护盾式tbm洞内始发分体式反力架的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及护盾式TBM施工设施，特别是洞内始发反力架装置。
【背景技术】
[0002]全断面隧道掘进机(TBM)应用越来越广，近年来随着工程建设规模的扩大、建设环境的变化，护盾式TBM同样得以发展。护盾式TBM完成组装调试，开始掘进之前的始发工序，需要一套反力架，为管片拼装提供支撑、并承担掘进(单护盾TBM)或换步(双护盾TBM)时推进油缸(单护盾TBM)或辅助推进油缸(双护盾TBM)顶推管片的反力。以往不论洞外始发还是洞内始发，反力架均为整体式，并配置大尺寸的斜撑或水平支撑，将反力传递到地面或竖墙，结构笨重、耗费钢材多、占用空间大且安装不便。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种护盾式TBM洞内始发反力架，具有结构简单、重量轻、安装便捷、成本低的特点。
[0004]本发明的技术方案为一种护盾式TBM洞内始发反力架，预备洞轮廓线(3)为预备洞洞壁(4)的轮廓线，管片内径轮廓线(I)、管片外径轮廓线(2)为管片的轮廓线，单体反力架(5)安装在管片内径轮廓线(I)、管片外径轮廓线(2)之间。各单体反力架(5)沿预备洞洞壁⑷周向布置；
[0005]单体反力架(5)通过锚杆(6)锚固在预备洞洞壁(4)上，并且通过螺母(7)、垫片(8)使单体反力架(5)紧压预备洞洞壁(4)。
[0006]单体反力架(5)由反力板(9)、悬臂梁(10)、基梁(11)、基座(12)和斜撑(13)组成，基梁(11)焊接在基座(12)上，基梁(11) 一端为悬臂结构；悬臂梁(10)的一端焊接在基梁(11)的悬臂结构上，悬臂梁(10)的另一端为悬臂结构；悬臂梁(10)的端面焊接有反力板(9);反力板(9)和悬臂梁(10)之间或反力板(9)与基梁(11)之间设有斜撑(13)。
[0007]各单体反力架(5)在预备洞洞壁(4)上锚固安装时，各反力板(9)处于同一竖直平面上。
[0008]本发明的有益效果:分体式反力架具有结构简单、重量轻、结构强度和刚度可靠、占用空间小、制作和安装便捷的特点，可节约制安成本70 %以上。
【附图说明】
[0009]图1是分体式反力架分布图。
[0010]图2是单体反力架安装图。
[0011]图3是单体反力架结构的主视图。
[0012]图4单体反力架结构的左视图。
[0013]图5单体反力架结构的斜撑示意图。
[0014]图中，1、管片内径轮廓线；2、管片外径轮廓线；3、预备洞轮廓线；4、预备洞洞壁；5、单体反力架；6、锚杆；7、螺母；8、垫片；9、反力板；10、悬臂梁；11、基梁；12、基座；13、斜撑。
【具体实施方式】
[0015]如图1-2所示，预备洞轮廓线(3)为预备洞洞壁(4)的轮廓线，管片内径轮廓线
(I)、管片外径轮廓线(2)、为管片的轮廓线，单体反力架(5)安装在管片内径轮廓线(1)、管片外径轮廓线(2)之间。各单体反力架(5)沿预备洞洞壁(4)周向布置；单体反力架(5)在预备洞洞壁(4)上均匀分布，正上方布置I组，正下方布置2组，左右两侧对称均匀布置，同时保证每一块管片对应的位置均有单体反力架(5)支撑，根据TBM开挖直径不同、管片分块不同，单体反力架(5)的数量需相应调整。
[0016]单体反力架(5)通过锚杆(6)锚固在预备洞洞壁(4)上，并且通过螺母(7)、垫片
(8)使单体反力架(5)以一定的预紧力紧压预备洞洞壁(4)。预备洞洞壁(4)和单体反力架(5)之间密实，不得存在空洞和松散体，以保证护盾式TBM始发反力由二者之间的摩擦力抵消，否则锚杆将会由于受剪、弯曲而失效，造成反力架整体变形。
[0017]销杆(6)长度不小于2m，直径不小于25mm，具体规格根据TBM开挖直径、预备洞围岩条件、始发反力确定。
[0018]如图3-5所示，单体反力架(5)由反力板(9)、悬臂梁(10)、基梁(11)、基座(12)和斜撑(13)组成，基梁(11)焊接在基座(12)上，基梁(11) 一端为悬臂结构；悬臂梁(10)的一端焊接在基梁(11)的悬臂结构上，悬臂梁(10)的另一端为悬臂结构；悬臂梁(10)的端面焊接有反力板(9);反力板(9)和悬臂梁(10)之间或反力板(9)与基梁(11)之间增加斜撑(13) ο
[0019]上述5个部件牢固焊接为一个整体，焊缝要求满焊、饱满、无缺陷，焊缝高度根据母体选材和受力分析确定。
[0020]构成反力架系统的各单体反力架(5)在预备洞洞壁(4)上锚固安装时，各反力板
(9)处于同一竖直平面上。
[0021]基座(12)钢板厚度不小于20mm，左右两侧及后部均布通孔，用以安装锚杆(6)。空位既要保证钢板边缘有适当的间距，以确保强度，又要保证与基梁(11)之间保持适当间距，以便于紧固螺母(7)。
[0022]如图3，基梁(11)和悬臂梁(10)以H型钢为宜，其规格可根据TBM开挖直径、管片与洞壁(4)之间的距离、TBM始发反力确定，除结构强度、刚度方面的要求外，还要使悬臂梁(10)和反力板(9)的中心线与管片厚度中线保持一致。如果由于空间尺寸原因无法选取合适规格的型钢，可以采用钢板焊接成H型或者箱型结构。
[0023]反力板(9)厚度不小于20mm，宽度不小于管片厚度，长度不小于40cm ;反力板(9)和悬臂梁(10)之间或反力板(9)与基梁(11)之间增加斜撑(13)以增强结构稳定性。
【主权项】
1.一种护盾式TBM洞内始发反力架，其特征在于:预备洞轮廓线(3)为预备洞洞壁(4)的轮廓线，管片内径轮廓线(I)、管片外径轮廓线(2)为管片的轮廓线，单体反力架(5)安装在管片内径轮廓线(I)、管片外径轮廓线(2)之间；各单体反力架(5)沿预备洞洞壁(4)周向布置； 单体反力架(5)通过锚杆(6)锚固在预备洞洞壁(4)上，并且通过螺母(7)、垫片(8)使单体反力架(5)紧压预备洞洞壁(4); 单体反力架(5)由反力板(9)、悬臂梁(10)、基梁(11)、基座(12)和斜撑(13)组成，基梁(11)焊接在基座(12)上，基梁(11) 一端为悬臂结构；悬臂梁(10)的一端焊接在基梁(11)的悬臂结构上，悬臂梁(10)的另一端为悬臂结构；悬臂梁(10)的端面焊接有反力板(9);反力板(9)和悬臂梁(10)之间或反力板(9)与基梁(11)之间设有斜撑(13);各单体反力架(5)在预备洞洞壁(4)上锚固安装时，各反力板(9)处于同一竖直平面上。
【专利摘要】一种护盾式TBM洞内始发反力架，单体反力架通过锚杆锚固在预备洞洞壁上，并且通过螺母、垫片使单体反力架紧压预备洞洞壁；基梁焊接在基座上，基梁一端为悬臂结构；悬臂梁的一端焊接在基梁的悬臂结构上，悬臂梁的另一端为悬臂结构；悬臂梁的端面焊接有反力板；反力板和悬臂梁之间或反力板与基梁之间增加斜撑；各单体反力架在预备洞洞壁上锚固安装时，各反力板处于同一竖直平面上。分体式反力架具有结构简单、重量轻、结构强度和刚度可靠、占用空间小、制作和安装便捷的特点，可节约制安成本70％以上。
【IPC分类】E21D9/087
【公开号】CN105114089
【申请号】CN201510443058
【发明人】齐梦学, 高振宅
【申请人】中铁十八局集团隧道工程有限公司, 中铁十八局集团有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月26日