[发明专利]一种隧道初期支护中导洞拱架立架装置及其施工方法

权利要求书

1.一种隧道初期支护中导洞拱架立架装置，其特征在于，包括：

拱架槽（1），包括立板（11）和肋板（12），所述立板（11）包括第一立板（111）和第二立板（112），第一立板（111）和第二立板（112）间隔预定距离平行并列设置，肋板（12）包括第一肋板（121）和第二肋板（122），第一肋板（121）和第二肋板（122）位于第一立板（111）和第二立板（112）之间，并且分别对称设于第一立板（111）和第二立板（112）前端和后端下部，所述第一肋板（121）和第二肋板（122）竖向设置，且第一肋板（121）和第二肋板（122）两侧端面分别固定连接第一立板（111）和第二立板（112）；

支撑系统（2），包括升降机构（21）、旋转机构（22）和安装座（23），所述升降机构（21）立设于支撑面，安装座（23）通过螺丝固定连接升降机构（21）顶端，旋转机构（22）固定在安装座（23）上；

连接头（3），位于第一立板（11）外侧与第一立板（11）固定连接，并采用螺丝通过连接杆（4）连接旋转机构（22）。

2.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护中导洞拱架立架装置，其特征在于：所述升降机构（21）包括底座（211），底座底部设置行走轮（212）底座（211）顶部固定连接液压缸（213），液压缸（213）连接液压泵（214），液压泵（214）下方设置油箱（215）且油箱（215）固定在底座（215）上。

3.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护中导洞拱架立架装置，其特征在于：所述旋转机构（22）由电机（221）和电机输出轴连接座（222）组成，电机（221）的输出轴插接在电机输出轴连接座（222）内部，电机输出轴连接座（222）底部固定连接法兰（223），法兰（223）与安装座（23）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护中导洞拱架立架装置，其特征在于：所述肋板（12）呈横置的工字型结构，肋板（12）右侧端面与第一立板（111）焊接，肋板（12）左侧端面与第二立板（112）焊接。

5.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护中导洞拱架立架装置，其特征在于：所述第一立板（111）和第二立板（112）之间的距离与拱架宽度相匹配。

6.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护中导洞拱架立架装置，其特征在于：所述第一立板（111）和第二立板（112）上部横向设置若干定位孔（113），且匹配定位孔（113）设置定位销（114）。

7.根据权利要求1所述的一种隧道初期支护中导洞拱架立架装置，其特征在于：所述连接头（3）包括底板（31）和侧板（32），所述底板（31）顶端与第一立板（111）底端固定连接，侧板（32）设有两块，分别垂直底板（31）相对固定在底板（31）上，两块侧板（32）上对应开设安装孔（321），安装孔（321）匹配设有固定销（322）。

8.根据权利要求7所述的一种隧道初期支护中导洞拱架立架装置，其特征在于：所述连接头（3）底板（31）和侧板（32）之间的连接处设有加强板（33），所述加强板（33）包括上部加强板（331），设置在底板（31）与第一立板（111）的连接处，中部加强板（332），设置在底板（31）与侧板（32）的中部，下部加强板（333），设置在底板（31）与侧板（32）的下部。

9.根据权利要求8所述的一种隧道初期支护中导洞拱架立架装置，其特征在于：所述安装孔（321）分别设置在上部加强板（331）和中部加强板（332）、中部加强板（332）和下部加强板（333）之间。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种隧道初期支护中导洞拱架立架装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、施工准备：中导洞爆破开挖完成后，清理掌子面危岩，及时施做初喷混凝土；

S2、拱架洞外连接：在中导洞外组装连接拱架，加快连接速度；

S3、拱架托举：拱架连接好后，挖机吊起拱架使其直立，并利用拱架槽（1）直接托举起拱架，采用定位销（114）穿过定位孔（113）和拱架自身的连接孔固定拱架，再通过升降机构（31）将拱架托举至中导洞掌子面；

S4、拱架安装：通过旋转机构（22）微调拱架位置，完成后人工连接螺栓，并用扳手旋转加固；

S5、锚杆施工：拱架安装连接完成后，挖机及时推出，开始系统锚杆作业工作。