一种联络通道处隧道内预应力钢支撑结构及其安装方法

摘要

本发明公开了一种联络通道处隧道内预应力钢支撑结构及其安装方法，该预应力钢支撑结构分别设置于联络通道两侧的隧道内，预应力钢支撑结构包括安装于隧道的开口环管片内的两榀C字形支撑架以及安装于开口环管片纵向两端的环管片内的两榀八边形支撑架，C字形支撑架和八边形支撑架间通过型钢相连接，C字型支撑架通过若干千斤顶和若干支座支顶于开口环管片的内壁面上，八边形支撑架通过若干千斤顶和若干支座支顶于环管片的内壁面上。本发明的优点是：通过在联络通道处隧道内设置预应力钢支撑结构体系，弥补现行工程开口环无支撑加固的不足。

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工的技术领域，尤其是一种联络通道处隧道内预应力钢支撑结构及其安装方法。

背景技术

在富水软土地层中，冻结法是区间隧道联络通道工程施工的重要方法，根据现行规程，联络通道开挖前，在联络通道中心两侧第二环以内安装预应力钢支撑。由于联络通道开口处需要安装防护门、且冻结管路密集，无法在开口的两环管片内安装支撑，导致开口的两环管片无法支撑加固，给工程留下一定隐患。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种联络通道处隧道内预应力钢支撑结构及其安装方法，通过在联络通道处隧道内设置C字形支撑架和八边形支撑架，弥补现行工程开口环无支撑加固的不足。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种联络通道处隧道内预应力钢支撑结构，其特征在于：所述预应力钢支撑结构分别设置于联络通道两侧的隧道内，所述预应力钢支撑结构包括安装于所述隧道的开口环管片内的两榀C字形支撑架以及安装于所述开口环管片纵向两端的环管片内的两榀八边形支撑架，所述C字形支撑架和所述八边形支撑架间通过型钢相连接，所述C字型支撑架通过若干千斤顶和若干支座支顶于所述开口环管片的内壁面上，所述八边形支撑架通过若干千斤顶和若干支座支顶于所述环管片的内壁面上。

每侧的所述隧道内，两榀所述八边形支撑架通过至少四根上、下均匀布置的槽钢纵向连接，两榀所述C字形支撑架安装于四根所述槽钢之间。

所述C字形支撑架的开口朝向所述开口环管片上所开设的连接所述联络通道的预留口，并且所述C字形支撑架的开口的上、下缘分别通过所述型钢的第一型钢和第二型钢纵向连接所述八边形支撑架。

所述八边形支撑架上部的三个角上各设有一所述千斤顶、中部的两个角上各设有一所述千斤顶、底部的三个角上各设有一所述支座，所述C字形支撑架上部设有三个所述千斤顶、中部设有一个所述千斤顶、底部设有三个所述支座。

所述千斤顶与所述隧道的内壁面之间设置有钢垫片。

一种涉及任一所述的联络通道处隧道内预应力钢支撑结构的安装方法，其特征在于：所述的安装方法包括如下步骤：

a、在隧道的预留口纵向两端的环管片内各安装一榀八边形支撑架，所述八边形支撑架通过其上的千斤顶和支座预支顶于所述环管片的内壁上，并在两榀所述八边形支撑架之间安装若干根槽钢以构成纵向连接；

b、在所述隧道的预留口处的两个开口环管片内各安装一榀C字形支撑架，所述C字形支撑架通过其上的千斤顶和支座预支顶于所述开口环管片的内壁上，安装时，所述C字形支撑架的开口应朝向所述开口环管片上的预留口，并在所述C字形支撑架的开口的上、下缘分别安装第一型钢和第二型钢同两榀所述八边形支撑架纵向连接；

c、在所述八边形支撑架和所述C字形支撑架安装完毕后，使所述八边形支撑架和所述C字形支撑架上的各个所述千斤顶均顶实于所述隧道内壁上。

本发明的优点是：通过在联络通道处隧道内设置预应力钢支撑结构体系，弥补现行工程开口环无支撑加固的不足。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A的剖视图；

图3为图1的B-B的剖视图；

图4为图1的C-C的剖视图；

图5为图1的D-D的剖视图；

图6为本发明的C字形支撑架的结构示意图；

图7为本发明的八边形支撑架的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-7所示，图中标记分别表示为：C字形支撑架1、八边形支撑架2、联络通道3、开口环管片4、预留口5、第一型钢6、第二型钢7、隧道管片8、槽钢9、千斤顶10、支座11、支撑点a、支撑点b、支撑点c、支撑点d。

实施例：如图1-7所示，本实施例主要包括C字形支撑架1和八边形支撑架2，C字形支撑架1和八边形支撑架2均安装在联络通道3两侧的隧道内，用于支撑隧道。每侧的隧道内，在开口环管片4的位置处设置有两榀C字形支撑架1，并且C字形支撑架1的开口朝向开口环管片4上的预留口5，预留口5同联络通道3相连通。C字形支撑架1的开口的上、下缘分别通过第一型钢6和第二型钢7纵向连接于八边形支撑架2。C字形支撑架1与八边形支撑架2连接，可以将联络通道3的开口环管片4处的压力转移至C字形支撑架1与八边形支撑架2，由其两者共同承担，保证了联络通道3的开口环管片4处的安全牢固。此外，C字形支撑架1的设计，占用联络通道3的开口环管片4处面积较小，便于安装防护门及各冻结管盐水管路等。

如图1至图5所示，两八边形支撑架2分别安装于联络通道3的开口环管片4纵向两端的（侧壁未开口的）环管片上，两八边形支撑架2通过四槽钢9纵向连接，四个槽钢9分别两两上下均匀布置，可以连接加固两八边形支撑架2，并且保证两八边形支撑架2的整体性，使两八边形支撑架2更好地固定于隧道管片8内。此外，C字形支撑架1可设于四槽钢9间，即C字形支撑架1的上、下面可分别与上部槽钢9的下面、下部槽钢9的上面焊接固定，槽钢9可起到定位C字形支撑架1的作用，便于C字形支撑架1的安装固定。

如图2至图7所示，八边形支撑架2通过5个支撑点c和3个支撑点d固定于环管片的内壁，C字形支撑架1通过4个支撑点a和3个支撑点b固定于开口环管片4的内壁。其中， 5个支撑点c分别设于八边形支撑架2上部的三个角上和八边形支撑架2中部的两个角上，5个支撑点c上均设有一千斤顶10，3个支撑点d分别设于八边形支撑架2底部的三个角上，3个支撑点d上均设有一支座11； C字形支撑架1的上部设有3个支撑点a、中部设有1个支撑点a，4个支撑点a上均设有一千斤顶10，C字形支撑架1的底部设有3个支撑点b，3个支撑点b上均设有一支座11。由于八边形支撑架2和C字形支撑架1上的千斤顶10和支座11，均是均匀布置的，可以将隧道的压力均匀的分摊在八边形支撑架2和C字形支撑架1上，保证八边形支撑架2和C字形支撑架1的受力均匀。具体地，支座11用于八边形支撑架2和C字形支撑架1的安装；八边形支撑架2中、上部的5个支撑点c（C字形支撑架1中、上部的4个支撑点a）在设置千斤顶10时，千斤顶10的最大顶力500kN以调整支撑力；隧道支撑安装完毕后，每个千斤顶10施加预应力，每个千斤顶10的顶力大于0KN、小于等于100KN，且各个千斤顶10的顶力均匀；联络通道施工过程中，各个千斤顶10的顶力应根据实测隧道收敛变形进行调整，收敛大的部位加大千斤顶10顶力。此外，千斤顶10与隧道管片8内壁间设置有不小于16mm厚钢垫片，以减轻千斤顶10对隧道管片8的挤压，每个支撑点（支撑点a、支撑点b、支撑点c和支撑点d）提供的支撑力不小于500kN。

本实施例中，八边形支撑架2选用HW200×200的宽翼缘型钢，C字形支撑架1选用HW300×300的宽翼缘型钢，槽钢9选用20号槽钢，第一型钢6选用HM588×300的型钢，第二型钢7选用HW300×300的型钢。本实施例各部件的选材，不仅可以保证其隧道预应力支撑整体的稳固性，还便于各部件间的稳定连接。另外，隧道预应力支撑宜在冻结壁交圈前安装完毕，局部冻结孔的开孔位置及去回路橡胶软管应避开C字形支撑架1的支撑点位置。

此外，结合图1至图7所示，本实施例还包括一种安装方法，其安装方法步骤具体如下：

a、根据实际施工情况，可同时在联络通道3两侧的隧道内分别进行隧道预应力支撑（八边形支撑架2和C字形支撑架1）的安装，施工速度较快；安装时，首先在联络通道3的开口环管片4两侧的隧道管片8中心处上各安装一八边形支撑架2，八边形支撑架2通过其八个角上的千斤顶10和支座11预固定于隧道管片8内壁，此时，千斤顶10的顶力不宜过大，顶紧隧道管片即可，并在八边形支撑架10内壁的上、下部安装各安装两槽钢9，将两八边形支撑架2连接在一起；

b、在联络通道3的开口环管片4的预留口5两侧各安装一C字形支撑架1，C字形支撑架1通过其上的千斤顶10和支座11预固定于隧道管片8内壁，安装时，C字形支撑架1的开口应朝向联络通道3的开口环管片4的预留口5，并在C字形支撑架1的开口的上、下缘分别安装第一型钢6和第二型钢7，用来连接C字形支撑架1与八边形支撑架2；

c、在八边形支撑架2和C字形支撑架1安装完毕后，八边形支撑架2和C字形支撑架1上的各个千斤顶10均顶实于隧道管片8内壁，每个千斤顶10的顶力不得大于100kN，且各个千斤顶10的顶力应均匀，另外，各个千斤顶10的顶力应根据实测隧道收敛变形进行调整，收敛大的部位要求千斤顶10的顶力大，不收敛的部位千斤顶10应顶紧。

综上所述，本实施中，通过在联络通道处隧道内设置预应力钢支撑结构体系（八边形支撑架2和C字形支撑架1），弥补现行工程开口环无支撑加固的不足。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。