半自動安裝鋼管拱型支撐-幫你解決最大難題

發布時間:2016-05-19


        隧道掘進工程中,需要對隧道的開挖面進行及時與有效的支護,這對于保障施工安全與控制地層變形都至關重要。

      

傳統鋼拱工程實景
常規方法下,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。傳統鋼拱支撐的安裝

    

意大利在2010年開始研究使用空心鋼管拱形支撐并使用混凝土填充的支撐系統,并且在進行可行性研究后在意大利的高速公路隧道工程中進行了實際應用。

    

新型鋼拱在意大利的應用實例

安裝過程

新的鋼管拱發展理念引入半自動安裝,過程中提高了安全性。鋼拱在工廠進行組裝后折疊起來,隨后運送至工地

    

        

鋼拱為折疊狀態

當使用伸縮臂作業車將折疊鋼拱放置在隧道開挖面時,它會自動打開。

    

鋼拱自動張開

拱與拱之間的連接件在工廠事先預制,一旦新拱定位完畢,第二臺作業車就將其與先前安裝的鋼拱連接,接合相鄰鋼拱上的連接件,并在適當距離鎖緊。

連接鋼拱 

當鋼拱正確定位后,第二臺作業車對拱腳進行定位。半自動鋼拱中研發了特殊的伸縮拱腳,可以由機械對拱腳進行固定,從而完成拱腳完全定位的全機械操作。安裝完畢后,鋼管通過灌入口使用混凝土進行填充。

使用第二臺設備固定拱腳

這種支撐系統需要可以自動展開的鉸鏈,拱與拱之間的連接設備與拱腳支撐系統。能夠自動展開鋼拱的連接件由兩個環形鋼元件組成,通過鉸鏈連接。鉸鏈與鋼管兩側進行焊接,鋼拱折疊時鉸鏈閉合,使用卡簧或者西格圈進行位置固定


鋼管連接部位

這個新的鋼拱系統于2013年運用于意大利的Pale高速公路隧道中首次運用,使用了直徑193.7mm,厚5mm的S275級鋼管代替了傳統的鋼拱支撐,拱之間的間距為1.8m。相比傳統的拱頂支撐,這樣的支撐工法每一公里可以節省111根鋼拱,總重244噸鋼鐵,直接節約了成本。此外,這種拱頂在噴射混凝土時也可以節省混凝土的用量


材料用量

最近,該技術還在意大利的Boscaccio高速公路隧道中進行了應用,對于材料的節省與安全性的增強再一次得到體現,總體安裝速度提高了10%到20%。

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