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半自动安装钢管拱型支撑-帮你解决最大难题

发布时间:2016-05-19


        隧道掘进工程中,需要对隧道的开挖面进行及时与有效的支护,这对于保障施工安全与控制地层变形都至关重要。

      

传统钢拱工程实景
常规方法下,每一轮隧道开挖完毕后,一般都需要工人在靠近开挖面的情况下完成钢拱的定位,随后安装拱桥并固定拱脚。传统钢拱支撑的安装

    

意大利在2010年开始研究使用空心钢管拱形支撑并使用混凝土填充的支撑系统,并且在进行可行性研究后在意大利的高速公路隧道工程中进行了实际应用。

    

新型钢拱在意大利的应用实例

安装过程

新的钢管拱发展理念引入半自动安装,过程中提高了安全性。钢拱在工厂进行组装后折叠起来,随后运送至工地

    

        

钢拱为折叠状态

当使用伸缩臂作业车将折叠钢拱放置在隧道开挖面时,它会自动打开。

    

钢拱自动张开

拱与拱之间的连接件在工厂事先预制,一旦新拱定位完毕,第二台作业车就将其与先前安装的钢拱连接,接合相邻钢拱上的连接件,并在适当距离锁紧。

连接钢拱 

当钢拱正确定位后,第二台作业车对拱脚进行定位。半自动钢拱中研发了特殊的伸缩拱脚,可以由机械对拱脚进行固定,从而完成拱脚完全定位的全机械操作。安装完毕后,钢管通过灌入口使用混凝土进行填充。

使用第二台设备固定拱脚

这种支撑系统需要可以自动展开的铰链,拱与拱之间的连接设备与拱脚支撑系统。能够自动展开钢拱的连接件由两个环形钢元件组成,通过铰链连接。铰链与钢管两侧进行焊接,钢拱折叠时铰链闭合,使用卡簧或者西格圈进行位置固定


钢管连接部位

这个新的钢拱系统于2013年运用于意大利的Pale高速公路隧道中首次运用,使用了直径193.7mm,厚5mm的S275级钢管代替了传统的钢拱支撑,拱之间的间距为1.8m。相比传统的拱顶支撑,这样的支撑工法每一公里可以节省111根钢拱,总重244吨钢铁,直接节约了成本。此外,这种拱顶在喷射混凝土时也可以节省混凝土的用量


材料用量

最近,该技术还在意大利的Boscaccio高速公路隧道中进行了应用,对于材料的节省与安全性的增强再一次得到体现,总体安装速度提高了10%到20%。

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