一种组拼式隧道支撑系统的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种组拼式隧道支撑系统。


背景技术：

2.随着交通、水利及矿山等基建项目大规模投资建设，桥隧建设占比逐年增加，隧道所经地质地层复杂多变，开挖支护过程中出现初期支护变形的情况尤为普遍。当初期支护安装完成后，常通过增设护拱、横、竖向临时钢支撑对初期支护进行进一步加固，一定程度上可以减少变形，但加工和安装支撑组件及后续喷涂混凝土也需要一定的时间，作业工序时间长，在这个期间难以控制变形，在加固稳定后拆除工作量大，材料浪费严重，安全风险极高，影响施工进度且成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种组拼式隧道支撑系统，能快速有效的控制初期支护变形、加快施工进度。
4.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种组拼式隧道支撑系统，包括：
6.多组环向支撑组件，多组所述环向支撑组件沿隧道长度方向间隔设置，所述环向支撑组件顶靠并支撑所述隧道周向的初期支护；
7.多组门架组件，多组所述门架组件与多组所述环向支撑组件一一对应，所述门架组件安装于所述隧道内并顶靠支撑所述环向支撑组件。
8.可选地，所述环向支撑组件包括环向支撑架和多个调节件，所述调节件沿所述环向支撑架的周向间隔均匀布置，所述调节件的一端顶靠所述环向支撑架，另一端顶靠于所述初期支护。
9.可选地，所述环向支撑架包括底座和多段弧形支撑架，多段所述弧形支撑架首尾依次连接，所述调节件设置于所述弧形支撑架外周，首尾连接的多段所述弧形支撑架的两端分别设置有底座。
10.可选地，相邻两段所述弧形支撑架间为可拆卸式连接。
11.可选地，所述调节件为调节螺杆或液压杆。
12.可选地，所述门架组件包括门架骨架和作业平台，所述作业平台安装于所述门架骨架上，所述门架骨架安装于所述隧道内并顶靠支撑所述环向支撑组件。
13.可选地，所述门架骨架包括层叠设置的第一门架骨架和第二门架骨架，所述第一门架骨架和第二门架骨架顶靠支撑所述环向支撑组件。
14.可选地，所述门架骨架还包括门架长支腿，所述门架长支腿可拆卸安装于所述第二门架骨架底端。
15.可选地，所述作业平台包括第一作业平台和第二作业平台，所述第一作业平台安装于所述第二门架骨架顶部，所述第二作业平台安装于所述第二门架骨架两侧。
16.可选地，所述组拼式隧道支撑系统还包括连接杆件，所述连接杆件沿所述隧道长度方向延伸，固定连接多个所述环向支撑组件。
17.本实用新型的有益效果：
18.该组拼式隧道支撑系统在隧道初期支护搭建后使用，其中多组环向支撑组件顶靠并支撑隧道内的初期支护，多组门架组件与多组环向支撑组件一一对应，辅助支撑环向支撑组件，能有效减少初期支护变形，灵活性大，适用于各种工况，整体安装速度快，解决了原有钢支撑与原支护表面平整度差，不能密贴的问题，较临时钢支撑拆除方便，避免不必要的钢材和喷射混凝土的浪费，能够快速有效的控制初期支护变形，门架组件还可作为作业平台的搭建基础，作业人员可在作业平台上进行喷射混凝土作业，在一定程度上加快了施工进度，安全高效，节约了成本。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例所述的组拼式隧道支撑系统的结构示意图；
20.图2是图1中沿a-a方向的剖面示意图；
21.图3是本实用新型实施例所述的环向支撑组件的结构示意图；
22.图4是本实用新型实施例所述的门架组件的结构示意图；
23.图5是本实用新型实施例所述的调节件的结构示意图；
24.图6是本实用新型实施例所述的底座的结构示意图；
25.图7是本实用新型实施例所述的弧形支撑架与弧形支撑架间的连接示意图。
26.图中：
27.1、环向支撑组件；11、环向支撑架；111、底座；112、弧形支撑架；12、调节件；
28.2、门架组件；21、门架骨架；211、第一门架骨架；212、第二门架骨架；213、门架长支腿；214、支撑斜杆；22、作业平台；221、第一作业平台；222、第二作业平台；
29.3、连接杆件；
30.100、隧道；101、初期支护。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上
方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
35.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
36.如图1-图7所示，本实用新型提供了一种组拼式隧道支撑系统，包括：多组环向支撑组件1和多组门架组件2。多组环向支撑组件1沿隧道100长度方向间隔设置，环向支撑组件1顶靠并支撑隧道100周向的初期支护101；多组门架组件2与多组环向支撑组件1一一对应，门架组件2安装于隧道100内并顶靠支撑环向支撑组件1。
37.如图1所示，在本实施例中，环向支撑组件1与隧道100内的初期支护101相抵靠，环向支撑组件1紧密支撑隧道100内的初期支护101。环向支撑组件1设置有多组，沿隧道100长度方向间隔均匀设置，参照附图2。门架组件2也设置有多组，与多组环向支撑组件1一一对应，用于辅助支撑环向支撑组件1，以使环向支撑组件1与初期支护101密贴，能够快速有效的控制初期支护101变形，门架组件还可作为作业平台的搭建基础，作业人员可在作业平台上进行喷射混凝土作业，在一定程度上加快了施工进度，安全高效，节约了成本。
38.具体地，环向支撑组件1包括环向支撑架11和多个调节件12，调节件12沿环向支撑架11的周向间隔均匀布置，调节件12的一端顶靠环向支撑架11，另一端顶靠于初期支护101。在本实施例中，环向支撑组件1的具体结构如图3所示。环向支撑组件1包括环向支撑架11，环向支撑架11为主要受力单元，采用经建模验算相应规格型号的工字钢、h钢加工制作，具体尺寸根据围岩等级和预留变形量进行设计，本实施例中环向支撑架11的外轮廓半径尺寸比初期支护101轮廓内径与预留变形量总和小50cm-80cm。环向支撑架11周向设置有多个调节件12，调节件12长度可调，一端顶靠环向支撑架11，另一端顶靠于初期支护101，通过控制调节件12长度与初期支护101密贴。可选地，本实施例中的调节件12可以为调节螺杆或液压杆，或其它具备伸缩调节功能的调节部件，其具备锁定功能，使用销棒或卡扣即可对其进行锁定，调节件12为本领域内常用部件，可根据实际情况进行选择，不以本实施例为限。
39.更为具体地，环向支撑架11包括底座111和多段弧形支撑架112，多段弧形支撑架112首尾依次连接，调节件12设置于弧形支撑架112外周，首尾连接的多段弧形支撑架112的两端分别设置有底座111。本实施例中，如图2所示，环向支撑架11的环形部分是由多段弧形支撑架112拼接组成而成，弧形支撑架112的结构尺寸根据实际情况选取，相邻两段弧形支撑架112间为可拆卸式连接，如图7所示，通过紧固件实现可拆卸连接，整体安装拆卸方便，多段弧形支撑架112拼接安装完成之后在两端分别安装有底座111，支撑架起组装完成的多段弧形支撑架112，底座111的具体结构参照附图6，此外也可为其它结构形式，不以本实施例附图为限。
40.可选地，门架组件2包括门架骨架21和作业平台22，作业平台22安装于门架骨架21上，门架骨架21安装于隧道100内并顶靠支撑环向支撑组件1。如图4所示，本实施例中的门架组件2作为辅助受力结构，能够支撑顶靠环向支撑架11，门架骨架21在满足受力的前提
下，还能确保通行净空，方便人员设备通行，门架骨架21上安装的作业平台22供作业人员使用，方便后续喷涂混凝土工序，加快施工效率。
41.更为具体地，门架骨架21包括层叠设置的第一门架骨架211和第二门架骨架212，第一门架骨架211和第二门架骨架212顶靠支撑环向支撑组件1。作业平台22包括第一作业平台221和第二作业平台222，第一作业平台221安装于第二门架骨架212顶部，第二作业平台222安装于第二门架骨架212两侧。
42.在本实施例中，如图4所示，门架骨架21为双层骨架，第一门架骨架211和第二门架骨架212为领域常用的门架，第一门架骨架211和第二门架骨架212层叠设置，顶靠支撑环向支撑架11。第二门架骨架212的顶面和侧边分别设置有第一作业平台221和第二作业平台222，第一作业平台221和第二作业平台222由板状结构构成，作业人员可选择性的在第一作业平台221和第二作业平台222上进行混凝土喷涂作业，方便作业人员现场施工作业。
43.可选地，门架骨架21还包括有支撑斜杆214，支撑斜杆214起结构加强作用，根据实际情况进行选择性设置。
44.可选地，门架骨架21还包括门架长支腿213，门架长支腿213可拆卸安装于第二门架骨架212底端，门架长支腿213能够架高第二门架骨架212，根据实际情况进行安装选择。
45.可选地，组拼式隧道支撑系统还包括连接杆件3，连接杆件3沿隧道100长度方向延伸，固定连接多个环向支撑组件1。在本实施例中，如图2所示，组拼式隧道支撑系统还包括多根连接杆件3，连接杆件3沿隧道100长度方向延伸，将多个环向支撑组件1进行固定，保证多个环向支撑组件1间的结构强度。
46.本实用新型的组拼式隧道支撑系统的具体使用过程如下：
47.当隧道100中的初期支护101发生变形预警时，在确保安全的前提下，整平隧道100基底面，安设底座111并组装拼接环向支撑架11，待环向支撑架11安装完毕后，安装连接杆件3、门架骨架21和支撑斜杆214，然后在环向支撑架11的外周安装调节件12顶托初期支护101。在监控量测数据趋于稳定的条件下，在门架骨架21上搭建作业平台22，待加固作业完成后，通过监测变形稳定时，拆除组拼钢架并运输出洞。
48.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。