一种用于隧道钢拱架连接板焊接定位卡控的装置的制作方法

本实用属于隧道施工技术领域，具体涉及一种用于隧道钢拱架连接板焊接定位卡控的装置。

背景技术：

在隧道开挖掘进施工中，在地质围岩差，设计往往采用钢拱架支护完成初期支护。钢拱架一般采用工字钢在施工现场加工场制作加工，按照隧道轮廓尺寸弧度半径钢拱架一般由工字钢加工若干榀后组成，每榀端头之间用14~16mm厚钢板连接板连接成型，钢拱架连接板的焊接定位卡控是螺栓孔连接的质量关键。对隧道开挖后支护施工的快慢和质量安全起着决定性作用。为提高铁路、公路隧道开挖后初支施工的实体质量，避免因拱架连接板焊接不平整、孔位安放时不对称、扭曲、错孔、拱架安装后出现连接板不密切，拱架扭曲等病害问题，主要采用加工钢拱架时对连接板焊接定位制作的精准上。如制作不精细，拱架从工厂运到隧道开挖作业面后架设时就会给作业工人带来安装困难，造成施工作业长，现场补焊、冲孔困难，而且及不经济、安全。为满足快速施工，在隧道开挖后凌空作业，机械配合困难，劳动强度大，安全风险高，人机配合困难，工效低，施工作业长，不能满足目前快速施工的质量要求和标准化施工。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有隧道开挖初期支护钢拱架安装出现钢架不平顺、错孔、安装后出现连接板不密切，拱架扭曲等施工病害，使施工作业时间增加，劳动强度大，安全风险高，人机作业配合困难，工效低，无法满足快速施工和标准化作业的要求等问题，提供一种用于隧道钢拱架连接板焊接定位卡控的装置。

本实用新型采用如下技术方案：

一种用于隧道钢拱架连接板焊接定位卡控的装置，包括底板、连接板边卡控侧板和连接板边卡控顶板，底板为大于钢拱架连接板的正方形板，底板的两相邻垂直侧边分别竖向垂直连接有连接板边卡控侧板，连接板边卡控侧板上端面连接有连接板边卡控顶板，钢拱架连接板插装于底板、连接板边卡控侧板和连接板边卡控顶板形成的空腔内；所述连接板边卡控顶板平行于底板、由连接板边卡控顶板Ⅰ和连接板边卡控侧顶板Ⅱ呈“L”型连接组成 ，连接板边卡控顶板Ⅰ的长度与底板边长相等、宽度小于底板边长，连接板边卡控侧顶板Ⅱ的长度和宽度均小于连接板边卡控顶板Ⅰ。

所述连接板边卡控顶板Ⅰ靠近底板中心侧竖向直连接有拱架定位板，拱架定位板的长度与底板边长相等，使拱架与拱架定位板紧密贴合，放置拱架相对连接板由轴向偏移，影响连接垂直度。

所述连接板边卡控侧板上垂直连接有连接板位置调节螺栓。位置调节螺栓设置三个，分两组，一块卡控侧板上设置一个，另一块上设置两个。

所述位置调节螺栓的长度为60~80mm。该长度可满足连接板安装时的任意调节。

所述连接板边卡控顶板Ⅰ宽度为底板边长的1/4~1/3，该尺寸应根据钢拱架与连接板的尺寸确定，保证钢拱架紧贴拱架定位板时，钢拱架与连接板正好基本对中，只需利用螺栓微调即可。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型利用定位卡控装置的底板、连接板边卡控侧板和连接板边卡控顶板形成的空腔对连接板限位，保证钢拱架与连接板连接密切、平整，使隧道开挖后初期支护实体密实牢固，提高了施工质量；

2、利用该卡控装置可快速实现钢拱架与连接板的对准连接，只需微调螺栓即可，大大降低了劳动强度，节约了施工时间；

3、该装置结构简单，可利用施工现场的钢板、螺栓等边角料制作而成，制作结构合理，操作简单、快速，能确保施工安全及隧道开挖循环有序作业，达到标准化施工，具有一定的推广价值和实用价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图；

图2为本实用新型的结构俯视图；

图3为本实用新型的使用状态图；

图中：1-底板、2-连接板、3-钢拱架、4-位置调节螺栓Ⅰ、5-连接板边卡控顶板Ⅰ、6-拱架定位板、7-连接板螺栓孔、8-连接板边卡控侧板、9-连接板边卡控侧顶板Ⅱ、10-位置调节螺栓Ⅱ。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

连接钢板由加工厂按设计尺寸加工，连接板螺栓孔精准冲孔，与钢拱架焊接成每榀拱架。为使每榀拱架制作完成后能满足施工现场精准安装和标准化作业，钢拱架连接板焊接后螺栓孔在拱架中的几何尺寸是否准确是拱架制作质量的关键，焊好的拱架每榀螺栓孔对位是焊接卡控的重要步骤。

为进一步优化装置的结构，完善其功能，本实用新型提供了一种如图1、2所示的连接板定位卡控装置，包括底板1、连接板边卡控侧板8和连接板边卡控顶板，底板1为大于钢拱架连接板2的正方形板，底板1的两相邻垂直侧边分别竖向垂直连接有连接板边卡控侧板8，连接板边卡控侧板8上端面连接有连接板边卡控顶板，钢拱架连接板2插装于底板1、连接板边卡控侧板8和连接板边卡控顶板形成的空腔内；所述连接板边卡控顶板平行于底板1、由连接板边卡控顶板Ⅰ5和连接板边卡控侧顶板Ⅱ9呈“L”型连接组成 ，连接板边卡控顶板Ⅰ5的长度与底板1边长相等、宽度小于底板1边长，连接板边卡控侧顶板Ⅱ9的长度和宽度均小于连接板边卡控顶板Ⅰ5。

即定位卡控装置是由几块厚6mm钢板焊叠而成，形成一个模具，把连接板和工字钢精准焊接成拱架，卡控装置的内侧连接表面应处理平整，以保证连接质量。卡具对位通过位置调节螺栓将拱架定位板调准紧紧固定，然后焊工操作电焊机可迅速完成拱架焊接。确保焊好的连接板平整，螺栓孔位置准确。

所述的调节连接板定位螺栓是由φ20mm的普通螺栓分，两组共三个（一块侧板上设置一个，另一块侧板上设置两个），长度60~80mm，在卡具上钻成螺栓孔拧入即可，调节螺栓即可使连接板在卡具内移动，可快速完成连接板与工字钢的对位，施工更快捷。所述的连接板螺栓孔是加工厂用冲床快速成型的，在拱架焊接前完成。位卡控装置的螺栓孔的孔径尺寸应符合要求，孔边毛刺必须彻底清理，螺栓孔连接时连接板尺寸应符合设计要求，具体实施时，在现场确定工字钢型号→调节连接板位置螺栓→将连接板放入定位装置→连接装置密贴到拱架→连接板与拱架焊接，如图3所示。