[实用新型]一种隧道支护钢架

说明书

本实用新型公开了一种隧道支护钢架，包含拱部单元和两个边墙单元，所述拱部单元和两个边墙单元均为管状构件，所述拱部单元和两个边墙单元中均填充有混凝土，两个所述边墙单元分别铰接连接于所述拱部单元的两端，每个所述边墙单元与拱部单元能够通过卡扣部件锁定。采用本装置有效控制接头数量，保证了钢架支护强度，能够发挥钢管混凝土组合结构的优良性能，较大程度提高了软弱围岩隧道支护强度，钢架能够一次性整体吊装至安装位置，并且能够直接采用机械臂使其完成安装，无需人工作业，大幅提高安装效率，缩短工期，节省人工成本，保障施工安全性，充分发挥机械化优势，极大程度缩短单工序作业时间，具有良好的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及隧道工程施工技术领域，特别涉及一种隧道支护钢架。

背景技术

传统隧道修建过程中，大多采用人工作业多台阶分部施工工法，施工时开挖一部分支护一部分。其中支护结构一般采用复合式衬砌结构，包括初期支护与二次衬砌，其中，初期支护结构在施工过程中极为重要，直接影响到施工安全。

现有技术中初期支护主要采用的是喷锚网组合支护，在软弱围岩地段需设置钢架加强支护，一般采用工字钢、H型钢制作钢架。由于钢架重量较大，通常将隧道整环钢架分成至少七个单元，每个单元采用人工通过拼接成一个整体，但钢架整体性较差，接头处易变形，加之初期支护与围岩协调变形产生较大的切向位移，采用工字钢、H型钢钢架支护强度过低，极易被压溃而破坏，尤其是接头处，只能通过加大钢架自身强度和减小加钢架间距进行支护，该结构成本高昂，施工效率低下。

虽然近几年逐渐出现了大型机械辅助人工进行施工作业，如采用多臂钢架安装台车采用机械臂对钢架单元逐一进行举升，再准确定位后由人工进行接头螺栓连接，但由于钢架结构形式与机械作业方法不能良好的匹配，该方法施工单工序时间较长，经济性较差，尚未得到有效推广应用。

综合以上背景，在软弱围岩隧道采用机械化全断面施工时，急需一种新的钢架结构形式，缩短施工工序时间，以加快机械化施工进度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服在软弱围岩地层隧道中现有技术支护强度不足，且常采用人工作业施工安全风险极高、施工效率低下、施工成本高、施工工序耗时长等上述不足，提供一种隧道支护钢架。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种隧道支护钢架，包含拱部单元和两个边墙单元，所述拱部单元和两个边墙单元均为管状构件，所述拱部单元和两个边墙单元中均填充有混凝土，两个所述边墙单元分别铰接连接于所述拱部单元的两端，每个所述边墙单元与拱部单元能够通过卡扣部件锁定。

采用本实用新型所述的一种隧道支护钢架，将钢架分为三个单元，减少分隔单元，有效控制接头数量，减少对钢架整体受力强度的削弱，保证了钢架支护强度，并且有利于提高安装施工效率，采用管状构件中填充混凝土的结构形式来代替现有的工字钢、H型钢，能够发挥钢管混凝土组合结构的优良性能，较大程度提高了软弱围岩隧道支护强度，两个所述边墙单元分别铰接连接于所述拱部单元，能够一次性整体吊装至安装位置，并且直接通过分别转动两个所述边墙单元使其与所述拱部单元自动对接嵌入即可完成安装，连接稳定可靠，具有夹爪的机械臂就能够完成对接嵌入工作，大幅提高安装效率，缩短工期，节省人工成本，保障施工安全性，充分发挥机械化优势，极大程度缩短单工序作业时间，具有良好的应用前景。

优选的，两个所述边墙单元与拱部单元的铰接轴均位于所述管状构件的内侧。

即铰接转轴靠近衬砌一侧，两个所述边墙单元均能向内转动，有效节省占用空间，便于运输及存放。