申请/专利权人：宁波用躬科技有限公司

申请日：2019-03-13

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN109899075B

主分类号：E21D9/06

分类号：E21D9/06;E21D11/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.17#授权;2019.07.12#实质审查的生效;2019.06.18#公开

摘要：本发明公开了一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构及其施工方法，特点是包括一临时支撑构件，临时支撑构件的一端设置有用于控制临时支撑构件支撑力以及临时支撑构件的端部位移量的伺服机构。优点是通过临时支撑构件和伺服机构配合使用，灵活性强、便于安装与拆卸、能够合理控制施工体量、缩短施工工期，且能够与不同尺寸的盾构隧道断面相匹配，适用性好。

主权项：1.一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，其特征在于包括一临时支撑构件，所述的临时支撑构件的一端设置有用于控制所述的临时支撑构件支撑力以及所述的临时支撑构件的端部位移量的伺服机构；所述的伺服机构包括外壳体和支撑顶板，所述的支撑顶板竖向设置在所述的外壳体的其中一个外侧部，所述的外壳体的另一个外侧部设置有用于安装的安装法兰，所述的外壳体内设置有顶出机构、动力机构和控制系统，所述的顶出机构用于使所述的支撑顶板顶出抵住所述的临时支撑构件，所述的动力机构用于给所述的顶出机构提供动力，所述的控制系统用于控制所述的动力机构动作，所述的外壳体内还设置有用于监测所述的支撑顶板顶出位置的第一位移传感器，所述的第一位移传感器与所述的控制系统电连接，所述的控制系统根据所述的第一位移传感器监测到的位移值来控制所述的动力机构动作；所述的动力机构为液压站，所述的液压站与所述的控制系统电连接，所述的顶出机构包括千斤顶，所述的千斤顶上设置有进油口和出油口，所述的进油口与所述的出油口分别通过油管与所述的液压站相连接，所述的千斤顶包括缸筒，所述的缸筒固定安装在所述的外壳体内，所述的缸筒内可前后活动地设置有活塞杆，所述的活塞杆的一端伸出所述的缸筒与所述的支撑顶板固定连接；所述的外壳体内设置有用于分担所述的千斤顶所承受的支撑力的支撑机构，所述的支撑机构包括对称设置在所述的千斤顶两边的支撑组件，所述的支撑组件包括水平设置的支撑轴，所述的支撑轴的一端伸出所述的外壳体且与所述的支撑顶板的内侧端面固定连接，所述的支撑轴上设置有第一直线轴承，所述的第一直线轴承安装在轴承座上，所述的轴承座固定安装在所述的外壳体内；所述的支撑顶板的后侧端面上固定设置有吊装块，所述的支撑轴伸出所述的外壳体的一端安装有一吊环螺栓，所述的支撑轴位于所述的吊装块的上方，所述的吊装块上设置有竖向的与所述的吊环螺栓相配合的安装螺孔，所述的吊环螺栓通过所述的安装螺孔竖向螺接在所述的吊装块上。

全文数据：一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构及其施工方法技术领域本发明涉及一种盾构隧道施工阶段的支撑结构，尤其是涉及一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构及其施工方法。背景技术盾构隧道施工阶段的临时支撑结构是在隧道开挖过程中，为了防止土体变形或坍落导致盾构隧道结构破坏或变形过大所设置的支护结构。目前，在岩土体中修建的盾构隧道常用的临时支撑结构主要为构件支撑，构件支撑的工作原理为：在隧道断面内部设置混凝土或钢结构支撑，在盾构隧道管片出盾尾后与管片共同受力，承担隧道外侧水土荷载及注浆压力，上述临时支撑结构，能有效减小盾构隧道出盾尾后断面的收敛变形量，改善隧道的受力形式，限制隧道管片在最不利荷载工况下的裂缝发展或接缝张开，防止隧道断面变形超限以及管片在施工阶段的破坏。但上述临时支撑结构大多都存在安装拆卸过程复杂、施工体量大、施工工期长等缺点，且同一临时支撑结构不能与尺寸不同的隧道断面匹配使用，因此难以进行二次利用。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种灵活性强、便于安装与拆卸、能够合理控制施工体量、缩短施工工期盾构隧道施工阶段的临时支撑结构及其施工方法，该临时支撑结构能够与不同尺寸的盾构隧道断面相匹配，适用性好。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，包括一临时支撑构件，所述的临时支撑构件的一端设置有用于控制所述的临时支撑构件支撑力以及所述的临时支撑构件的端部位移量的伺服机构。所述的临时支撑构件为标准型钢支撑构件或型钢组合式支撑构件。结构简单，易于制造，成本低，且支撑强度好。所述的伺服机构包括外壳体和支撑顶板，所述的支撑顶板竖向设置在所述的外壳体的其中一个外侧部，所述的外壳体的另一个外侧部设置有用于安装的安装法兰，所述的外壳体内设置有顶出机构、动力机构和控制系统，所述的顶出机构用于使所述的支撑顶板顶出抵住所述的临时支撑构件，所述的动力机构用于给所述的顶出机构提供动力，所述的控制系统用于控制所述的动力机构动作，所述的外壳体内还设置有用于监测所述的支撑顶板顶出位置的第一位移传感器，所述的第一位移传感器与所述的控制系统电连接，所述的控制系统根据所述的第一位移传感器监测到的位移值来控制所述的动力机构动作。上述伺服机构结构简单，将顶出机构、动力机构和控制系统统一集成在外壳体内，使用安全，整个机构可在没有外部液压站和控制箱的情况单独使用，也可以成组使用，系统设计体积小，减少了占用空间和整体重量，高度集成化的结构使得系统可以单独使用，方便操作、运输；另外在具体安装时，临时支撑构件的一个端头可拆卸地固定安装在盾构隧道管片的拱顶圆弧段的内壁，伺服机构的安装法兰可拆卸地固定安装在盾构隧道管片的拱底圆弧段的内壁，与临时支撑构件的安装位置上下对应，动力机构用于驱动顶出机构顶出使支撑顶板抵住临时支撑构件的另一个端头。所述的动力机构为液压站，所述的液压站与所述的控制系统电连接，所述的顶出机构包括千斤顶，所述的千斤顶上设置有进油口和出油口，所述的进油口与所述的出油口分别通过油管与所述的液压站相连接，所述的千斤顶包括缸筒，所述的缸筒固定安装在所述的外壳体内，所述的缸筒内可前后活动地设置有活塞杆，所述的活塞杆的一端伸出所述的缸筒与所述的支撑顶板固定连接。通过液压站给千斤顶供油，千斤顶给支撑顶板提供顶出力，结构简单，操作方便，成本低。所述的外壳体内设置有用于分担所述的千斤顶所承受的支撑力的支撑机构，所述的支撑机构包括对称设置在所述的千斤顶两边的支撑组件，所述的支撑组件包括水平设置的支撑轴，所述的支撑轴的一端伸出所述的外壳体且与所述的支撑顶板的内侧端面固定连接，所述的支撑轴上设置有第一直线轴承，所述的第一直线轴承安装在轴承座上，所述的轴承座固定安装在所述的外壳体内；上述支撑机构结构简单，成本低，通过支撑轴与第一直线轴承的配合，实现支撑轴在对支撑顶板起到支撑作用的同时可随着支撑顶板一起运动，同时对支撑顶板的运动起到导向作用，千斤顶的两对对称设置支撑组件，使得受力均衡，确保整个机构的稳定使用；所述的支撑顶板的后侧端面上固定设置有吊装块，所述的支撑轴伸出所述的外壳体的一端安装有一吊环螺栓，所述的支撑轴位于所述的吊装块的上方，所述的吊装块上设置有竖向的与所述的吊环螺栓相配合的安装螺孔，所述的吊环螺栓通过所述的安装螺孔竖向螺接在所述的吊装块上。上述支撑轴与支撑顶板之间的连接结构简单，成本低,安装方便，吊环螺栓与支撑轴安装完成后存在合适的间隙，可允许支撑顶板有一定的圆周方向摆动。所述的所述的千斤顶上设置有用于锁定所述的支撑顶板的支撑位置的锁位机构；通过锁位机构能够使支撑顶板的支撑位置得以锁定，以避免在外力作用下支撑顶板发生回缩，从而导致事故的发生，提高了整体的使用安全性；所述的锁位机构包括电机、第一锁位齿轮和第二锁位齿轮，所述的第一锁位齿轮同轴安装在所述的电机的输出轴上，所述的第二锁位齿轮与所述的第一锁位齿轮啮合连接，所述的第二锁位齿轮同轴螺接安装在所述的活塞杆上，所述的第二锁位齿轮位于所述的缸筒外部，所述的缸筒上设置有用于安装所述的电机的安装架，所述的电机可活动地设置在所述安装架上，所述的电机的活动方向与所述的支撑顶板的运动方向一致，所述的电机与所述的控制系统电连接。上述锁位机构结构简单，锁位操作方便；初始状态下，第二锁位齿轮的内侧端面基本与缸筒的外侧壁贴合，具体使用时，通过液压站给千斤顶供油，千斤顶的活塞杆向外顶出带动与之相连的支撑顶板向外顶出，由于第一锁位齿轮与第二锁位齿轮啮合连接，第二锁位齿轮在活塞杆的带动下同步向外移动，当顶出到位后，液压站停止供油并进入保压模式，此时第二锁位齿轮的内侧端面已远离缸筒的外侧壁，电机开始工作，带动第一锁位齿轮转动，带着与之相啮合的第二锁位齿轮发生转动，由于第二锁位齿轮是螺接在活塞杆上的，第二锁位齿轮在转动地过程中沿着活塞杆向活塞杆顶出方向的反方向移动，当第二锁位齿轮回复到初始设定位置时，电机停止工作，此时锁位完成，缸筒提供了一个限位作用，此时即便是有其他外力作用也难以使支撑顶板发生回缩。所述的安装架包括一水平设置的安装板，所述的安装板的一端连接有与所述的安装板相垂直的支撑板，所述的支撑板的下端固定安装在所述的缸筒上，所述的支撑板的上端连接在所述的安装板的侧部，所述的电机可随着所述的支撑顶板运动方向运动地设置在所述的安装板上。支撑板用于使安装架稳定安装在缸筒上，安装板用于给电机的安装提供支撑作用。所述的安装板上间隔设置有两个第二直线轴承，所述的第二直线轴承上可直线移动地设置有导向杆，两个所述的导向杆的前端头通过一连接板相连接，所述的连接板平行间隔设置在所述的支撑顶板之后，所述的电机安装在所述的连接板的后侧端面，所述的第一锁位齿轮安装在所述的连接板的前侧端面，所述的电机的输出轴穿过所述的连接板与所述的第一锁位齿轮固定连接。连接板用于给电机的安装提供一个稳定的安装定位，通过第二直线轴承和导向杆的配合实现电机跟支撑顶板一起做直线运动，结构简单，使用稳定，同时导向杆起到分担电机的输出轴所承受的支撑力。所述的安装架上设置有用于监测所述的第一锁位齿轮位置的第二位移传感器，所述的第二位移传感器与所述的控制系统电连接。通过第二位移传感器用于检测第一锁位齿轮的位置，使得整个系统控制更为安全稳定。所述的支撑顶板与所述的外壳体侧部设置有可伸缩的柔性防护罩，所述的柔性防护罩的一端固定安装在外壳体的侧部，所述的柔性防护罩的另一端固定安装在所述的支撑顶板的内侧端面上。通过柔性防护罩对使用过程中伸出外壳体的活塞杆、锁位齿轮和电机起到保护作用，避免上述部件受到外部环境因素的影响，从而有效延长使用寿命。所述的液压站包括液压油箱，所述的液压油箱内设置有一高压柱塞油泵，所述的液压油箱上设置有油路块，所述的高压柱塞油泵与所述的油路块之间通过连接油管相连接，所述的液压油箱上设置有一驱动电机，所述的驱动电机的输出轴与所述的高压柱塞油泵固定连接，所述的油路块上设置有液压油输出口和液压油回油口，所述的液压油输出口通过所述的油管与所述的进油口相连接，所述的液压油回油口通过所述的油管与所述的出油口相连接，所述的油路块上设置有用于泄压的泄压阀和用于控制所述的液压站进油或回油的电磁换向阀，所述的油路块上设置有用于监测所述的液压油输出口的输出油压的压力传感器，所述的压力传感器与所述的控制系统电连接。上述液压站结构简单，通过压力传感器用于监测油路块上液压油输出口上的输出油压，将监测到的压力值传送给控制系统，控制系统接收到该压力值控制液压站的供油或泄压，从而实现支撑顶板的顶出或保压支撑，结构简单，使用稳定。所述的控制系统包括数据接收模块、数据比较模块和动作指令发送模块，所述的数据接收模块用于接收所述的位移传感器和所述的压力传感器监测到的位移值和压力值，并将位移值和压力值发送给所述的数据比较模块，所述的数据比较模块根据比较结果输出用于指示所述的动力机构和电机启动或停止的动作指令信号，并通过动作指令发送模块用于指示所述的液压站和电机的做出相应的动作。一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构的施工方法，包括拼装阶段和拆除阶段；拼装阶段依次包括隧道管片拼装、伺服机构安装、临时支撑构件拼装和伺服机构顶撑四个步骤；拆除阶段依次包括伺服机构卸荷和临时支撑构件拆除两个步骤。与现有技术相比，本发明的优点在于：通过临时支撑构件和伺服机构配合使用，灵活性强、便于安装与拆卸、能够合理控制施工体量、缩短施工工期，且能够与不同尺寸的盾构隧道断面相匹配，适用性好。附图说明图1为本发明中伺服机构的整体结构示意图；图2为本发明中伺服机构拆去部分外壳体的前视部分结构示意图；图3为本发明中伺服机构拆去部分外壳体的后视部分结构示意图；图4为本发明的伺服机构中液压站与千斤顶配合连接的结构示意图；图5为本发明的伺服机构中顶出机构与支撑顶板配合连接的结构示意图；图6为图5中拆去锁位机构的结构示意图；图7为本发明的伺服机构中支撑组件与支撑顶板配合连接的剖视结构示意图；图8为本发明的伺服机构中锁位机构配合安装在千斤顶上的结构示意图；图9为本发明的伺服机构中千斤顶的局部剖视结构示意图；图10为本发明的伺服机构中液压站的立体结构示意图；图11为本发明的伺服机构中液压站的剖视结构示意图；图12为本发明的伺服机构中锁位机构配合千斤顶以及支撑顶板在初始、顶出未锁位以及顶出锁位三个状态下的剖视结构示意图；图13为本发明的伺服机构中控制系统的示意图；图14为本发明中临时支撑构件的主视结构示意图；图15为本发明中临时支撑构件的侧视结构示意图；图16为本发明在拼装阶段的流程图；图17为本发明在拆除阶段的流程图。具体实施方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。实施例一：如图1至图17所示，一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，包括一临时支撑构件A，临时支撑构件A的一端设置有用于控制临时支撑构件A支撑力以及临时支撑构件A的端部位移量的伺服机构D。在此具体实施例中，临时支撑构件A为标准型钢支撑构件或型钢组合式支撑构件。其中临时支撑构件A上设置有用于起吊的举重臂构件C，以便于临时支撑构件A的起吊拆装。临时支撑构件A和举重臂构件C均由屈服强度不低于235MPa的钢材制成，以确保支撑强度。在此具体实施例中，伺服机构D包括外壳体1和支撑顶板2，支撑顶板2竖向设置在外壳体1的其中一个外侧部，外壳体1内设置有顶出机构、动力机构和控制系统，顶出机构用于使支撑顶板2顶出抵住临时支撑构件A，动力机构用于给顶出机构提供动力，控制系统用于控制动力机构动作，外壳体1内还设置有用于监测支撑顶板2顶出位置的第一位移传感器3，第一位移传感器3与控制系统电连接，外壳体1的另一个外侧部安装有用于安装的安装法兰11，控制系统根据第一位移传感器3监测到的位移值来控制动力机构动作。在此具体实施例中，动力机构为液压站4，液压站4与控制系统电连接，顶出机构包括千斤顶5，所述的千斤顶上设置有进油口501和出油口502，进油口501与出油口502分别通过油管45与液压站4相连接，千斤顶5包括缸筒51，缸筒51固定安装在外壳体1内，缸筒51内可前后活动地设置有活塞杆52，活塞杆52的一端伸出缸筒51与支撑顶板2固定连接。通过液压站4给千斤顶5供油，千斤顶5给支撑顶板2提供顶出力，结构简单，操作方便，成本低。在此具体实施例中，外壳体1内设置有用于分担千斤顶5所承受的支撑力的支撑机构，支撑机构包括对称设置在千斤顶5两边的支撑组件，支撑组件包括水平设置的支撑轴53，支撑轴53的一端伸出外壳体1且与支撑顶板2的内侧端面固定连接，支撑轴53上设置有第一直线轴承54，第一直线轴承54安装在轴承座55上，轴承座55固定安装在外壳体1内。上述支撑机构结构简单，成本低，通过支撑轴53与第一直线轴承54的配合，实现支撑轴53在对支撑顶板2起到支撑作用的同时可随着支撑顶板2一起运动，同时对支撑顶板2的运动起到导向作用，千斤顶5的两对对称设置支撑组件，使得受力均衡，确保整个机构的稳定使用。在此具体实施例中，支撑顶板2的后侧端面上固定设置有吊装块21，支撑轴53伸出外壳体1的一端安装有一吊环螺栓531，支撑轴53位于吊装块21的上方，吊装块21上设置有竖向的与吊环螺栓531相配合的安装螺孔图中未显示，吊环螺栓531通过安装螺孔竖向螺接在吊装块21上。上述支撑轴53与支撑顶板2之间的连接结构简单，成本低,安装方便，吊环螺栓531与支撑轴53安装完成后存在合适的间隙，可允许支撑顶板3有一定的圆周方向摆动。在此具体实施例中，千斤顶5上设置有用于锁定支撑顶板2的支撑位置的锁位机构。通过锁位机构能够使支撑顶板2的支撑位置得以锁定，以避免在外力作用下支撑顶板2发生回缩，从而导致事故的发生，提高了整体的使用安全性。在此具体实施例中，锁位机构包括电机6、第一锁位齿轮61和第二锁位齿轮62，第一锁位齿轮61同轴安装在电机6的输出轴上，第二锁位齿轮62与第一锁位齿轮61啮合连接，第二锁位齿轮62同轴螺接安装在活塞杆52上，第二锁位齿轮62位于缸筒51外部，缸筒51上设置有用于安装电机6的安装架，电机6可活动地设置在安装架上，电机6的活动方向与支撑顶板2的运动方向一致，电机6与控制系统电连接。上述锁位机构结构简单，锁位操作方便；初始状态下，第二锁位齿轮62的内侧端面基本与缸筒51的外侧壁贴合，具体使用时，通过液压站4给千斤顶5供油，千斤顶5的活塞杆52向外顶出带动与之相连的支撑顶板2向外顶出，由于第一锁位齿轮61与第二锁位齿轮62啮合连接，第二锁位齿轮62在活塞杆52的带动下同步向外移动，当顶出到位后，液压站4停止供油并进入保压模式，此时第二锁位齿轮62的内侧端面已远离缸筒51的外侧壁，电机6开始工作，带动第一锁位齿轮61转动，带着与之相啮合的第二锁位齿轮62发生转动，由于第二锁位齿轮62是螺接在活塞杆52上的，第二锁位齿轮62在转动地过程中沿着活塞杆52向活塞杆52顶出方向的反方向移动，当第二锁位齿轮62回复到初始设定位置时，电机6停止工作，此时锁位完成，缸筒51提供了一个限位作用，此时即便是有其他外力作用也难以使支撑顶板2发生回缩。在此具体实施例中，安装架包括一水平设置的安装板71，安装板71的一端连接有与安装板71相垂直的支撑板72，支撑板72的下端固定安装在缸筒51上，支撑板72的上端连接在安装板71的侧部，电机6可随着支撑顶板2运动方向运动地设置在安装板71上。支撑板72用于使安装架稳定安装在缸筒51上，安装板71用于给电机6的安装提供支撑作用。在此具体实施例中，安装板71上间隔设置有两个第二直线轴承711，第二直线轴承711上可直线移动地设置有导向杆712，两个导向杆712的前端头通过一连接板713相连接，连接板713平行间隔设置在支撑顶板2之后，电机6安装在连接板713的后侧端面，第一锁位齿轮61安装在连接板713的前侧端面，电机6的输出轴穿过连接板713与第一锁位齿轮61固定连接。连接板713用于安装给电机6的安装提供一个稳定的安装定位，通过第二直线轴承711和导向杆712的配合实现电机6跟支撑顶板2一起做直线运动，结构简单，使用稳定，同时导向杆712起到分担电机6的输出轴所承受的支撑力。在此具体实施例中，安装架7上设置有用于监测第一锁位齿轮61位置的第二位移传感器8，第二位移传感器8与控制系统电连接。通过第二位移传感器8用于检测第一锁位齿轮61的位置，使得整个系统控制更为安全稳定。在此具体实施例中，支撑顶板2与外壳体1侧部之间设置有可伸缩的柔性防护罩12，柔性防护罩12的一端固定安装在外壳体1的侧部，柔性防护罩12的另一端固定安装在支撑顶板2的内侧端面上。通过柔性防护罩12对使用过程中伸出外壳体1的活塞杆52、锁位齿轮和电机6起到保护作用，避免上述部件受到外部环境因素的影响，从而有效延长使用寿命。在此具体实施例中，控制系统设置在一个控制箱体9内，控制箱体9位于外壳体1内。通过控制箱体9给控制系统的安装一个稳定的安装定位，同时控制箱体9可用于对控制系统形成保护，确保使用的安全性和稳定性。在此具体实施例中，外壳体1上设置有用于使控制系统实现电导通的快速接头13，该快速接头13与控制系统电连接，通过该快速接头13与外部电源接通，实现控制系统的电导通。在此具体实施例中，控制系统包括数据接收模块、数据比较模块和动作指令发送模块，所述的数据接收模块用于接收位移传感器和压力传感器监测到的位移值和压力值，并将位移值和压力值发送给数据比较模块，数据比较模块根据比较结果输出用于指示动力机构和电机启动或停止的动作指令信号，并通过动作指令发送模块用于指示液压站4和电机6的做出相应的动作。上述结构中，支撑顶板2的顶出支撑主要依靠位移控制，具体工作原理为：通过第一位移传感器3实时监测支撑顶板2的位置数据，将该位置数据反馈给控制系统，与控制系统中的设定的位置数据值作比较，若监测到的位置数据小于设定值，控制系统控制液压站4给千斤顶5供油，驱动活塞杆52向外顶出，带动支撑顶板2顶出，当顶出到位，控制系统控制液压站4停止供油并进入保压模式，此时第二锁位齿轮62的内侧端面已远离缸筒51的外侧壁，第二位移传感器8将监测到的第一锁位齿轮61的位置数据反馈给控制系统，与控制系统中设定的预设值进行对比，此时第一锁位齿轮61的位置数据一定是大于预设值的，控制系统驱动电机6发生转动，带动第二锁位齿轮62同步发生转动，并在转动过程中沿着活塞杆52向活塞杆52顶出方向的反方向移动，当第二位移传感器8监测到第一锁位齿轮61回复到预设值所规定的位置时，控制系统控制电机6停止工作，此时对支撑顶板2的锁位作用完成，其他外力作用难以使支撑顶板2发生回缩。一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构的施工方法，包括拼装阶段和拆除阶段。其中，拼装阶段包括如下具体步骤：1对盾构隧道管片B进行拼装，使其形成整环结构；2将伺服机构D上的安装法兰11可拆卸地安装在上述整环的盾构隧道管片B的拱底圆弧段的内端面上，使支撑顶板2水平设置且正对盾构隧道管片B的拱顶圆弧段；上述可拆卸安装方式通常采用螺栓连接方式；3将临时支撑构件A的一个端头可拆卸地安装到盾构隧道管片B的拱顶圆弧段的内端面上，其安装位置与伺服机构的安装位置正对；利用拼装机将临时支撑构件A举起后拼装至预定位置，并将临时支撑构件A的一个端头通过螺栓安装到盾构隧道管片上，以确保临时支撑构件A在平面内不产生滑移；4伺服机构D顶撑，使支撑顶板2向上顶出抵住临时支撑构件A的另一个端头。拆除阶段包括如下步骤：1卸去支撑顶板2上的顶撑力，使其向下回落，解除其对临时支撑构件A的另一个端头的支撑作用；2将临时支撑构件A从盾构隧道管片上拆卸下来。实施例二：如图1至图17所示，一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，包括一临时支撑构件A，临时支撑构件A的一端设置有用于控制临时支撑构件A支撑力以及临时支撑构件A的端部位移量的伺服机构D。在此具体实施例中，临时支撑构件A为标准型钢支撑构件或型钢组合式支撑构件。其中临时支撑构件A上设置有用于起吊的举重臂构件，以便于临时支撑构件A的起吊拆装。临时支撑构件A和举重臂构件均由屈服强度不低于235MPa的钢材制成，以确保支撑强度。在此具体实施例中，伺服机构D包括外壳体1和支撑顶板2，支撑顶板2竖向设置在外壳体1的其中一个外侧部，外壳体1内设置有顶出机构、动力机构和控制系统，顶出机构用于使支撑顶板2顶出临时支撑构件A，动力机构用于给顶出机构提供动力，控制系统用于控制动力机构动作，外壳体1内还设置有用于监测支撑顶板2顶出位置的第一位移传感器3，第一位移传感器3与控制系统电连接，外壳体1的另一个外侧部安装有用于安装的安装法兰11，控制系统根据第一位移传感器3监测到的位移值来控制动力机构动作。在此具体实施例中，动力机构为液压站4，液压站4与控制系统电连接，顶出机构包括千斤顶5，所述的千斤顶上设置有进油口501和出油口502，进油口501与出油口502分别通过油管45与液压站4相连接，千斤顶5包括缸筒51，缸筒51固定安装在外壳体1内，缸筒51内可前后活动地设置有活塞杆52，活塞杆52的一端伸出缸筒51与支撑顶板2固定连接。通过液压站4给千斤顶5供油，千斤顶5给支撑顶板2提供顶出力，结构简单，操作方便，成本低。在此具体实施例中，外壳体1内设置有用于分担千斤顶5所承受的支撑力的支撑机构，支撑机构包括对称设置在千斤顶5两边的支撑组件，支撑组件包括水平设置的支撑轴53，支撑轴53的一端伸出外壳体1且与支撑顶板2的内侧端面固定连接，支撑轴53上设置有第一直线轴承54，第一直线轴承54安装在轴承座55上，轴承座55固定安装在外壳体1内。上述支撑机构结构简单，成本低，通过支撑轴53与第一直线轴承54的配合，实现支撑轴53在对支撑顶板2起到支撑作用的同时可随着支撑顶板2一起运动，同时对支撑顶板2的运动起到导向作用，千斤顶5的两对对称设置支撑组件，使得受力均衡，确保整个机构的稳定使用。在此具体实施例中，支撑顶板2的后侧端面上固定设置有吊装块21，支撑轴53伸出外壳体1的一端安装有一吊环螺栓531，支撑轴53位于吊装块21的上方，吊装块21上设置有竖向的与吊环螺栓531相配合的安装螺孔图中未显示，吊环螺栓531通过安装螺孔竖向螺接在吊装块21上。上述支撑轴53与支撑顶板2之间的连接结构简单，成本低,安装方便，吊环螺栓531与支撑轴53安装完成后存在合适的间隙，可允许支撑顶板3有一定的圆周方向摆动。在此具体实施例中，千斤顶5上设置有用于锁定支撑顶板2的支撑位置的锁位机构。通过锁位机构能够使支撑顶板2的支撑位置得以锁定，以避免在外力作用下支撑顶板2发生回缩，从而导致事故的发生，提高了整体的使用安全性。在此具体实施例中，锁位机构包括电机6、第一锁位齿轮61和第二锁位齿轮62，第一锁位齿轮61同轴安装在电机6的输出轴上，第二锁位齿轮62与第一锁位齿轮61啮合连接，第二锁位齿轮62同轴螺接安装在活塞杆52上，第二锁位齿轮62位于缸筒51外部，缸筒51上设置有用于安装电机6的安装架，电机6可活动地设置在安装架上，电机6的活动方向与支撑顶板2的运动方向一致，电机6与控制系统电连接。上述锁位机构结构简单，锁位操作方便；初始状态下，第二锁位齿轮62的内侧端面基本与缸筒51的外侧壁贴合，具体使用时，通过液压站4给千斤顶5供油，千斤顶5的活塞杆52向外顶出带动与之相连的支撑顶板2向外顶出，由于第一锁位齿轮61与第二锁位齿轮62啮合连接，第二锁位齿轮62在活塞杆52的带动下同步向外移动，当顶出到位后，液压站4停止供油并进入保压模式，此时第二锁位齿轮62的内侧端面已远离缸筒51的外侧壁，电机6开始工作，带动第一锁位齿轮61转动，带着与之相啮合的第二锁位齿轮62发生转动，由于第二锁位齿轮62是螺接在活塞杆52上的，第二锁位齿轮62在转动地过程中沿着活塞杆52向活塞杆52顶出方向的反方向移动，当第二锁位齿轮62回复到初始设定位置时，电机6停止工作，此时锁位完成，缸筒51提供了一个限位作用，此时即便是有其他外力作用也难以使支撑顶板2发生回缩。在此具体实施例中，安装架包括一水平设置的安装板71，安装板71的一端连接有与安装板71相垂直的支撑板72，支撑板72的下端固定安装在缸筒51上，支撑板72的上端连接在安装板71的侧部，电机6可随着支撑顶板2运动方向运动地设置在安装板71上。支撑板72用于使安装架7稳定安装在缸筒51上，安装板71用于给电机6的安装提供支撑作用。在此具体实施例中，安装板71上间隔设置有两个第二直线轴承711，第二直线轴承711上可直线移动地设置有导向杆712，两个导向杆712的前端头通过一连接板713相连接，连接板713平行间隔设置在支撑顶板2之后，电机6安装在连接板713的后侧端面，第一锁位齿轮61安装在连接板713的前侧端面，电机6的输出轴穿过连接板713与第一锁位齿轮61固定连接。连接板713用于安装给电机6的安装提供一个稳定的安装定位，通过第二直线轴承711和导向杆712的配合实现电机6跟支撑顶板2一起做直线运动，结构简单，使用稳定，同时导向杆712起到分担电机6的输出轴所承受的支撑力。在此具体实施例中，安装架7上设置有用于监测第一锁位齿轮61位置的第二位移传感器8，第二位移传感器8与控制系统电连接。通过第二位移传感器8用于检测第一锁位齿轮61的位置，使得整个系统控制更为安全稳定。在此具体实施例中，支撑顶板2与外壳体1侧部之间设置有可伸缩的柔性防护罩12，柔性防护罩12的一端固定安装在外壳体1的侧部，柔性防护罩12的另一端固定安装在支撑顶板2的内侧端面上。通过柔性防护罩12对使用过程中伸出外壳体1的活塞杆52、锁位齿轮和电机6起到保护作用，避免上述部件受到外部环境因素的影响，从而有效延长使用寿命。在此具体实施例中，控制系统设置在一个控制箱体9内，控制箱体9位于外壳体1内。通过控制箱体9给控制系统的安装一个稳定的安装定位，同时控制箱体9可用于对控制系统形成保护，确保使用的安全性和稳定性。在此具体实施例中，外壳体1上设置有用于使控制系统实现电导通的快速接头13，该快速接头13与控制系统电连接，通过该快速接头13与外部电源接通，实现控制系统的电导通。在此具体实施例中，液压站4包括液压油箱41，液压油箱41内设置有一高压柱塞油泵42，液压油箱41上设置有油路块43，高压柱塞油泵42与油路块43之间通过连接油管44相连接，液压油箱41上设置有一驱动电机46，驱动电机46的输出轴与高压柱塞油泵42固定连接，油路块43上设置有液压油输出口431和液压油回油口432，液压油输出口431通过油管45与进油口501相连接，液压油回油口432通过油管45与出油口502相连接，油路块43上设置有用于泄压的泄压阀47和用于控制液压站4进油或回油的电磁换向阀48，油路块43上设置有用于监测液压油输出口431的输出油压的压力传感器49，压力传感器49与控制系统电连接。上述液压站结构简单，通过压力传感器49用于监测油路块43上液压油输出口431上的输出油压，将监测到的压力值传送给控制系统，控制系统接收到该压力值控制液压站4的供油或泄压，从而实现支撑顶板2的顶出或保压支撑，结构简单，使用稳定。在此具体实施例中，控制系统包括数据接收模块、数据比较模块和动作指令发送模块，所述的数据接收模块用于接收位移传感器和压力传感器监测到的位移值和压力值，并将位移值和压力值发送给数据比较模块，数据比较模块根据比较结果输出用于指示动力机构和电机启动或停止的动作指令信号，并通过动作指令发送模块用于指示液压站4和电机6的做出相应的动作。上述结构中，支撑顶板2的顶出支撑不仅可依靠位移控制，同时可依靠压力控制，具体工作原理为：通过液压站4上压力传感器49实时监测液压油输出口431上的压力数据，将该压力数据反馈给控制系统，与控制系统中设定的压力数据值作比较；若监测到的压力数据小于该设定值，控制系统控制驱动电机46发生转动，高压柱塞油泵42在驱动电机46的带动下开始工作，将液压油箱41中液压油传送到油路块43，此时控制系统控制泄压阀为关闭状态，电磁换向阀48上与液压油输出口431相连通的阀口为打开状态，给千斤顶5供油，使千斤顶5的压力升高到控制系统中设定的压力值，当压力传感器49监测到压力值重新达到设计值后，控制系统控制液压站4停止供油，即驱动电机46停止转动，并进入保压模式，压力传感器49实时监测压力数据，将其实时传送给控制系统，当监测到的压力数据大于设定值时，控制系统控制液压站4泄压，即泄压阀47打开，电磁换向阀48上与液压油回油口432相连通的阀口为打开状态，千斤顶5内的液压油回油，使千斤顶5的压力降低到设定压力值，当压力值重新达到设计值后，控制系统控制液压站4停止泄压并进入保压模式。压力重新调整后，第二锁位齿轮62的内侧端面与缸筒51的外侧壁的位置发生变化，第二位移传感器8将监测到的第一锁位齿轮61的位置数据反馈给控制系统，与控制系统中设定的预设值进行对比，控制系统驱动电机6发生转动，带动第二锁位齿轮62同步发生转动，并在转动过程中沿着活塞杆52向活塞杆52轴向方向移动，当第二位移传感器8监测到第一锁位齿轮61回复到预设值所规定的位置时，控制系统控制电机6停止工作，此时对支撑顶板2的锁位作用完成，其他外力作用难以使支撑顶板2发生回缩。当整个装置采用压力控制时，第一位移传感器3用于实时监测支撑顶板2的的位置变化，并将该位置变化情况发送到控制系统。一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构的施工方法，包括拼装阶段和拆除阶段。其中，拼装阶段包括如下具体步骤：1对盾构隧道管片B进行拼装，使其形成整环结构；2将伺服机构D上的安装法兰11可拆卸地安装在上述整环的盾构隧道管片B的拱底圆弧段的内端面上，使支撑顶板2水平设置且正对盾构隧道管片B的拱顶圆弧段；上述可拆卸安装方式通常采用螺栓连接方式；3将临时支撑构件A的一个端头可拆卸地安装到盾构隧道管片B的拱顶圆弧段的内端面上，其安装位置与伺服机构D的安装位置正对；利用拼装机将临时支撑构件A举起后拼装至预定位置，并将临时支撑构件A的一个端头通过螺栓安装到盾构隧道管片上，以确保临时支撑构件A在平面内不产生滑移；4伺服机构D顶撑，使支撑顶板2向上顶出抵住临时支撑构件A的另一个端头。拆除阶段包括如下步骤：1卸去支撑顶板2上的顶撑力，使其向下回落，解除其对临时支撑构件A的另一个端头的支撑作用；2将临时支撑构件A从盾构隧道管片上拆卸下来。

权利要求：1.一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，其特征在于包括一临时支撑构件，所述的临时支撑构件的一端设置有用于控制所述的临时支撑构件支撑力以及所述的临时支撑构件的端部位移量的伺服机构。2.如权利要求1所述的一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，其特征在于所述的伺服机构包括外壳体和支撑顶板，所述的支撑顶板竖向设置在所述的外壳体的其中一个外侧部，所述的外壳体的另一个外侧部设置有用于安装的安装法兰，所述的外壳体内设置有顶出机构、动力机构和控制系统，所述的顶出机构用于使所述的支撑顶板顶出抵住所述的临时支撑构件，所述的动力机构用于给所述的顶出机构提供动力，所述的控制系统用于控制所述的动力机构动作，所述的外壳体内还设置有用于监测所述的支撑顶板顶出位置的第一位移传感器，所述的第一位移传感器与所述的控制系统电连接，所述的控制系统根据所述的第一位移传感器监测到的位移值来控制所述的动力机构动作。3.如权利要求2所述的一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，其特征在于所述的动力机构为液压站，所述的液压站与所述的控制系统电连接，所述的顶出机构包括千斤顶，所述的千斤顶上设置有进油口和出油口，所述的进油口与所述的出油口分别通过油管与所述的液压站相连接，所述的千斤顶包括缸筒，所述的缸筒固定安装在所述的外壳体内，所述的缸筒内可前后活动地设置有活塞杆，所述的活塞杆的一端伸出所述的缸筒与所述的支撑顶板固定连接。4.如权利要求3所述的一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，其特征在于所述的外壳体内设置有用于分担所述的千斤顶所承受的支撑力的支撑机构，所述的支撑机构包括对称设置在所述的千斤顶两边的支撑组件，所述的支撑组件包括水平设置的支撑轴，所述的支撑轴的一端伸出所述的外壳体且与所述的支撑顶板的内侧端面固定连接，所述的支撑轴上设置有第一直线轴承，所述的第一直线轴承安装在轴承座上，所述的轴承座固定安装在所述的外壳体内；所述的支撑顶板的后侧端面上固定设置有吊装块，所述的支撑轴伸出所述的外壳体的一端安装有一吊环螺栓，所述的支撑轴位于所述的吊装块的上方，所述的吊装块上设置有竖向的与所述的吊环螺栓相配合的安装螺孔，所述的吊环螺栓通过所述的安装螺孔竖向螺接在所述的吊装块上。5.如权利要求3所述的一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，其特征在于所述的所述的千斤顶上设置有用于锁定所述的支撑顶板的支撑位置的锁位机构；所述的锁位机构包括电机、第一锁位齿轮和第二锁位齿轮，所述的第一锁位齿轮同轴安装在所述的电机的输出轴上，所述的第二锁位齿轮与所述的第一锁位齿轮啮合连接，所述的第二锁位齿轮同轴螺接安装在所述的活塞杆上，所述的第二锁位齿轮位于所述的缸筒外部，所述的缸筒上设置有用于安装所述的电机的安装架，所述的电机可活动地设置在所述安装架上，所述的电机的活动方向与所述的支撑顶板的运动方向一致，所述的电机与所述的控制系统电连接。6.如权利要求5所述的一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，其特征在于所述的安装架包括一水平设置的安装板，所述的安装板的一端连接有与所述的安装板相垂直的支撑板，所述的支撑板的下端固定安装在所述的缸筒上，所述的支撑板的上端连接在所述的安装板的侧部，所述的电机可随着所述的支撑顶板运动方向运动地设置在所述的安装板上。7.如权利要求5所述的一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，其特征在于所述的安装板上间隔设置有两个第二直线轴承，所述的第二直线轴承上可直线移动地设置有导向杆，两个所述的导向杆的前端头通过一连接板相连接，所述的连接板平行间隔设置在所述的支撑顶板之后，所述的电机安装在所述的连接板的后侧端面，所述的第一锁位齿轮安装在所述的连接板的前侧端面，所述的电机的输出轴穿过所述的连接板与所述的第一锁位齿轮固定连接。8.如权利要求5所述的一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，其特征在于所述的安装架上设置有用于监测所述的第一锁位齿轮位置的第二位移传感器，所述的第二位移传感器与所述的控制系统电连接。9.如权利要求6所述的一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构，其特征在于所述的液压站包括液压油箱，所述的液压油箱内设置有一高压柱塞油泵，所述的液压油箱上设置有油路块，所述的高压柱塞油泵与所述的油路块之间通过连接油管相连接，所述的液压油箱上设置有一驱动电机，所述的驱动电机的输出轴与所述的高压柱塞油泵固定连接，所述的油路块上设置有液压油输出口和液压油回油口，所述的液压油输出口通过所述的油管与所述的进油口相连接，所述的液压油回油口通过所述的油管与所述的出油口相连接，所述的油路块上设置有用于泄压的泄压阀和用于控制所述的液压站进油或回油的电磁换向阀，所述的油路块上设置有用于监测所述的液压油输出口的输出油压的压力传感器，所述的压力传感器与所述的控制系统电连接。10.一种如权利要求1至9任一项所述的盾构隧道施工阶段的临时支撑结构的施工方法，其特征在于包括拼装阶段和拆除阶段；拼装阶段依次包括隧道管片拼装、伺服机构安装、临时支撑构件拼装和伺服机构顶撑四个步骤；拆除阶段依次包括伺服机构卸荷和临时支撑构件拆除两个步骤。

百度查询： 宁波用躬科技有限公司 一种盾构隧道施工阶段的临时支撑结构及其施工方法

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