[实用新型]一种可调节式隧道钢拱架拱脚下沉支撑装置

说明书

本实用新型公开了一种可调节式隧道钢拱架拱脚下沉支撑装置，包括钢板箱、装砂管、支撑钢板和卸砂口，钢板箱为上端开口的箱体式结构，支撑钢板放置在钢板箱的内部，且可在钢板箱内上下滑动，支撑钢板上开设有通孔，通孔位置焊接有装砂管，通过装砂管可向支撑钢板与钢板箱形成的空间内注砂，钢板箱侧面靠底部位置开设有卸砂口，卸砂口的上端焊接有一根螺杆，螺杆上安装有钢垫板，钢垫板可绕螺杆做旋转运动，以实现对卸砂口的封堵和打开。本实用新型通过调整箱内填充砂的高度以满足拱脚支撑，并将钢拱架固定在箱内以起到支撑加固的作用和防止钢拱架侧移，同时扩大拱脚底部的受力面积增大了拱脚与围岩的接触面积，分散荷载，减少沉降量。

技术领域

本实用新型属于隧道拱脚临时支护技术领域，具体涉及一种可调节式隧道钢拱架拱脚下沉支撑装置。

背景技术

目前隧道在我国公路、铁路、市政等基础设施中广泛应用。隧道开挖尤其是台阶法开挖过程中，可能会由于台阶开挖轮廓线精度控制不足，出现超挖的情况，或者由于软弱围岩承载力和刚性不足，导致拱脚发生下沉。为了避免由于拱脚下沉带来的不利影响，现场一般采用垫碎石、垫钢板进行支撑的简易方法进行处理，但此类简易方法难以调节支撑高度，很难保证拱脚与支撑结构有充分的接触，容易导致应力过大而产生不利影响。

发明内容

为了克服现有技术中钢拱架拱脚易出现下沉、拱脚与支撑结构接触面积不充分等技术缺陷，本实用新型提供了一种可调节式隧道钢拱架拱脚下沉支撑装置，通过调整箱内填充砂的高度以满足对拱脚的支撑，并将钢拱架固定在箱体结构内部以起到支撑加固的作用，能够有效防止钢拱架侧移，同时增大了拱脚底部与围岩的的接触面积，解决了上述技术问题。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的，一种可调节式隧道钢拱架拱脚下沉支撑装置，包括钢板箱、装砂管、支撑钢板和卸砂口，钢板箱为上端开口的箱体式结构，内截面大于拱脚截面，使拱脚能够卡紧在箱体结构内部，以起到支撑加固的作用，同时防止钢拱架侧移。

支撑钢板的尺寸小于钢板箱内部的开口尺寸，放置在钢板箱的内部，且可在钢板箱内上下滑动，支撑钢板上开设有通孔，通孔位置焊接有装砂管，通过装砂管可向支撑钢板与钢板箱形成的空间内注砂。

钢板箱侧面靠底部位置开设有卸砂口，卸砂口的上端焊接有一根螺杆，螺杆上安装有钢垫板，钢垫板可绕螺杆做旋转运动，以实现对卸砂口的封堵和打开，所述螺杆上还安装有螺母，借助与螺杆形成的螺纹连接对钢垫板的位置进行固定。

上述的一种可调节式隧道钢拱架拱脚下沉支撑装置，所述钢板箱的前、后、左、右四个面以及底面均采用3mm-10mm的薄钢板通过围焊而成，且底面所用的封口钢板尺寸大于箱式结构的底口尺寸，增大与拱脚底部与围岩的接触面积，有利于接触应力的扩散。

上述的一种可调节式隧道钢拱架拱脚下沉支撑装置，所述支撑钢板的边长尺寸比钢板箱对应边长的尺寸小3mm-5mm。

上述的一种可调节式隧道钢拱架拱脚下沉支撑装置，所述钢垫板采用厚度为3mm-5mm的薄钢板切割而成。

本实用新型在使用时，其工作原理为：当隧道钢拱架安装过程中钢拱架拱脚发生悬空，先关闭卸砂口，将钢拱架拱脚置于支撑装置的钢板箱内，拉起装砂管使支撑钢板刚好与钢拱架拱脚接触，通过装砂管向钢板箱内注入砂，当装砂管内的砂不再下沉时，钢板箱内部已注满，即可对钢拱架拱脚进行有效的支撑。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，可以达到以下有益效果：

1、本实用新型一种可调节式隧道钢拱架拱脚下沉支撑装置，结构简单，设计合理，通过调整箱内填充砂的高度以满足对拱脚的支撑，且可以将钢拱架固定在箱体结构内部以起到支撑加固的作用，能够有效防止钢拱架侧移；

2、本实用新型所述钢板箱底面所用的封口钢板尺寸大于箱式结构的底口尺寸，增大与拱脚底部与围岩的接触面积，有利于接触应力的扩散，能有效地防止钢拱架拱脚的下沉。