本實(shí)用新型涉及一種隧道約束混凝土拱架機(jī)械化施工快速定位縱向連接裝置。

背景技術(shù)：

近年來，我國交通隧道建設(shè)取得了前所未有的發(fā)展，已成為世界隧道及地下工程建設(shè)規(guī)模和建設(shè)速度第一大國。隨著隧道建設(shè)規(guī)模和速度的迅猛發(fā)展，作為隧道初期支護(hù)主體的鋼拱架，其安裝速度和質(zhì)量的要求對節(jié)省工時(shí)顯得尤為重要，而我國隧道支護(hù)拱架安裝前一般都需要利用全站儀對隧道斷面拱頂、拱腳三點(diǎn)進(jìn)行測量放樣，量出隧道拱部的中線及高程位置，來確定拱架安裝位置。

傳統(tǒng)的拱架安裝定位方法在施工中主要存在以下缺點(diǎn)：

(1)每次拱架安裝都需要進(jìn)行測量放樣，占有較長的隧道拱架安裝時(shí)間；

(2)根據(jù)測量放樣點(diǎn)進(jìn)行拱架安裝，缺少參考物或環(huán)境限制等原因，精度也存在些許偏差。

在過去數(shù)十年的工程實(shí)踐中，雖然人們在隧道施工拱架安裝定位做了很多工作，由于條件限制，沒有一種方法切實(shí)有效的解決拱架快速定位問題。因此急需一種裝置能夠方便、快捷的解決拱架安裝快速定位問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了解決上述問題，提出了一種隧道約束混凝土機(jī)械化施工拱架快速定位縱向連接裝置，本實(shí)用新型能夠?qū)⑾噜弮砷凹芸焖龠B接定位，不需要每次拱架安裝前進(jìn)行測量放樣，以解決拱架定位占用時(shí)間過長，精度不高和人員浪費(fèi)等問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種隧道約束混凝土機(jī)械化施工拱架快速定位縱向連接裝置，包括分別固定于拱架兩側(cè)的固定部件和定位引導(dǎo)連接部件，且所述固定部件和定位引導(dǎo)連接部件同軸，相鄰的拱架上固定部件和定位引導(dǎo)連接部件的安裝位置、方向一致，且相鄰的構(gòu)架通過縱向定位桿連接，縱向定位桿一端連接一榀拱架的固定部件，另一端連接另一榀拱架的定位引導(dǎo)連接部件，以實(shí)現(xiàn)正在拼裝拱架與已拼裝完成拱架之間的定位、固定。

進(jìn)一步的，所述固定部件為螺紋固定裝置，焊接在拱架側(cè)面中心位置。

所述定位引導(dǎo)連接部件焊接在拱架側(cè)面中心位置，且與固定部件共軸，成對出現(xiàn)。

每榀拱架中固定部件和定位引導(dǎo)連接部件的數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場圍巖級別、隧道斷面大小和/或拱架尺寸確定。

所述固定部件，為中空結(jié)構(gòu)，且中空部分內(nèi)沿設(shè)置有螺紋。

所述定位引導(dǎo)連接部件，其一端為喇叭狀圓形連接管，另一端為管狀結(jié)構(gòu)且焊接在拱架上，且喇叭狀圓形連接管為中空結(jié)構(gòu)，管狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有一凹槽。

所述縱向定位桿一端設(shè)置有螺紋，與固定部件內(nèi)的螺紋相配合，另一端為圓臺型端頭，與定位引導(dǎo)連接部件的喇叭狀圓形連接管相配合。

所述縱向定位桿的圓臺型端頭的后端設(shè)有一定位凹槽，用以固定卡簧，且定位凹槽與凹槽的位置相對應(yīng)。

所述圓臺型端頭向定位引導(dǎo)連接裝置內(nèi)移動，卡簧在喇叭狀圓形連接管凹槽中被圓臺型端頭撐開，當(dāng)喇叭狀圓形連接管凹槽與縱向定位桿凹槽相對時(shí)，卡簧收縮，縱向定位桿與定位引導(dǎo)連接裝置位置鎖定。

所述卡簧為帶有缺口的圓形鋼圈，直徑介于喇叭狀圓形連接管凹槽內(nèi)、外徑之間。

本實(shí)用新型的有益效果為：

1、裝置構(gòu)成簡單，僅有螺紋固定裝置、縱向定位桿、定位引導(dǎo)連接裝置三部分主要部分構(gòu)成，操作方便；

2、安裝便捷靈活，容易操作，進(jìn)行拱架定位時(shí)，僅需要相鄰兩榀拱架對接即可，節(jié)省拱架安裝時(shí)間，加快施工進(jìn)度；

3、施工成本降低，應(yīng)用該裝置進(jìn)行定位，減少儀器的使用，降低施工成本；

4、安裝精度高，使用拱架快速定位縱向連接裝置不用考慮人為、環(huán)境等因素的影響，誤差較??；

5、適用范圍廣，對于隧道初期支護(hù)中不同形狀的拱架均可適用，如約束混凝土拱架、H型鋼拱架、工字鋼拱架等。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型螺紋固定裝置示意圖；

圖2是定位引導(dǎo)連接裝置2示意圖；

圖3是卡簧及被撐開狀態(tài)示意圖；

圖4是縱向定位連接桿示意圖；

圖5是裝配完成的縱向定位連接裝置示意圖；

圖6是螺紋固定裝置及定位引導(dǎo)連接裝置2在拱架中位置示意圖。

圖中，1、螺紋固定裝置；2、引導(dǎo)連接裝置；3、喇叭狀圓形連接管；4、喇叭狀圓形連接管凹槽；5、卡簧；6、卡簧開口處；7、縱向定位桿；8、縱向定位桿螺紋；9、縱向定位桿凹槽；10、縱向定位桿圓臺型端頭；11、拱架。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

如圖5、圖6所示，一種隧道約束混凝土機(jī)械化施工拱架快速定位縱向連接裝置，包括螺紋固定裝置1、縱向定位桿7、定位引導(dǎo)連接裝置2和卡簧5。螺紋固定裝置1與定位引導(dǎo)連接裝置2分別焊接在拱架11側(cè)面的兩側(cè)，且共軸?？v向定位桿7尾部連接已完成拼裝拱架11的螺紋固定裝置1，頭部連接正在拼裝拱架11的定位引導(dǎo)連接裝置2，完成正在拼裝拱架11與已拼裝完成拱架11之間的定位、固定，從而實(shí)現(xiàn)拱架11的快速定位拼裝。

所述的螺紋固定裝置1及定位引導(dǎo)連接裝置2焊接在拱架11側(cè)面中心位置，且兩者共軸，成對出現(xiàn)，每榀拱架11中該對裝置的數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場圍巖級別、隧道斷面大小、拱架尺寸確定。

所述的定位引導(dǎo)連接裝置2一端部為喇叭狀圓形連接管3，另一端焊接在拱架11上。

所述的縱向定位桿7一端配有螺紋，另一端部為圓臺型端頭，距離圓臺底部3～10mm位置有一凹槽?？v向定位桿7長度等于拱架設(shè)計(jì)間距。

所述的縱向定位桿7材料為較好塑性和良好的加工性能的鋼筋，或者為高分子材料。

所述喇叭狀圓形連接管3內(nèi)有安放卡簧5的凹槽。

所述喇叭狀圓形連接管3材料為高性能的金屬材料。

所述卡簧5為帶有缺口的圓形鋼圈。

所述卡簧5直徑介于喇叭狀圓形連接管凹槽4內(nèi)、外徑之間。

所述卡簧5先放入到喇叭狀圓形連接管凹槽4中，將縱向定位桿螺紋8與新裝拱架螺紋固定裝置1連接擰緊，再將新裝拱架縱向定位桿圓臺型端頭10，伸入到已安裝拱架11的定位引導(dǎo)連接裝置2中的喇叭狀圓形連接管3內(nèi)，隨著圓臺型端頭不斷向定位引導(dǎo)連接裝置2內(nèi)移動，卡簧5在喇叭狀圓形連接管凹槽4中不斷被圓臺型端頭撐開，當(dāng)喇叭狀圓形連接管凹槽4與縱向定位桿凹槽9相對時(shí)，卡簧5收縮，使得縱向定位桿7與定位引導(dǎo)連接裝置2位置鎖定，完成安裝定位。

本實(shí)用新型的一種隧道約束混凝土機(jī)械化施工拱架快速定位縱向連接裝置主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

第一步：根據(jù)確定的拱架定位位置，將螺紋固定裝置1及定位引導(dǎo)連接裝置2焊接在拱架11兩側(cè)面同軸線上；

第二步：卡簧5放入到已焊接完成的定位引導(dǎo)連接裝置2中的喇叭狀圓形連接管凹槽4中；

第三步：進(jìn)行拱架11安裝時(shí)，將縱向定位桿螺紋8與新裝拱架螺紋固定裝置1連接擰緊；

第四步：安裝機(jī)加持新裝拱架11進(jìn)行安裝，將擰緊的縱向定位桿圓臺型端頭10伸入上榀安裝拱架定位引導(dǎo)連接裝置2的喇叭狀圓形連接管3內(nèi)，隨著圓臺型端頭不斷向定位引導(dǎo)連接裝置2內(nèi)移動，卡簧5在喇叭狀圓形連接管凹槽4中不斷被圓臺型端頭撐開，當(dāng)喇叭狀圓形連接管凹槽4與縱向定位桿凹槽9相對時(shí)，卡簧5收縮，使得縱向定位桿與定位引導(dǎo)連接裝置2位置鎖定，完成安裝定位；

第五步：拱架11完成安裝定位后，將兩拱腳用硬石墊實(shí)；

第六步：對安裝拱架11進(jìn)行定位復(fù)查、調(diào)整。

上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。