专利名称：圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架的制作方法
技术领域：
本发明涉及隧道应急抢修设备，特别是涉及一种圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架。
背景技术：
隧道作为立体交通方式之一，不仅可以缓解交通压力，解决交通干线跨江越海受到的限制，而且可以縮短线路里程，降低对周围环境和人民生产、生活的影响。因此，近年来隧道及地下建筑建设事业得到了迅猛发展。随着隧道数量和里程的不断增加，隧道内发生的安全风险事故越来越多。隧道内发生的各类灾害或事故都可能威胁到隧道衬砌结构的安全，同时也必然威胁到隧道内部乘行人员、抢险救援人员及维修人员的人身安全。目前在隧道结构受到威胁时，常采用打锚杆、增加补强拱架等临时加固支护方法，这些方法耗时耗力，在紧急情况下不能快速、有效的给隧道结构提供应急支护，且占用隧道内部大量的有效空间，影响隧道紧急态势下的应急通行能力。因此，当隧道结构受到威胁时，如何在不占用大量空间的情况下，快速、有效的给隧道结构提供一个应急临时支护，从而保证隧道结构和隧道内部人员的人身安全，成为一个值得关注的重要问题。另外，当隧道内部发生爆炸、交通碰撞等事故后，衬砌结构也将因受到破坏而发生大变形，有时甚至会发生掉块、脱落或局部坍塌。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实用、快捷、可靠的圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架，其特征在于，包括位于底部的两个基座拱架、位于中部的两个中部拱架以及位于顶部的一个顶部拱架，所述的基座拱架、中部拱架以及顶部拱架依次拼接，呈与圆形隧道适配的弧形。 所述的基座拱架、中部拱架以及顶部拱架均包括两个纵向拱形钢管以及数个横向
钢支撑管，所述的数个横向钢支撑管均匀设于两个纵向拱形钢管之间。 所述的数个横向钢支撑管每隔60cm均匀设于两个纵向拱形钢管之间。 所述的两个基座拱架上均设有第一 自伸縮装置。 所述的基座拱架的两个纵向拱形钢管的下端各向内延伸有一水平的管体，管体与
纵向拱形钢管之间各设有一液压千斤顶。 所述的顶部拱架上设有第二自伸縮装置。 所述的支护钢架的上部铺设有一层橡胶垫层。 与现有技术相比，本发明具有如下优点 1、改变了现有应急支护方法费时、费力的现状，可快速、有效的给隧道结构提供一个应急临时支护结构，保障隧道的结构安全，为隧道内部人员的安全撤离、应急救援提供了一定的空间保障，同时也给隧道后期的加固、抢修与维修争取了一定的工作平台； 2.改变了传统应急支护方法占用大量隧道内部有限空间的现状，在占用极少隧道
内部空间的情况下，达到了应急支护的目的，且避免了对隧道内部救援、维修、加固设备的
通行和隧道的正常使用产生较大影响； 3.对隧道结构受到破坏后产生较大变形等紧急状态下的几何特征有很好的适应能力，保证给隧道结构提供一个稳定、有效、可靠的应急临时支护结构体系；
4.具有造价小，运输方便，安装快捷和维修简单的特点； 5.在对隧道结构进行后期处理加固后，可回收本发明并重复使用，达到节约的目的。
图1为本发明的结构示意 图2为本发明的侧视结构示意 图3为本发明的俯视结构示意 图4为本发明的基座拱架的结构示意 图5为本发明的中部拱架的结构示意 图6为本发明的顶部拱架的结构示意图。
具体实施例方式
如图1 6所示，圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架，包括位于底部的两个基座拱架1、位于中部的两个中部拱架2以及位于顶部的一个顶部拱架3，所述的基座拱架1、中部拱架2以及顶部拱架3依次拼接，呈与圆形隧道适配的弧形。 所述的基座拱架1、中部拱架2以及顶部拱架3均包括两个纵向拱形钢管4以及数个横向钢支撑管5，所述的数个横向钢支撑管5均匀设于两个纵向拱形钢管4之间；所述的数个横向钢支撑管每隔60cm均匀设于两个纵向拱形钢管4之间；所述的两个基座拱架1上均设有第一自伸縮装置6 ;所述的基座拱架1的两个纵向拱形钢管的下端各向内延伸有一水平的管体7，管体7与纵向拱形钢管之间各设有一液压千斤顶8 ;所述的顶部拱架3上设有第二自伸縮装置9 ;所述的支护钢架的上部铺设有一层橡胶垫层。 本发明的圆形隧道应急抢修快装拱形支护钢架是在隧道衬砌结构处于大变形或濒临破坏等紧急状态时，作为一种临时支护结构来保证隧道的稳定和安全，同时为隧道内部人员的安全撤离和后续抢修施工人员提供工作空间和安全保证。 如图l，本发明的应急抢修快装共性支护钢架包括1)基座拱架；2)中部拱架；3)顶部拱架等三个部分。每一个完整的圆形隧道应急抢修快装拱形支护钢架都有2个基座拱架，2个中部拱架和1个顶部拱架组成。每一部分在与另一部分连接处均留有预留接口 ，且整个拱架外侧(与隧道衬砌结构紧密接触一侧)铺设一层橡胶垫层，使其与衬砌紧密接触，以便衬砌上的力可以均匀的传至钢拱架。 如图2、3所示，拱架的宽度、拱高和拱长可根据工程特点和实际需要进行设置。沿钢拱架通长每隔约60cm的距离布置一道横向支撑，可用于增加整个结构体系的稳定性，同时可使维修人员方便的对隧道各个位置的衬砌结构进行检查和维修。
由于隧道结构在处于危险状态时常常伴随着较大的变形，为使本发明能够适应发生大变形后的衬砌结构几何特性，特在顶部拱架和基座拱架上(如图4和图6所示)设置了自动伸縮装置，在整个拱架组装完成之后，可在外力作用下轻易的调整拱形钢架的拱高和拱长，使其更好的与衬砌结构紧密结合在一起，从而提供一个稳定、可靠的临时支护结构。
虽然本发明具有体积小，重量轻的特点，但在安装完成后，通过人工手动操作对拱形钢架的拱高进行调整还是比较困难的。因此，在基座钢拱架上安装了千斤顶(见图4)，可快速对拱架的拱高进行调整，起到了省力省事、方便快捷的作用。 拱形钢架可由2 3人在5分钟内完成整个支护结构的安装和调试，具有造价小，
运输方便，安装快捷，支护可靠和维修简单的特点，有广泛的应用推广价值。 采用本发明可快速、有效、可靠的给紧急状态下的隧道结构提供一个应急的临时
支护结构，为隧道内部人员的安全撤离、应急救援提供了一定的空间保障，同时也给隧道后
期的加固、抢修与维修争取了一定的工作平台。另外，本发明可在隧道衬砌结构发生较大变
形时保证其基本的使用功能，有较好的工程应用性。目前还未见国内外有相关的报道，通过
国内外专利检索，均未见有相关的专利发明。 需要指出的是，上面所述只是用图解说明本发明隧道支护结构的一些原理。由于对相同技术领域的普通技术人员来说是很容易在此基础上进行若干修改和改动的，因此本说明书并非是要将本发明隧道支护结构局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明专利所申请的专利范围。
权利要求
圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架，其特征在于，包括位于底部的两个基座拱架、位于中部的两个中部拱架以及位于顶部的一个顶部拱架，所述的基座拱架、中部拱架以及顶部拱架依次拼接，呈与圆形隧道适配的弧形。
2. 根据权利要求1所述的圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架，其特征在于，所述的基座拱架、中部拱架以及顶部拱架均包括两个纵向拱形钢管以及数个横向钢支撑管，所述的数个横向钢支撑管均匀设于两个纵向拱形钢管之间。
3. 根据权利要求2所述的圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架，其特征在于，所述的数个横向钢支撑管每隔60cm均匀设于两个纵向拱形钢管之间。
4. 根据权利要求1或3所述的圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架，其特征在于，所述的两个基座拱架上均设有第一 自伸縮装置。
5. 根据权利要求4所述的圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架，其特征在于，所述的基座拱架的两个纵向拱形钢管的下端各向内延伸有一水平的管体，管体与纵向拱形钢管之间各设有一液压千斤顶。
6. 根据权利要求5所述的圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架，其特征在于，所述的顶部拱架上设有第二自伸縮装置。
7. 根据权利要求2或5所述的圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架，其特征在于，所述的支护钢架的上部铺设有一层橡胶垫层。
全文摘要
本发明涉及圆形隧道应急抢修快装拱型支护钢架，包括位于底部的两个基座拱架、位于中部的两个中部拱架以及位于顶部的一个顶部拱架，所述的基座拱架、中部拱架以及顶部拱架依次拼接，呈与圆形隧道适配的弧形。本发明稳定、有效、可靠，并且造价小，运输方便，安装快捷和维修简单。
文档编号E21D15/02GK101749035SQ20081020432
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者叶永峰, 胡群芳, 黄宏伟 申请人:同济大学