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隧道支护结构体系是围岩稳定性控制的关键,也是隧道设计的基本任务,而对支护结构之间相互作用过程和机制的系统认识则是定量化设计的基础. 本文从隧道围岩结构性和支护作用的本质特征出发,提出隧道支护具有"调动"和"协助"围岩承载的基本作用,明确了二者的功能分配原则和实现方式,即分别通过超前支护的保障作用、初期支护的核心作用和二次衬砌的储备作用共同完成;针对围岩的正面挤出、前倾式冒落和后倾式冒落等三种超前破坏模式,分别给出了相应的超前支护方式和支护效果评价方法;提出初期支护作为隧道围岩附加载荷的主要承担者,包括锚固体系与拱架及喷射混凝土结构,分别通过"调动"和"协助"围岩实现其承载功能,且同时具有"支"与"护"的作用;阐明了二次衬砌结构作为储备功能的内涵,建立了二次衬砌结构的载荷分担比率与刚度匹配性、支护时机的关系,并据此给出了二次衬砌结构参数和施作时机的建议值;建立了以围岩变形量$S$小和协同度$\xi$优为目标,基于超前支护、初期支护和二次衬砌与围岩相互作用三阶段的协同支护优化模型,明确了支护结构体系与围岩、不同支护结构之间以及支护结构要素之间三个层次的协同关系,并提出了隧道支护结构体系协同优化设计方法.
关键词: 隧道工程, 支护结构体系, "支护——围岩"动态作用, 协同作用, 支护结构设计
Abstract:
Tunnel support structure system is the key of controlling the stability of surrounding rock, which is also the basic task of tunnel design, while systemic understanding of the process and mechanism of interaction among support structures is the basis of quantitative design. This paper embarks from structural property of tunnel surrounding rock and the constitutive property of support effect, the basic function of tunnel support that "mobilizing" and "assisting" surrounding rock bearing is put forward, of which the function distribution principle and realization way are clarified, namely, through the guarantee role of advanced support, the core role of primary support and safety reserve role of secondary lining to complete. In view of three advanced failure modes including the positive extrusion, the forward type caving and posterior tilt falling of surrounding rock, the corresponding advanced support pattern and its effect evaluation method are given respectively. The primary support is the main undertaker of tunnel surrounding rock additional load, including the anchorage system and the arch and shotcrete structure, whose bearing function is carried out by "mobilizing" and "assisting" surrounding rock respectively, and also have the function of "bracing" and "protecting". The connotation of secondary lining structure as security reserve function is illuminated. The relationship between load sharing ratio and stiffness matching and support time of secondary lining structure is established, according to which the suggestive values of structure parameters and support time of secondary lining are provided. The collaborative support optimization model is set up based on the three stages of the interaction between advanced support, primary support, secondary lining and surrounding rock, whose targets are minimizing surrounding rock deformation S and optimizing synergy degreeξ. Three levels of synergy including relations between support structure system and surrounding rock, different support structures and different support structure elements are clarified. And a collaborative optimization design method for tunnel support structure is proposed.
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冷弯机，也称弯拱机，主要应用于隧道，地铁，水电站，地下洞室等工字钢，槽钢角钢U型钢等型材的弯曲。
基本信息
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外文名
Steel bending machine
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目录
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1冷弯机简介
2工作原理
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3注意事项
4冷弯机型号
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5选购技巧
6总结
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折叠 编辑本段 冷弯机简介
冷弯机是一种弯曲钢材的机械设备，因为多用于工程建筑中工字钢的弯曲，所以也叫做工字钢冷弯机、工字钢弯曲机、工字钢弯供机。它的主要作用就是按照使用要求将工件适当的弯曲变形而不改变钢材的内部应力，使得钢材既达到了弯曲变形目的又没有改变其力学性能。常用于各种工程建设中支护钢材的弯曲加工。
折叠 编辑本段 工作原理
折叠 组成
冷弯机通常由底座、机械传动系统、液压系统、冷弯系统、控制系统以及辅助系统六大部分组合而成的。
折叠 工作原理
将需要加工的型钢由门式托架推放在两主动滚轮之间，启动液压系统使液压缸推动燕尾槽和冷弯滚轮冷压型钢，待达到所需要的弯曲弧度时关闭液压系统。在利用机械传动系统使得主动轮转动并依靠摩擦力带动型钢平稳缓慢前行，从而实现连续弯曲作业。[1]
折叠 编辑本段 注意事项
冷弯机的使用需要注意的事项有如下几点：
1、按照规范穿戴好相应的防护装备。
2、使用设备前应该对其进行相应的检查，排除异常。
3、检查无异常过后先进行空载和试机，空载和试机能进一步对其进检查。
4、弯曲过程中应该合理规范的操作，冷弯机周边和断面不能站人，以防钢材弹起伤人。
5、弯曲过程中如出现异常需要及时关闭设备。并作相应措施。
6、弯曲过后的钢材需要规范摆放，区分开成品、废品与毛坯。
7、每日工作结束过后应该对设备进行日常的维护保养工作。
折叠 编辑本段 冷弯机型号
折叠 分类
折叠 型号
目前市场上常见的冷弯机型号有WGJ220型、WGJ250型、WGJ300型三种，而这三种型号也分为了液压或者电动的传动方式。
折叠 编辑本段 选购技巧
冷弯机选购是门技术活，就对普通大众客户来说下面的选购技巧非常实用。
1、如果不知道在什么企业购买，那么可以通过网络途径来寻找相关生产企业或者品牌。通过了解企业的官网进行初步了解筛选。
2、初步的筛选过后拟定两个自己认为比较可以的企业通过网络或者电话途径对其进行了解（一般工程机械设备厂家官网都会有一个接待客服，可以通过接待客服进行了解）。
3、选择自己认为好的企业进行实地考察，考察中需要注意厂家的生产规模。服务态度、售后保障、工人的生产态度等相关问题。这些都是能侧面反应厂家设备质量。
4、一般生产企业订单多的话都没有成品机的，所以参观都是参观样品机。如果有成品机需要注意其滚轮直径大小，滚轮直径太小容易造成打滑。
5、注意了解冷弯机的电机参数及电机品牌以及其它部件的结构，例如油缸的直径和行程、骨架质量以及台体钢板厚度等等
在万泽锦达冷弯机家族中，除工字钢冷弯机、槽钢折弯机、H型钢弯拱机、轨道钢弯曲机等成员外，还有一位成员举足轻重，他就是U型钢弯弧机。U型钢支架一般用于煤矿等巷道的支护中，在煤矿巷道、金矿巷道等矿洞建设中随处可见到它的身影。
一、概述：
U型钢液压冷弯机弯拱机在U型钢支架加工过程中利用滚压成型，具有设计合理，成型美观，精度高误差下，自动化程度高等优点。
二、成型：
利用滚压成型制作拱形支架，克服了利用模压原理制作的一系列缺点，具有以下优点：
l、制作效率高；
2、制作精度高，曲率半径可任意方便的调整；
3、工人劳动强度低，操作简单；
4、适用于25u、29u、36U三种U型钢经调质之后的梁和腿的制作成型，成型后的U型钢支架，符合《煤矿用U型钢可伸缩性支架制造技*》MTl95—89标准中的要求，采用了侧辊摆动式四辊滚弯原理，实现了U型钢支架梁腿滚压成型巾定长下料，自动成型。
三、U型钢滚压连续冷弯机主要参数:
整机功率：16Kw
额定电压：380V
弯曲半径：1.2m
液压系统：20Mpa
油缸推进：1-13mm/s
主轮转速：7r/min
整机重量：3000Kg
外型尺寸：（长×宽×高）2.5m×2.0m×1.6m
四、性能特点:
1.钢拱架设备，亦可弯曲大曲率工字钢、U型钢、槽钢立弯和横弯。
2.双电机驱动，液压缸推进。
3.按下液压缸“前进”按钮，液压缸到达设定位置后弯曲成形，操作方便。
4.结构合理，成型快，成型美观，成型误差小，适合大型型钢，大弯曲半径弯制。
《题外篇》
U型钢支架是一种被动支护，抗拉强度、抗压强度较高，同时具有良好的韧性性能，支撑力较高，支护强度大，可多次使用，被地应用于矿山巷道，特是在深部复杂巷道以及松软煤层巷道中。U型钢支架主要：用于矿井巷道二次支护以及穿山隧道的矿井巷道。U型钢支架较其他刚性支架具有可缩性和稳定可靠的承载能力，适应松软围岩的载荷和变形，断面利用率高，支架支回方便，维修量小，支架回收复用率高，减少坑木使用，节能环保。
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二衬仰拱施工
1、仰拱初衬完成后，应及时施作仰拱结构。
2、仰拱的厚度、结构、几何尺寸必须符合设计要求。
3、仰拱中钢筋实施：
（1）仰拱中各部钢筋的规格、部位、间距、绑扎焊接工艺必须符合规范和设计要求。
（2）仰拱钢筋伸入边墙部位的长度应符合设计要求。
（3）仰拱砼浇注前应各钢筋表面的油圬、泥土、锈迹。
4、仰拱砼的浇注：
（1）仰拱砼的标号和性能及厚度应符合设计要求。
（2）仰拱砼应采用机械拌制，泵送砼浇注。
（3）砼浇注工艺应严格按现行有关砼施工规范执行。
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仰拱顶填充砼的施工：
1、仰拱顶填充一般采用C10砼，其铺设范围、厚度均应符合设计要求。
2、因仰拱填充一般都比较厚，严禁在C10砼中掺填片石。当要用片石砼回填时，其砼标号应≥C20，并应有变更手续。其施工工艺应符合规范要求。
3、仰拱填充与隧道排水边沟等构造物有直接关系，为此在实施此部分圬工时，应事先定位排水沟等结构的尺寸，并设立相应的模板。
4、仰拱填充砼应采用机械拌制，泵送浇注。
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无仰拱地段
1、找平层下超挖部分严禁用洞内虚渣或片石回填。必须用C10砼回填密实。
2、铺底砼的施工参照仰拱填充砼的施工执行。
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