本發(fā)明涉及地下工程施工領(lǐng)域，尤其是涉及一種適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱架及其安裝方法。

背景技術(shù)：

在不良圍巖中掘進(jìn)隧道，鋼拱架是必不可少的支護(hù)構(gòu)件之一，特別是型鋼鋼架如安裝合理、及時，就能立即發(fā)揮其支護(hù)效果，這對于保障施工安全與控制地層變形都至關(guān)重要，這是其他支護(hù)構(gòu)件不可比擬的。

常規(guī)方法下，每一輪隧道開挖完畢后，一般都需要工人在靠近開挖面的情況下完成鋼拱的定位，隨后安裝拱橋并固定拱腳。這種架設(shè)方法將鋼拱架分為若干段，由人工分段架設(shè)安裝，然后用螺栓連接，施工安全性差、速度慢，占用作業(yè)循環(huán)時間比較長，且架設(shè)質(zhì)量也存在問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱架及其安裝方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱架，包括n段鋼拱，其中，n為不小于2的正整數(shù)，所述的n段鋼拱中，相鄰兩段鋼拱通過一個合葉式鏈鉸連接起來。

優(yōu)選的，所述的合葉式鏈鉸包括一根鏈鉸軸，以及連接所述鏈鉸軸并可分別繞其轉(zhuǎn)動的兩塊連接鋼板，所述的兩塊連接鋼板還分別固定連接相鄰的兩段鋼拱的端面。

更優(yōu)選的，所述的兩塊連接鋼板上還分別設(shè)有位置對應(yīng)的多個螺栓孔；

鋼拱架到位展開時，通過與所述螺栓孔的螺栓結(jié)構(gòu)固定相鄰兩段鋼拱，實(shí)現(xiàn)鋼拱架的固定支護(hù)。

更優(yōu)選的，所述合葉式鏈鉸的鏈鉸軸位于鋼拱架的內(nèi)側(cè)，并滿足鏈鉸軸垂直于隧道開挖面。這樣，當(dāng)鋼拱架在開挖面橫向展開時，采用預(yù)留核心土開挖方法時，核心土?xí)恋K鋼拱架的展開，因此本發(fā)明涉及的鋼拱架特別適合大斷面隧道。

一種適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱架的安裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)取多段鋼拱采用合葉式鏈鉸依次連接組成整體，然后完全折疊運(yùn)送至功底；

(2)使用伸縮臂作業(yè)車托舉鋼拱架的頂部，并將折疊的鋼拱架架設(shè)于設(shè)計位置，然后自動展開；

(3)鋼拱架架設(shè)定位后，將新架設(shè)的鋼拱架的拱腳與之前固定安裝好的鋼拱架的拱腳采用鋼筋焊接固定；

(4)合上并固定相鄰兩段鋼拱之間的合葉式鏈鉸；

(5)將新架設(shè)的鋼拱架上的除拱腳外的其他部位與之前安裝的鋼拱架采用鋼筋焊接起來。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)鋼拱架加工完畢后可整體折疊，方便運(yùn)輸。

2)安裝時采用機(jī)械安裝為主，人工輔助定位連接。

3)一榀鋼拱架可一次安裝，施工效率高、速度快、成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整理結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的相鄰鋼拱的連接處的示意圖；

圖中，1-鋼拱，2-鏈鉸，3-鏈鉸軸，4-連接鋼板，5-螺栓孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

一種適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱1架，其結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括五段鋼拱1，五段鋼拱1中，相鄰兩段鋼拱1通過一個合葉式鏈鉸2連接起來。合葉式鏈鉸2包括一根鏈鉸軸3，以及連接鏈鉸軸3并可分別繞其轉(zhuǎn)動的兩塊連接鋼板4，兩塊連接鋼板4還分別固定連接相鄰的兩段鋼拱1的端面。兩塊連接鋼板4上還分別設(shè)有位置對應(yīng)的四個螺栓孔5；鋼拱1架到位展開時，通過與螺栓孔5的螺栓結(jié)構(gòu)固定相鄰兩段鋼拱1，實(shí)現(xiàn)鋼拱1架的固定支護(hù)。合葉式鏈鉸2的鏈鉸軸3位于鋼拱1架的內(nèi)側(cè)，并滿足鏈鉸軸3垂直于隧道開挖面。

一種適用于大斷面隧道的半自動安裝的鋼拱1架的安裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)取五段鋼拱1采用合葉式鏈鉸2依次連接組成整體，然后完全折疊運(yùn)送至功底；

(2)使用伸縮臂作業(yè)車托舉鋼拱1架的頂部，并將折疊的鋼拱1架架設(shè)于設(shè)計位置，然后自動展開；

(3)鋼拱1架架設(shè)定位后，將新架設(shè)的鋼拱1架的拱腳與之前固定安裝好的鋼拱1架的拱腳采用鋼筋焊接固定；

(4)合上并固定相鄰兩段鋼拱1之間的合葉式鏈鉸2；

(5)將新架設(shè)的鋼拱1架上的除拱腳外的其他部位與之前安裝的鋼拱1架采用鋼筋焊接起來。

上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。