[发明专利]一种约束混凝土拱架的装配设备及施工工艺

说明书

本发明公开一种约束混凝土拱架的装配设备及施工工艺，装配设备包括：约束混凝土拱架模板，内部构成用以灌注混凝土的封闭空间；拱顶调节装置，设于约束混凝土拱架模板的拱顶位置，用以调节拱顶高度；两调节台车，用于分别对约束混凝土拱架模板的两拱腿进行调节定位，具体包括：上部加持部件，具有用以加持拱腿的朝上的开口部；调位支撑部件，可沿轴向伸缩，其顶部与上部加持部件的底部固定连接，其底部以可沿竖直平面转动的方式与承重台固定连接；激光对准系统，包括分别设于拱顶调节装置和调节台车上的激光发射接收器，通过各激光发射接收器的激光接收状态，及其与设置在拱架上的垂直定位锤的位置关系，判断拱架的定位准确程度。

技术领域

本发明涉及地下工程施工技术领域，具体涉及一种约束混凝土拱架的装配设备及施工工艺。

背景技术

随着地下工程建设规模和速度的迅猛发展，建设过程中所规划的隧道难免要穿过高应力、软弱破碎带等复杂条件地层，传统的支护方式难以满足现场实际需要。因此，在约束混凝土拱架作为一种新型的支护方式代替原有型钢支撑的同时，存在定位不准确，调整位置难等问题，容易在围岩作用下造成平面外失稳等问题，导致支护承载力不足。同时，在掌子面爆破过程中存在拱脚部位超挖等现象，对拱架的定位也造成相当大的影响，定位不准确可能无法对围岩进行有效控制，严重时引起掌子面失稳、隧道塌方，造成重大经济损失。

目前急需一种能够对约束混凝土拱架在支护过程中进行调整和定位的设备，并以此为基础，提出一种约束混凝土拱架的装配设备及施工工艺。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种约束混凝土拱架装配设备及施工工艺，本发明具有操作简易，实用性强以及定位准确的优点，可以满足我们对约束混凝土拱架在架立过程中进行位置和角度的实时调整，且可对约束混凝土拱架的灌注情况进行监测，保证约束混凝土拱架灌注密实。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种约束混凝土拱架的装配设备，包括：

约束混凝土拱架模板，内部构成用以灌注混凝土的封闭空间；

拱顶调节装置，设于所述约束混凝土拱架模板的拱顶位置，用以调节拱顶高度；

两调节台车，用于分别对约束混凝土拱架模板的两拱腿进行调节定位，具体包括：上部加持部件，具有用以加持拱腿的朝上的开口部；调位支撑部件，可沿轴向伸缩，其顶部与所述上部加持部件的底部固定连接，其底部以可沿竖直平面转动的方式与承重台固定连接；行走轮，设于所述承重台的底部，用于拱架的初步定位；

激光对准系统，包括分别设于所述拱顶调节装置和所述调节台车上的向拱架径向发射的激光发射接收器，通过各激光发射接收器的激光接收状态，及其与设置在拱架上的垂直定位锤的位置关系，判断所述拱架的定位准确程度。

约束混凝土拱架支护系统利用巧妙的设计，克服了拱架定位不准、调整困难这一难题，可以利用调节台车和拱顶调节装置来调整拱架的位置和姿态，确保拱架定位准确，一方面避免了拱架由于定位偏移所造成的平面外失稳等问题，确保支护达到设计承载力；另一方面避免了围岩可能出现变形超过容许范围的情况，进而实现对围岩变形进行有效控制，从而减少了掌子面失稳、隧道塌方的概率及其带来的重大经济损失。

所述上部加持部件，包括用以容纳所述拱腿的加持架，所述加持架的截面形状为矩形，其对置的侧壁内侧设有用以夹紧所述拱腿的加持板，所述加持板的外端与穿过所述加持架侧壁的螺栓固定连接，所述加持架的侧壁上设有与所述螺栓配合工作的螺纹。

所述上部加持部件，包括用以容纳所述拱腿的两个对置的弧形板，两个所述弧形板在两侧的连接部通过螺栓连接；当两个所述弧形板的中部紧贴所述拱腿时，两个弧形板的连接部之间具有设定间距，通过旋紧所述螺栓，使所述弧形板夹紧拱腿。

所述调位支撑部件为调位千斤顶。可根据拱架的设计垂直高度，来对拱架进行升降。