[发明专利]装配式支护结构及利用该支护结构的施工方法

权利要求书

1.一种地下工程CD法开挖装配式支护结构，包括分部装配式拱架和临时支撑，其特征在于，位于上方断面的第一开挖部的拱架、第三开挖部的拱架和临时支撑I各自包括多节，相邻节之间通过装配式节点相连；第一开挖部的拱架和临时支撑I是通过装配式节点或者装配式法兰进行连接；第一开挖部的拱架和第三开挖部的拱架通过法兰节点进行连接；位于下方断面的第二、第四开挖部的拱架、临时支撑II各自均只有一节，第二、第四开挖部的拱架、临时支撑II均通过装配式法兰与上方断面第一、第三开挖部的拱架和临时支撑I进行连接；

所述法兰节点，包括法兰盘I、法兰盘II和导向板，所述的法兰盘I上设有内插卡合装置，在法兰盘II上设有导向接收装置，所述的内插卡合装置插入到所述的导向接收装置内，且在所述的导向板与所述法兰盘I、法兰盘II配合实现导向。

2.如权利要求1所述的地下工程CD法开挖装配式支护结构，其特征在于，所述的内插卡合装置为一个设置在法兰盘I中心位置的一个凸起，所述的导向接收装置为一个设置在法兰盘II上的导向柱，所述的导向柱的中心设有一个插孔，所述的凸起插入到该插孔内。

3.如权利要求1所述的地下工程CD法开挖装配式支护结构，其特征在于，所述的导向板包括两个，分别对称的设置在法兰盘I、法兰盘II的两侧，形成一个扇形结构。

4.如权利要求1所述的地下工程CD法开挖装配式支护结构，其特征在于，所述的法兰盘I、法兰盘II分别安装在两个相邻的拱架上，且在所述的法兰盘I或者法兰盘II的顶部设有挡块。

5.一种利用权利要求1所述的支护结构进行施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将拱架按照分节进行折叠，吊运拱架至隧道掌子面前；

步骤2：将左侧上方第一开挖部的拱架和临时支撑I的装配式节点打开，并将该拱架自身上侧的装配式节点打开，抓举拱架并进行举升，将该拱架自身和临时支撑I自身下侧的装配式节点打开；

步骤3：调节左侧上方第一开挖部的拱架位置，通过纵向定位连接装置与前一榀拱架进行连接，实现分部拱架的精确定位；

步骤4：安装左侧下方第二开挖部的拱架，且将其与左侧上方第一开挖部的拱架相连，同时将临时支撑II和临时支撑I进行连接；

步骤5：安装右侧上方第三开挖部的拱架，且将其与左侧上方第一开挖部的拱架进行连接；

步骤6：安装右侧下方第四开挖部的拱架，且将其与右侧上方第三开挖部的拱架、左侧下方第二开挖部的拱架连接。

6.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述第一开挖部的拱架和临时支撑I相连接的装配式节点由两块法兰盘以及连接法兰盘的销轴组成，通过销轴的转动使该拱架与临时支撑I进行连接和折叠；在该拱架举升前使用螺栓将法兰盘进行对接固定，使该拱架与临时支撑I紧固成整体，完成一次性架设。

7.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，所述第一开挖部的拱架和临时支撑I在拱架安装机举升后，其下侧的装配式节点未展开，该拱架和临时支撑I的下侧处于自由下垂状态，辅助安装机将未展开的装配式节点进行伸展，完成分部拱架的整体架设。

8.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，步骤2中所述的抓举拱架并进行举升，是指利用拱架安装机机械手抓举第一开挖部的拱架上方部位，举升至指定位置，并精确操控机械手，使纵向定位连接装置与前一榀拱架表面焊设的导向装置进行连接固定，实现分部拱架的精确定位。