一种适用于敞开式TBM的可收缩钢筋网及其安装方法与流程

本发明涉及敞开式tbm施工隧洞支护领域，尤其涉及一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网及其安装方法。

背景技术：

1、全断面岩石掘进机（简称为tbm）是一种集机、电、液压、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设备，具备掘进、出渣和支护等多道工序作业的能力，与传统的钻爆法相比tbm具有施工安全高、机械化程度高、成洞质量好、掘进速度快、作业环境好、污染小、综合效益高等优点，被广泛应用在水利水电工程、交通工程、矿山工程的隧洞施工中。敞开式tbm作为tbm中的一种主要型式，适用于岩石整体较完整，有较好的自稳性的隧洞，具有开挖效率高、主机结构简单、施工成本低、可视围岩情况灵活进行支护作业等优点。隧洞围岩条件较好时，敞开式tbm施工仅需要进行锚网喷护，支护工作量小，可实现快速掘进；而遭遇断层破碎带、节理密集带、蚀变带、岩爆等不利地质条件时，敞开式tbm通过钢拱架、钢筋排、钢筋网、锚杆、喷混等进行联合支护，形成相对封闭的棚护体系支撑不稳定岩块。目前敞开式tbm已集成了钢拱架安装器、钢筋排系统、锚杆钻机、混凝土喷射机械手等设备施作相应的支护结构，但钢筋网仍主要依赖人工安装，增加了洞内施工人员的工作量，导致施工效率较低，且难以及时封闭岩面，支护施工空间裸露，威胁施工人员的安全。

技术实现思路

1、本发明提供一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网及其安装方法，以解决现有技术中钢筋网施工效率低、支护不及时的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网，包括设置在敞开式tbm中的护盾两侧的条形槽钢，还包括多个钢筋网单元和多个连接件，每个所述钢筋网单元均包括钢筋网片、两个连接钢板和两个加强钢筋，两个所述连接钢板分别固定在钢筋网片的两端，两个所述加强钢筋分别固定在钢筋网片另外的两端，且每个加强钢筋的两端均固定在所述连接钢板的端部，每个所述连接钢板上均设有多个腰型孔，相邻的两个钢筋网单元之间对应的腰型孔通过连接件贯穿连接在一起，且连接件滑动设置在腰型孔内，所有钢筋网单元收缩在一起时的两端分别设置在两个槽钢内。

3、进一步，所述钢筋网片为弧面结构，且钢筋网片的弧度与护盾的弧度相同。

4、进一步，每个所述钢筋网片弧面对应的夹角为100°~180°。

5、进一步，所述连接件为连接螺栓，所述连接螺栓的螺杆端头部分设有外螺纹，螺杆的其余部分为光面。

6、进一步，所述钢筋网片通过焊接方式与加强钢筋和连接钢板固定连接。

7、一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网的安装方法，包括以下步骤：

8、s100、在敞开式tbm护盾内壁沿其轴线方向对称安装两根条形槽钢，两根条形槽钢开口向上；

9、s200、在所述敞开式tbm进行掘进安装前，将可收缩钢筋网呈收缩状态放置于敞开式tbm护盾内的条形槽钢上；

10、s300、在所述敞开式tbm进行掘进时，可收缩钢筋网沿隧洞轴向逐层连续从护盾内壁的条形槽钢上抽出，此时可收缩钢筋网呈展开状态，将可收缩钢筋网固定在隧洞的岩壁上。

11、进一步，在s100中，两根所述条形槽钢长度均大于所述钢筋网片的轴向长度。

12、进一步，在s300中，在所述收缩钢筋网全部抽出后，同时使用敞开式tbm的锚杆钻机进行固定，锚杆钻机在钢筋网片的网孔处安装锚杆及垫板将钢筋网片固定在岩壁上。

13、本发明的有益效果是：

14、1.减少人工参与，提高施工效率：本发明与传统的钢筋网支护方式相比，在施工方面，随着敞开式tbm向前掘进，处于展开状态的可收缩钢筋网通过连接件从护盾内条形槽钢上逐层抽取收缩状态的可收缩钢筋网，无需人工逐段进行安装，减少了人工操作，同时减少了施工人员的劳动量。可收缩钢筋网的展开和安装过程更加快速、高效，这不仅可以节约时间和人力成本，还可提高施工效率，使工期得到缩短。

15、2.提供连续的防护结构：可收缩钢筋网放置在护盾内的条形槽钢上，逐层抽取收缩状态的钢筋网形成连续的防护结构，这种结构整体性更强，能够有效地支撑开挖岩体，防止岩层塌方和坍塌。同时，连续的防护结构还能够分散地应力和荷载，提高了施工的安全性和稳定性。

16、3.及时支护开挖岩面：在tbm快速掘进过程中，遇到需要支护的洞段可伸缩钢筋网能够同步在护盾尾部快速展开，形成连续的防护网结构。这样，当tbm掘进机前进时，可伸缩钢筋网能够及时支护开挖岩面，防止岩体塌落和坍塌。通过提供及时的支护措施，保障了施工过程中人员和设备的安全。

技术特征：

1.一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网，包括设置在敞开式tbm中的护盾（1）两侧的条形槽钢（4），其特征在于，还包括多个钢筋网单元（2）和多个连接件（3），每个所述钢筋网单元（2）均包括钢筋网片（21）、两个连接钢板（22）和两个加强钢筋（23），两个所述连接钢板（22）分别固定在钢筋网片（21）的两端，两个所述加强钢筋（23）分别固定在钢筋网片（21）另外的两端，且每个加强钢筋（23）的两端均固定在所述连接钢板（22）的端部，每个所述连接钢板（22）上均设有多个腰型孔（221），相邻的两个钢筋网单元（2）之间对应的腰型孔（221）通过连接件（3）贯穿连接在一起，且连接件（3）滑动设置在腰型孔（221）内，所有钢筋网单元（2）收缩在一起时的两端分别设置在两个条形槽钢（4）内。

2.根据权利要求1所述一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网，其特征在于，所述钢筋网片（21）为弧面结构，且钢筋网片（21）的弧度与护盾（1）的弧度相同。

3.根据权利要求2所述一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网，其特征在于，每个所述钢筋网片（21）弧面对应的夹角为100°~180°。

4.根据权利要求1所述一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网，其特征在于，所述连接件（3）为连接螺栓，所述连接螺栓的螺杆端头部分设有外螺纹，螺杆的其余部分为光面。

5.根据权利要求1所述一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网，其特征在于，所述钢筋网片（21）通过焊接方式与加强钢筋（23）和连接钢板（22）固定连接。

6.一种如权利要求1-5中任意一条所述一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网的安装方法，其特征在于，在s100中，两根所述条形槽钢（4）长度均大于所述钢筋网片（21）的轴向长度。

8.根据权利要求6所述一种适用于敞开式tbm的可收缩钢筋网的安装方法，其特征在于，在s300中，在所述收缩钢筋网全部抽出后，同时使用敞开式tbm的锚杆钻机进行固定，锚杆钻机在钢筋网片（21）的网孔处安装锚杆（5）及垫板（6）将钢筋网片（21）固定在岩壁上。

技术总结
本发明涉及敞开式TBM施工隧洞支护领域，尤其涉及一种适用于敞开式TBM的可收缩钢筋网及其安装方法。包括设置在敞开式TBM中的护盾两侧的条形槽钢，还包括多个钢筋网单元和多个连接件，每个钢筋网单元均包括钢筋网片、两个连接钢板和两个加强钢筋，两个连接钢板分别固定在钢筋网片的两端，两个加强钢筋分别固定在钢筋网片另外的两端，且每个加强钢筋的两端均固定在连接钢板的端部，每个连接钢板上均设有多个腰型孔，相邻的两个钢筋网单元之间对应的腰型孔通过连接件贯穿连接在一起，且连接件滑动设置在腰型孔内，所有钢筋网单元收缩在一起时的两端分别设置在两个槽钢内。可收缩钢筋网形成连续防护结构，提高施工效率并保障人员与设备安全。

技术研发人员：池建军,杨凡,刘进,隋世军,马骋,辛凤茂,焦一峰,王嘉炜,章慧,陈文起
受保护的技术使用者：中水北方勘测设计研究有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1