本實用新型涉及隧道工程技術(shù)領域。更具體地說，本實用新型涉及一種隧道工程鋼拱架固定裝置。

背景技術(shù)：

在隧道建設過程中，控制沉降和大變形是軟弱圍巖隧道的難點，許多隧道工程建設過程中都因穿越軟弱地層而發(fā)生了沉降和大變形，造成巨大的災害。隨著地下工程理論的發(fā)展，在軟弱地層中復合式襯砌結(jié)構(gòu)是最為適合的結(jié)構(gòu)形式，其能充分適應圍巖受力后的時空效應。實踐與理論均證明，鋼拱架支護能增強初期支護能力，也在大量的隧道工程中得到廣泛的應用。鋼拱架通常采用L、U、I字型等型鋼，加工成所需形狀進行支護。在對鋼拱架進行支撐時，常在鋼拱架拱腳位置處打設鎖腳錨桿進行固定，但在工程實踐中也會出現(xiàn)鎖腳錨桿固定效果較差，鋼拱架失穩(wěn)情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種隧道工程鋼拱架固定裝置，其對安裝好的兩排鋼拱架的上部分進行固定，能提高支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，且部分部件能反復使用，節(jié)約了成本。

為了實現(xiàn)根據(jù)本實用新型的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種隧道工程鋼拱架固定裝置，在挖去上部分的巖土，安裝好兩排鋼拱架的上部分，且下部分的巖土和前方的巖土還未開挖時，用于固定兩排鋼拱架的上部分，包括：

支撐板，其為長方形，所述支撐板沿水平方向設置，當所述支撐板沿水平方向鋪設在下部分的巖土上時，所述支撐板的兩端分別與兩側(cè)的圍巖相抵；

兩根連接桿，其分別設置在所述支撐板上沿其長度方向的兩端，并與所述支撐板的頂部可拆卸地連接，所述連接桿的長度大于或等于兩排鋼拱架間的距離；

至少一個套筒，套筒的數(shù)量為奇數(shù)個，當套筒的數(shù)量為一個時，套筒固設在所述支撐板的頂部的中央，當套筒的數(shù)量大于或等于三個時，其中一個套筒固設在所述支撐板的頂部的中央，其余的套筒固設在所述支撐板的頂部，且相對于所述支撐板上沿其寬度方向的中心線兩兩對稱，所述套筒上沿所述支撐板的寬度方向設置有一個通孔，所述通孔為圓柱體形；

至少一根插桿，其與所述套筒的數(shù)量相等，且一一對應，所述插桿為圓柱體形，所述插桿的外徑與所述通孔的直徑相等，所述插桿插入所述通孔中，所述插桿的長度大于所述通孔的長度。

優(yōu)選的是，所述的隧道工程鋼拱架固定裝置中，所述連接桿與所述支撐板的頂部可拆卸地連接的具體方式為：

所述支撐板上沿其長度方向的兩端分別固設有一對固定板，所述固定板和所述連接桿分別與所述支撐板上沿其寬度方向的中心線平行，所述連接桿卡在一對固定板之間，且所述支撐板上沿其長度方向的中心線穿過所述連接桿的中部。

優(yōu)選的是，所述的隧道工程鋼拱架固定裝置中，所述套筒的數(shù)量為三個。

優(yōu)選的是，所述的隧道工程鋼拱架固定裝置中，所述插桿的一端設置有一個尖部。

優(yōu)選的是，所述的隧道工程鋼拱架固定裝置中，所述插桿的另一端設置有一個限位塊，所述限位塊為圓柱體形，且與所述插桿同軸設置，所述限位塊的外徑大于所述插桿的外徑。

優(yōu)選的是，所述的隧道工程鋼拱架固定裝置中，還包括：

兩塊定位板，其相對于所述支撐板上沿其寬度方向的中心線對稱設置，所述定位板為L形，且與所述插桿不干涉，所述定位板由第一板體和第二板體組成，所述第一板體沿水平方向設置，所述第二板體設置在所述第一板體的上方，所述第一板體上遠離所述第二板體的一端與所述支撐板上沿其寬度方向的一端固定連接，當所述支撐板鋪設在下部分的巖土上時，所述第二板體與前方的巖土相抵。

優(yōu)選的是，所述的隧道工程鋼拱架固定裝置中，還包括：

定向板，其沿豎直方向設置在所述支撐板的底部，并與所述支撐板的底部的中央固定連接。

優(yōu)選的是，所述的隧道工程鋼拱架固定裝置中，當所述支撐板鋪設在下部分的巖土上時，位于外側(cè)的兩塊固定板分別與兩側(cè)的圍巖相抵。

本實用新型至少包括以下有益效果：

本實用新型優(yōu)化了鋼拱架支護結(jié)構(gòu)的固定方式，解決了傳統(tǒng)固定方法可能出現(xiàn)的支撐作用不夠的問題。

本實用新型在使用時，將連接桿的兩端分別與兩根鋼拱架固定連接，之后再將連接桿與支撐板連接，通過支撐板支撐連接桿，并將插桿打入前方的巖土中，使得鋼拱架與固定裝置組成一個整體，提高了支護結(jié)構(gòu)的整體剛度。

本實用新型的支撐板在支撐連接桿時，采用了杠桿原理，當支撐板鋪設在下部分的巖土上時，位于外側(cè)的兩塊固定板分別與兩側(cè)的圍巖相抵，能防止支撐板左右移動，因而提高了支撐板的穩(wěn)定性，使得兩排鋼拱架的固定更穩(wěn)。

本實用新型在支撐板上沿其寬度方向的一端固設有兩塊定位板，當支撐板鋪設在下部分的巖土上時，第二板體與前方的巖土相抵，在將插桿打入前方的巖土中時，能保證支撐板的兩端始終位于兩排鋼拱架的中間，提高了固定裝置的穩(wěn)定性。

本實用新型的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的隧道工程鋼拱架固定裝置的主視圖；

圖2為本實用新型所述的隧道工程鋼拱架固定裝置的俯視圖；

圖3為本實用新型所述的隧道工程鋼拱架固定裝置的左視圖；

圖4為本實用新型所述的支撐板和定向板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型所述的隧道工程鋼拱架固定裝置固定相鄰的兩排鋼拱架時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型所述的兩排鋼拱架的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。

需要說明的是，在本實用新型的描述中，術(shù)語“橫向”、“縱向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，并不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

如圖1至圖6所示，本實用新型提供一種隧道工程鋼拱架110固定裝置，在挖去上部分的巖土100，安裝好兩排鋼拱架110的上部分，且下部分的巖土120(相鄰的兩排鋼拱架的下方的巖土)和前方的巖土130(相鄰的兩排鋼拱架的前方的巖土)還未開挖時，用于固定兩排鋼拱架110的上部分，隧道工程鋼拱架110固定裝置包括：

支撐板140，其為長方形，所述支撐板140沿水平方向設置，當所述支撐板140沿水平方向鋪設在下部分的巖土120上時，所述支撐板140的兩端分別與左右兩側(cè)的圍巖相抵，這樣支撐板140無法左右移動太多；

兩根連接桿150，其分別設置在所述支撐板140上沿其長度方向的兩端，并與所述支撐板140的頂部可拆卸地連接，所述連接桿150的長度大于或等于兩排鋼拱架110間的距離；這樣連接桿150的兩端能與兩排鋼拱架110固定連接，固定連接的方式可為焊接或機械連接。

至少一個套筒160，套筒160的數(shù)量為奇數(shù)個，當套筒160的數(shù)量為一個時，套筒160固設在所述支撐板140的頂部的中央，當所述套筒160的數(shù)量大于或等于三個時，其中一個套筒160固設在所述支撐板140的頂部的中央，其余的套筒160固設在所述支撐板140的頂部，且相對于所述支撐板140上沿其寬度方向的中心線兩兩對稱，所述套筒160上沿所述支撐板140的寬度方向設置有一個通孔161，所述通孔161為圓柱體形；套筒160用于固定插桿170，又使插桿170能打入前方的巖土130中。

至少一根插桿170，其與所述套筒160的數(shù)量相等，且一一對應，所述插桿170為圓柱體形，所述插桿170的外徑與所述通孔161的直徑相等，所述插桿170插入所述通孔161中，所述插桿170的長度大于所述通孔161的長度。在下部分的巖土120被挖掉后，能支撐和固定支撐板140，使支撐板140仍保持水平，甚至懸空。

隧道開挖后，先挖空上部分的巖土100，此時，其下部分的巖土120和前方的巖土130還未開挖，之后架設一榀鋼拱架110的上部分，隨著開挖面向前推進，再架設下一榀鋼拱架110的上部分，并使初次架設的兩榀鋼拱架110的底部懸空，在下部分的巖土120上鋪設石塊，將初次架設的兩榀鋼拱架110的(上部分的)底部墊在石塊上，通過石塊和下部分的巖土120臨時支撐初次架設的兩榀鋼拱架110的上部分，此時初次架設的兩榀鋼拱架110承載能力有限，需安裝固定裝置，待固定裝置安裝好后，再開挖下部分的巖土120，之后安裝初次架設的兩榀鋼拱架110的下部分，并使初次架設的兩榀鋼拱架110的下部分與上部分固定連接，通過初次架設的兩榀鋼拱架110的下部分支撐上部分，接著再挖前方的巖土130，向前挖的深度為剛好可以架設后兩榀鋼拱架110，開挖時先挖上部分的巖土100，架設后兩榀鋼拱架110的上部分，并使其底部懸空，再通過石塊和下部分的巖土120臨時支撐后兩榀鋼拱架110，此時后兩榀鋼拱架110承載能力有限，再在后兩榀鋼拱架110間安裝固定裝置，并在前兩榀鋼拱架中靠后設置的一榀鋼拱架和后兩榀鋼拱架中靠前設置的一榀鋼拱架(兩者相鄰)間設置連接桿，該連接桿的兩端分別與對應的兩榀鋼拱架固定連接，接著開挖下部分的巖土，安裝后兩榀鋼拱架的下部分，隨著隧道向前開挖，不斷重復。

如圖1所示，本方案提供的隧道工程鋼拱架110固定裝置，在使用時，將支撐板140沿水平方向鋪設在下部分的巖土120上，使支撐板140的兩端分別與隧道兩側(cè)的圍巖相抵，并使支撐板140的兩端位于兩榀鋼拱架110的中間，這樣隧道兩側(cè)的巖土能限制支撐板140的左右移動，之后將兩根連接桿150擱置或固定在支撐板140的兩端，并使兩根連接桿150的兩端分別與已架設好的兩榀鋼拱架110的上部分固定連接，通過支撐板140支撐兩根連接桿150，進而支撐兩榀鋼拱架110，之后將插桿170沿水平方向打入前方的巖土130中，并使插桿170仍穿設在套筒160內(nèi)，通過插桿170固定支撐板140，將鋼拱架110與固定裝置組成一個整體。

固定裝置將兩排鋼拱架110的上部分固定好后，開挖下部分的巖土120，開挖時可從支撐板140的兩端的底部向著中間開挖，在架設完鋼拱架110的下部分后，再挖去中間的巖土，因插桿170能給予支撐板140向上的力，尤其在插桿170的數(shù)量大于或等于三根時，在開挖下部分的巖土120時，也可以任意方向開挖。

本方案提供的固定裝置在使用后，兩根連接桿150固定在鋼拱架110上，插桿170可從前方的巖土130中取出，待挖空下部分的巖土120后，除連接桿150外的其他部分可隨著支撐板140向下取出，且可反復使用，待所有鋼拱架110架設完成后，隧道兩側(cè)的各個連接桿150組成相互平行的兩條直線，兩條連接桿150將各個鋼拱架110連接成整體，也提高了鋼拱架110的穩(wěn)定性。

本實用新型所述的前方指隧道的開挖方向，左右和上下方向指站在隧道的中部，向著隧道圍巖的兩側(cè)為左右，向著隧道的頂部為上，向著隧道的底部為下。

所述的隧道工程鋼拱架110固定裝置中，所述連接桿150與所述支撐板140的頂部可拆卸地連接的具體方式為：

所述支撐板140上沿其長度方向的兩端分別固設有一對固定板180，所述固定板180和所述連接桿150分別與所述支撐板140上沿其寬度方向的中心線平行，所述連接桿150卡在一對固定板180之間，且所述支撐板140上沿其長度方向的中心線穿過所述連接桿150的中部。方便取出、安裝和固定連接桿。

本方案提供的隧道工程鋼拱架110固定裝置，在使用時，將支撐板140沿水平方向鋪設在下部分的巖土120上，并使連接桿150的兩端分別與兩榀鋼拱架110固定連接，且固定連接后，連接桿150仍位于一對固定板180之間，再將插桿170打入前方的巖土130中，因連接桿150與兩榀鋼拱架110固定連接后，仍卡在一對固定板180之間，能防止支撐板140的兩端在外力的作用下插入兩側(cè)的巖土中，即在外力使插桿松動后，能防止支撐板140左右移動。

所述的隧道工程鋼拱架110固定裝置中，所述套筒160的數(shù)量為三個。這樣對支撐板140的固定和支撐更穩(wěn)。

所述的隧道工程鋼拱架110固定裝置中，所述插桿170的一端設置有一個尖部。在將插桿170打入前方的巖土130中時，使尖部與前方的巖土130相對，這樣有利于將插桿170打入前方的巖土130中。

所述的隧道工程鋼拱架110固定裝置中，所述插桿170的另一端設置有一個限位塊171，所述限位塊171為圓柱體形，且與所述插桿170同軸設置，所述限位塊171的外徑大于所述插桿170的外徑。限位塊171能限制插桿170過多地打入前方的巖土130中，使得插桿170的一部分位于前方的巖土130中，另一部分位于通孔161中。

所述的隧道工程鋼拱架110固定裝置中，還包括：

兩塊定位板190，其相對于所述支撐板140上沿其寬度方向的中心線對稱設置，所述定位板190為L形，且與所述插桿170不干涉，這樣定位板190不會限制插桿170的移動，所述定位板190由第一板體191和第二板體192組成，所述第一板體191沿水平方向設置，所述第二板體192設置在所述第一板體191的上方，所述第一板體191上遠離所述第二板體192的一端與所述支撐板140上沿其寬度方向的一端固定連接，當所述支撐板140鋪設在下部分的巖土120上時，所述第二板體192與前方的巖土130相抵。這樣在打設插桿170時，第二板體192能限制支撐板140向前移動，使支撐板140的兩端一直位于兩排鋼拱架110的中間。

所述的隧道工程鋼拱架110固定裝置中，還包括：

定向板200，其沿豎直方向設置在所述支撐板140的底部，并與所述支撐板140的底部的中央固定連接，也可在定向板200的底部設置尖部。當支撐板140沿水平方向鋪設在下部分的巖土120上時，定向板200插入下部分的巖土120中，在打設插桿170時，也能限制支撐板140的前后移動。

所述的隧道工程鋼拱架110固定裝置中，當所述支撐板140鋪設在下部分的巖土120上時，位于外側(cè)的兩塊固定板180(即最左端和最右端的兩塊固定板180)分別與兩側(cè)的圍巖相抵。這樣能進一步地限制支撐板140的左右移動，防止支撐板140的兩端在外力的作用下插入兩側(cè)的巖土中。

盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。