隧道初期支護用鋼拱架間橫向連接裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于隧道開挖初期支護施工過程中鋼拱架安設及其相互之間的連接施工領域，具體涉及一種隧道初期支護用鋼拱架間橫向連接裝置。
【背景技術】
[0002]在隧道初期支護過程中，尤其是一些軟弱圍巖、瓦斯隧道，由于圍巖強度低、變形大，初期支護中多采用鋼拱架主動支護方案。在后期隧道圍巖應力重分布過程中，鋼拱架及噴射混凝土承受了相當大的圍巖壓力，個別膨脹性圍巖、斷層破碎帶等地段，圍巖的變形量相當大，容易產生塌方、突泥、大變形等災害，初期支護背后很容易被掏空，造成個別區(qū)域支護出現(xiàn)支撐空缺，鋼支撐容易產生大的位移；同時這些區(qū)域的塌方體、大變形體產生水平方向的作用分力，也容易出現(xiàn)倒塌失穩(wěn)、傾覆等現(xiàn)象，給隧道施工及作業(yè)人員安全帶來極大的隱患及威脅。
[0003]針對上述問題，目前隧道鋼拱架施工過程中多數(shù)采用在相鄰鋼拱架之間焊接工字鋼或者焊接連接鋼筋的做法，以確保鋼拱架的支撐穩(wěn)定及協(xié)調作用。這些做法在一些隧道中也產生了較好的作用和效果。但在施工過程中也暴露出一些問題，諸如由于是在現(xiàn)場采用焊接方式進行連接，隧道內焊接作業(yè)環(huán)境較為惡劣，焊接質量不高，而且在連接工字鋼靠近圍巖面時，由于作業(yè)空間限制，往往存在漏焊、焊接不飽滿等現(xiàn)象，導致橫向連接質量不高，鋼拱架的整體支護未能發(fā)揮其最大效果。再者，由于焊接作業(yè)在隧道內需要占據(jù)較長的作業(yè)時間，包括焊接準備、連接件切割等，間接延長了隧道內輔助工序時間，影響隧道施工進度。第三，由于涉及到動火作業(yè)，給隧道安全帶來一定隱患，尤其是在瓦斯隧道施工中，現(xiàn)場焊接被禁止施作，鋼拱架橫線連接會被限制使用，也就降低了隧道初期支護的質量，給施工安全造成了一定的隱患。
【發(fā)明內容】
[0004]本實用新型為了解決瓦斯隧道等特殊工況的鋼拱架連接固定問題，同時為了提高鋼拱架的整體支護質量，提供了一種隧道初期支護用鋼拱架間橫向連接裝置。
[0005]本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種隧道初期支護用鋼拱架間橫向連接裝置，包括連接工字鋼和若干連接板，所述工字鋼設于相鄰兩鋼拱架之間，連接板設于連接工字鋼兩端的槽口內，各連接板通過螺栓分別與鋼拱架本體、連接工字鋼的腹板連接。
[0007]所述的連接板為L型，連接板的長邊和短邊上均開有若干連接孔，長邊與連接工字鋼的腹板連接，短邊與鋼拱架本體連接。
[0008]所述連接板的寬度小于連接工字鋼的槽口寬度，連接板的短邊高度小于鋼拱架工字鋼的槽口深度的1/2。
[0009]本實用新型具有如下有益效果:
[0010]1、本實用新型是利用連接工字鋼和連接板連接相鄰兩鋼拱架，為全螺栓或部分螺栓連接方式，既能起到抵抗鋼拱架之間擠壓，也能抵抗相互之間的拉伸作用，與原傳統(tǒng)的純焊接方式相比，其抵抗變形和破壞的范圍有所增加，提高了鋼拱架的整體受力效果，保證了連接的強度和施工質量；
[0011]2、連接工字鋼與連接板的連接過程(螺栓連接或焊接)可在洞外進行，隧道內只進行螺栓連接固定，杜絕了洞內的焊接施工，解決了瓦斯隧道等特殊工況下連接方式受限的問題，擴寬了鋼拱架間橫向連接裝置的適用范圍；
[0012]3、采用工字鋼-連接板的連接裝置形式，改變了以前采用焊接方式連接過程中，靠近圍巖面工字鋼連接板焊接不牢固，或者漏焊的情況，連接質量得到了保證；
[0013]4、連接裝置與鋼拱架的連接采用現(xiàn)場組裝的方式，可有效提高施工工效；
[0014]5、連接工字鋼的間距嚴格按照設計鋼拱架間隔制作，可有效保證現(xiàn)場架設鋼拱架間距，確保初期支護嚴格按照設計間距進行施作；
[0015]6、該連接形式的制作、安裝均按照標準化、程序化作業(yè)，其精細化、標準化作業(yè)程度高，適于在類似隧道作業(yè)中推廣使用。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的施工狀態(tài)圖；
[0017]圖2為圖1的側視圖；
[0018]圖3、4、5為連接板的三視圖；
[0019]圖中:1_鋼拱架、2-連接工字鋼、3-連接板；
[0020]31-長邊、32-短邊、33-連接孔。
【具體實施方式】
[0021]結合附圖，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:
[0022]如圖1、2所示的隧道初期支護用鋼拱架間橫向連接裝置，包括連接工字鋼2和若干連接板3，所述連接工字鋼2設于相鄰兩鋼拱架1之間，連接板3設于連接工字鋼2兩端的槽口內，各連接板3通過螺栓分別與鋼拱架1本體、連接工字鋼2的腹板連接。由此可知，每段工字鋼應配接四個連接件，且各連接件分別設于工字鋼兩端的槽口內。
[0023]如圖3、4、5所示，所述連接板3 —般采用厚度為10mm的鋼板制成，切割長度為15?20mm，其寬度應小于連接工字鋼2的槽口寬度，即小于工字鋼的高度(兩翼板距離)，使得連接板能放置于工字鋼的槽口內進行連接，然后利用沖壓機將切割后的鋼板乳制成L型，L型連接板的長邊和短邊上均開有螺栓連接孔，其長邊與連接工字鋼2的腹板連接，短邊與鋼拱架本體連接，且短邊的高度應小于工字鋼的槽口深度，使得安裝后的連接板能完全置于工字鋼的槽內，防止因凸出結構干涉其他安裝構件，如圖2所示。
[0024]在實際施工過程中，在洞外首先將四個L型連接板的長邊分別與工字鋼兩端的腹板采用螺栓進行連接后運至作業(yè)面，然后將該連接工字鋼一端的兩個連接板通過其短邊與已架設好的鋼拱架進行連接，待開挖后再將后續(xù)相鄰的鋼拱架進行架立，并將前述連接工字鋼另一端的兩個連接板通過其短邊與后架設的鋼拱架連接。
[0025]因L型連接板與連接工字鋼的連接過程是在洞外進行，除了采用螺栓連接，還可以采用四周角焊的方式。
【主權項】
1.一種隧道初期支護用鋼拱架間橫向連接裝置，其特征在于:包括連接工字鋼(2)和若干連接板(3 )，所述連接工字鋼(2 )設于相鄰兩鋼拱架(1)之間，連接板(3 )設于連接工字鋼(2)兩端的槽口內，各連接板(3)通過螺栓分別與鋼拱架(1)本體、連接工字鋼(2)的腹板連接。2.根據(jù)權利要求1所述的隧道初期支護用鋼拱架間橫向連接裝置，其特征在于:所述的連接板(3 )為L型，連接板(3 )的長邊(31)和短邊(32 )上均開有若干連接孔(33 )，長邊(31)與連接工字鋼(2)的腹板連接，短邊(32)與鋼拱架(1)本體連接。3.根據(jù)權利要求2所述的隧道初期支護用鋼拱架間橫向連接裝置，其特征在于:所述連接板(3)的寬度小于連接工字鋼(2)的槽口寬度，連接板(3)的短邊(32)高度小于連接工字鋼(2)的槽口深度。
【專利摘要】本實用新型屬于隧道開挖初期支護施工過程中鋼拱架安設及其相互之間的連接施工領域，具體涉及一種隧道初期支護用鋼拱架間橫向連接裝置，本實用新型為了解決瓦斯隧道等特殊工況的鋼拱架連接固定問題，同時為了提高鋼拱架的整體支護質量，提供了一種隧道初期支護用鋼拱架間橫向連接裝置，包括連接工字鋼和若干連接板，所述連接工字鋼設于相鄰兩鋼拱架之間，連接板設于工字鋼兩端的槽口內，各連接板通過螺栓分別與鋼拱架本體、連接工字鋼的腹板連接。該連接裝置杜絕了洞內的焊接施工過程，解決了瓦斯隧道等特殊工況下連接方式受限的問題，同時，所采用的螺栓連接方式提高了鋼拱架的整體受力效果，保證了連接的強度和施工質量。
【IPC分類】E21D11/22
【公開號】CN204960951
【申請?zhí)枴緾N201520644138
【發(fā)明人】張俊兵, 鄭保才, 宋力, 孫伯樂, 李達昌
【申請人】中鐵三局集團有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月25日