体实施方式
25.以下结合附图1-附图6，对本技术作进一步详细说明。
26.本技术的实施例为：一种大断面隧道拱架支护结构，参照图1和图2，包括三个呈圆弧状排列的拱架节段1，相邻两个拱架节段1互相靠近一端的端部均固连接有两个安装环2，且安装环2为位于拱架节段1端面的靠近拱架节段1内弧面一端的两侧。位于不同拱架节段1上的安装环2间隔设置，四个安装环2同轴设置且四个安装环2之间穿设有同一个转动柱3，安装环2与转动柱3滑动并转动连接，转动柱3与安装环2同轴设置。转动柱上设有用于限制
安装环2在转动柱3上位置的固定件，固定件设置为转动柱3，固定螺母31螺纹连接在位于转动柱3的两端且与转动柱3螺纹连接，固定螺母31抵紧在安装环2的端面上。
27.参照图1、图2和图3，由此安装两个拱架节段1时，可将两个相邻拱架节段1上的安装环2对齐，并使转动柱3同时穿过四个安装环2，随后将固定螺母31旋拧在转动柱3的两端并使固定螺母31抵紧在安装环2的端面上，进而将两个拱架节段1在隧道内架设前进行初步固定。同时为了提高位于不同拱架节段1上的两个安装环2之间的稳定性，相邻两个安装环2之间设有插接杆22，插接杆22的轴线平行于安装环2的轴线，插接杆22的一端固定连接在其中一个安装环2的端面上，另一个安装环2的端面上开设有插接孔21，插接杆22插接在插接孔21内。
28.参照图4、图5和图6，相邻两个拱架节段1之间套设有同一个弧形连接管4，弧形连接管4的一端设有接收板7，接收板7固定连接在相邻两个拱架节段1中的其中一个拱架节段1上，接收板7围绕拱架节段1的端面侧壁设置且接收板7朝向弧形连接管4的一侧开设有沿接收板7端面设置的卡接槽71，弧形连接管4的端部卡接在卡接槽71内。相邻两个拱架节段1之间设有用于驱动弧形连接管4在拱架节段1上滑动的驱动组件5。
29.驱动组件5包括设置在固定连接有接收板7的拱架节段1端部的抵接杆51，抵接杆51设置为弧形杆且抵接杆51的弧度与拱架节段1的弧度相同，抵接杆51的一端固定连接在相邻两个拱架节段1互相靠近的一端的端部。相邻两个拱架节段1中未固定连接有抵接杆51的拱架节段1的端部开设有凹槽11，凹槽11两侧的侧壁内均开设有空腔12，凹槽11的外侧壁上开设有第一滑槽13，第一滑槽13沿拱架节段1的弧度方向开设且第一滑槽13与空腔12相连通。第一滑槽13内滑动连接有驱动板52且驱动板52一端置于第一滑槽13外。凹槽11的内侧壁上开设有第二滑槽14，第二滑槽14沿拱架节段1的弧度方向开设且第二滑槽14与空腔12相连通。第二滑槽14内滑动连接有受力板53，受力板53一端置于凹槽11内且两个受力板53同时与抵接杆51抵接。空腔12内设有滑轮55，滑轮55转动连接在空腔12内的侧壁上，滑轮55的轴线与拱架节段1的轴线互相平行。滑轮55上缠绕有连接绳54，连接绳54的一端与受力板53固定连接，连接绳54的另一端与驱动板52固定连接。
30.由此在对接相邻两个拱架节段1时且相邻两个拱架节段1的端部向互相靠近的一端转动时，其中一个拱架节段1上的抵接杆51可向另一个拱架节段1端部的凹槽11的槽底方向移动，随后抵接杆51与两个受力板53相抵接，并使两个受力板53沿第二滑槽14向凹槽11槽底一侧移动，进而在连接绳54的作用下，滑轮55开始转动并使驱动板52带动弧形连接管4向接收板7一侧移动，并最终当两个拱架节段1端部完全抵接时，弧形连接管4的端部卡接入接收板7的卡接槽71内。
31.参照图1和图6，为了提高驱动板52带动弧形连接管4在拱架节段1上移动时的稳定性，驱动板52朝向弧形连接管4端部的一侧卡开设有限位槽521，弧形连接管4的端部固定连接在限位槽521内。
32.为了提高弧形连接管4在相邻两个拱架节段1对接处的稳定性，弧形连接管4上设有用于将弧形连接管4固定在相邻两个拱架节段1连接处的紧锁组件6。
33.紧锁组件6包括多个螺纹连接在弧形连接管4上的紧锁螺杆61，图中紧锁螺杆61设置为四个两两分布在弧形连接管4的两端，紧锁螺杆61的杆部穿过弧形连接管4的侧壁并置于拱架节段1内且紧锁螺杆61与拱架节段1螺纹连接。
34.本技术实施例的实施原理为：架设时，将相邻两个拱架节段1之间的安装环2通过插接杆22和插接孔21进行初步的定位，随后向四个同轴设置的安装环2内插入转动柱3，并将固定螺母31螺纹连接在转动柱3的两端，进而对安装环2在转动柱3上的位置进行固定，随后将位于整个拱架中部的拱架节段1顶升至隧道顶部，随后将位于整个拱架中部的拱架节段1的两侧的拱架节段1向隧道上端内壁一侧转动，进而使抵接杆51与受力板53抵接，进而可在连接绳54和滑轮55的作用下使驱动板52带动弧形连接管4运动至两个拱架节段1的对接处，并最终使弧形连接管4内的端部插接入卡接槽71内，随后向弧形连接管4的外壁上打入多个紧锁螺杆61由此将两个拱架节段1固定。
35.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种大断面隧道拱架支护结构，包括多个拱架节段（1），其特征在于，相邻两个所述拱架节段（1）的互相靠近一端的端部均固接有两个安装环（2），所述安装环（2）位于所述拱架节段（1）的端部两侧且两个所述安装环（2）同时位于靠近所述拱架节段（1）的内弧面一侧，相邻两个所述拱架节段（1）之间设有用于连接所述安装环（2）的转动柱（3），所述转动柱（3）穿过所述安装环（2）并与所述安装环（2）同轴设置且转动连接，所述转动柱（3）上设有用于限制所述安装环（2）在所述转动柱（3）上位置的固定件，相邻两个所述拱架节段（1）之间设有用于固定两个所述拱架节段（1）的弧形连接管（4），所述弧形连接管（4）滑动连接在所述拱架节段（1）上且相邻两个所述拱架节段（1）之间设有用于驱动所述弧形连接管（4）在所述拱架节段（1）上滑动的驱动组件（5），所述弧形连接管（4）上设有用于将所述弧形连接管（4）固定在相邻两个所述拱架节段（1）连接处的紧锁组件（6）。2.根据权利要求1所述的一种大断面隧道拱架支护结构，其特征在于，所述固定件设置为固定螺母（31），所述固定螺母（31）位于所述转动柱（3）的两端并与所述转动柱（3）螺纹连接。3.根据权利要求1所述的一种大断面隧道拱架支护结构，其特征在于，所述拱架节段（1）一端的两个所述安装环（2）中的一个所述安装环（2）的端面开设有插接孔（21），另一个所述安装环（2）的端面固接有插接杆（22），所述插接杆（22）位两个所述安装环（2）互相靠近一侧。4.根据权利要求1所述的一种大断面隧道拱架支护结构，其特征在于，所述驱动组件（5）包括设置在相邻两个所述拱架节段（1）之间的抵接杆（51），所述抵接杆（51）固接在其中一个所述拱架节段（1）的端部，所述弧形连接管（4）滑动连接在另一个所述拱架节段（1）上，滑动连接有所述弧形连接管（4）的所述拱架节段（1）的端部开设有凹槽（11），所述凹槽（11）的侧壁内开设有空腔（12），所述空腔（12）内转动连接有滑轮（55），所述滑轮（55）上套设有连接绳（54），所述拱架节段（1）的外壁上开设有第一滑槽（13），所述凹槽（11）的内壁上开设有第二滑槽（14），所述连接绳（54）的一端位于第一滑槽（13）处并固接有驱动板（52），所述驱动板（52）滑动连接在所述第一滑槽（13）内，所述驱动板（52）与所述弧形连接管（4）的端部抵接，所述连接绳（54）的另一端置于所述第二滑槽（14）处并固接有受力板（53），所述受力板（53）滑动连接在所述第二滑槽（14）内。5.根据权利要求4所述的一种大断面隧道拱架支护结构，其特征在于，所述抵接杆（51）设置为弧形杆且所述抵接杆（51）的弧度与所述拱架节段（1）的弧度相同。6.根据权利要求5所述的一种大断面隧道拱架支护结构，其特征在于，所述拱架节段（1）端部的外壁上固接有用于限制所述弧形连接管（4）在所述拱架节段（1）上的接收板（7），所述接收板（7）朝向所述弧形连接管（4）的一侧开设有用于卡接弧形连接管（4）端部的卡接槽（71）。7.根据权利要求4所述的一种大断面隧道拱架支护结构，其特征在于，所述驱动板（52）上开设有限位槽（521），所述弧形连接管（4）的端部固接在所述限位槽（521）的槽底。8.根据权利要求1所述的一种大断面隧道拱架支护结构，其特征在于，所述紧锁组件（6）设为多个紧锁螺杆（61），所述弧形连接管（4）的外壁上和两个所述拱架节段（1）互相靠近一端的端部侧壁上均开设有多个螺纹孔，所述弧形连接管（4）和所述拱架节段（1）上的所述螺纹孔一一对应且同轴设置。

技术总结
本申请涉及一种大断面隧道拱架支护结构，涉及隧道施工的技术领域，其包括多个拱架节段，相邻两个拱架节段的互相靠近一端的端部均固接有两个安装环，安装环位于拱架节段的端部两侧且两个安装环同时位于靠近拱架节段的内弧面一侧，相邻两个拱架节段之间设有转动柱，转动柱穿过安装环并与安装环同轴设置且转动连接，转动柱上设有用于限制安装环在转动柱上位置的固定件，相邻两个拱架节段之间设有弧形连接管，弧形连接管滑动连接在拱架节段上且相邻两个拱架节段之间设有用于驱动弧形连接管滑动的驱动组件，弧形连接管上设有用于将弧形连接管固定在相邻两个拱架节段连接处的紧锁组件。本申请具有提高隧道内的拱架支护安装便利性的效果。利性的效果。利性的效果。


技术研发人员：孙强 张鹏 张冰 赵晟 谭忠盛 陈克伟 周阳 周辉 王文正 乔国刚 王亚杰 于洋 王燕 黎准 介晶晶 任志海 李凤昊 刘召东
受保护的技术使用者：北京市市政一建设工程有限责任公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/8/28