钢拱架连接板焊接定位装置的制作方法

本发明涉及隧道钢拱架加工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种隧道钢拱架连接板焊接定位装置。

背景技术：

在我国隧道施工中，初期支护的钢拱架是隧道的第一道受力支撑体系，钢拱架的生产和质量关系到隧道的安全质量。以往钢拱架的生产存在的质量通病较多：连接板螺栓孔对不齐、钢拱架连接板位置度和垂直度不精确等问题操作钢拱架现场安装不上，受力不均匀，更严重会导致隧道坍塌。因此，如何提高钢拱架加工精度，保证隧道施工安全质量，又能快速提高钢拱架生产效率，是目前隧道钢拱架加工面临的重要课题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种钢拱架连接板焊接定位装置，其提高了连接板的焊接精度，并且简化了操作，从而提高了钢拱架加工精度和钢拱架生产效率。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种钢拱架连接板焊接定位装置，钢拱架由工字钢连接而成，连接板垂直固定在工字钢一端，包括：

定位板，其与连接板的长度和宽度均相等；

一对限位板，其分别垂直设置在所述定位板上相对的两侧，所述一对限位板相互平行，并限定出正好容纳连接板的容置空间，其中一个限位板上还开设有第一螺孔；

第一螺栓，其设置在第一螺孔中，并且可旋转至尾端顶紧工字钢的上翼板或下翼板表面；

直角板，其两端分别与所述一对限位板连接，并且与限位板垂直，所述直角板以横板与上翼板和下翼板的侧面相抵，所述直角板的竖板上还开设有第二螺孔；

第二螺栓，其设置在第二螺孔中，并且可旋转至尾端顶紧放置在所述容置空间内的连接板的表面。

优选的是，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，还包括：

把手，其设置在所述定位板远离限位板的表面。

优选的是，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，所述定位板与所述一对限位板的材质均为钢，所述一对限位板与所述定位板焊接。

优选的是，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，所述直角板为角钢。

优选的是，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，所述把手为角钢，所述把手通过一个侧边与所述定位板远离限位板的表面固定。

优选的是，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，所述限位板的宽度为所述连接板厚度的3～4倍。

优选的是，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，还包括：

筒体，其固定在所述定位板远离限位板的表面，所述筒体的轴线与所述限位板平行；

第一旋转杆，其一端设置在所述筒体内部，并与可绕自身轴线旋转的方式设置，所述第一旋转杆的自由端设置有第一定位部，所述第一定位部朝向所述定位板的表面与所述定位板表面垂直，并且与所述定位板的边缘齐平；

弹簧、连接杆和第二旋转杆，所述弹簧固定所述筒体内部，所述弹簧处于拉伸状态所述连接杆的一端与所述弹簧的一端固定，所述第二旋转杆的一端与所述连接杆的另一端连接，并且以所述第二旋转杆可绕所述自身轴线旋转的方式设置，所述第二旋转杆的自由端设置有第二定位部，所述第二定位部朝向所述定位板的表面与所述定位板表面垂直，所述第二定位部朝向所述定位板的表面上间隔交替设置有第一凸棱和第二凸棱，所述第一凸棱和所述第二凸棱均沿着垂直于所述定位板表面的方向延伸，所述第一凸棱的截面为半圆形，所述第二凸棱的截面为梯形，所述第一凸棱与第二凸棱的底部宽度相等，所述第一凸棱和所述第二凸棱的底部宽度为所述第一凸棱和所述第二凸棱间距的1/3至1/2。

本发明至少包括以下有益效果：

1、本发明能够在焊接时避免连接板发生扭曲，错位等现象，焊接精度准确。

2、一种型号的定位模具对应一种连接板避免了不熟练工人用错连接板的情况，提高钢拱架加工质量。

3、焊接连接板的同时检验了连接板的孔距尺寸。

4、本发明制作工序简单，成本低廉。

5、焊接连接板定位快速且不易出现误差。

6、本发明的定位装置操作简单，传统连接板焊接至少要两人才能完成，现在只要一个操作工人就可以完成，且保证了加工精度，提高了生产效率，减轻了人员劳动强度，节省了作业时间，节约了成本。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的筒体、第一旋转杆和第二旋转杆的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1、2所示，本发明提供一种钢拱架连接板焊接定位装置，钢拱架由工字钢连接而成，连接板垂直固定在工字钢一端，包括：

定位板1，其与连接板的长度和宽度均相等；

一对限位板2，其分别垂直设置在所述定位板1上相对的两侧，所述一对限位板2相互平行，并限定出正好容纳连接板的容置空间，其中一个限位板2上还开设有第一螺孔；

第一螺栓3，其设置在第一螺孔中，并且可旋转至尾端顶紧工字钢的上翼板或下翼板表面；

直角板4，其两端分别与所述一对限位板2连接，并且与限位板2垂直，所述直角板4以横板与上翼板和下翼板的侧面相抵，所述直角板4的竖板上还开设有第二螺孔；

第二螺栓5，其设置在第二螺孔中，并且可旋转至尾端顶紧放置在所述容置空间内的连接板的表面。

在上述技术方案中，钢拱架由多根预先弯制的弧形工字钢连接而成，工字钢连接需要在工字钢的端部预先焊接连接板，连接板上预制有螺孔，在两根工字钢相邻的端部均焊接以连接杆9，然后贯入螺栓，即可将两根工字钢连接，为了提高钢拱架的加工质量，需要使得连接板的焊接误差足够小。这里，定位板1的尺寸根据连接板的尺寸设计，一对限位板2相互平行，正好可将连接板放置在之间，限位板2上设有第一螺孔和第一螺栓3，使用时，首先将连接板放置在一对限位板2之间，让连接板对准工字钢的端部(限位板2与工字钢的翼板平行)，旋转第一螺栓3使其与工字钢上对应的翼板相抵，即可防止连接板上下移动。一对限位板2还分别与直角板4的两端固定，直角板4的延伸方向垂直于限位板2的延伸方向，并平行于工字钢的腹板延伸方向，直角板4的竖板上具有第二螺孔和第二螺栓5，将第二螺栓5旋转至与连接板抵紧，防止连接板从一对限位板2之间脱出。直角板4在限位板2上的位置根据连接板与工字钢的设计确定，直角板4的横板与工字钢的翼板相抵，将连接板保持在设计位置。这样，利用本发明将连接板与工字钢精确的定位，然后用点焊固定。可见，本发明能够避免连接板发生错位，焊接精度高，而且操作简单，可单人完成点焊固定操作，因而提高了钢拱架加工精度和钢拱架生产效率。

在另一种技术方案中，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，还包括：

把手，其设置在所述定位板1远离限位板2的表面。限位板2设置在定位板1正面，把手设置在定位板1背面，方便操作人员握持和调节。

在另一种技术方案中，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，所述定位板1与所述一对限位板2的材质均为钢，所述一对限位板2与所述定位板1焊接。这里，提供了定位板1与限位板2的加工方式，焊接操作简单易行。

在另一种技术方案中，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，所述直角板4为角钢。这里，提高了直角板4的加工方式，角钢比较易得，也便于与限位板2连接。

在另一种技术方案中，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，所述把手为角钢，所述把手通过一个侧边与所述定位板1远离限位板2的表面固定。这里，提高了把手的加工方式，角钢易得，也便于与定位板1连接。

在另一种技术方案中，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，所述限位板2的宽度为所述连接板厚度的3～4倍。这里，提供了限位板2的优选宽度，使得第一螺栓3很好地与工字钢的翼板抵顶。

在另一种技术方案中，如图3所示，所述的钢拱架连接板焊接定位装置，还包括：

筒体6，其固定在所述定位板1远离限位板2的表面，所述筒体6的轴线与所述限位板2平行；

第一旋转杆7，其一端设置在所述筒体6内部，并与可绕自身轴线旋转的方式设置，所述第一旋转杆7的自由端设置有第一定位部71，所述第一定位部71朝向所述定位板1的表面与所述定位板1表面垂直，并且与所述定位板1的边缘齐平；

弹簧8、连接杆9和第二旋转杆10，所述弹簧8固定所述筒体6内部，所述弹簧8处于拉伸状态所述连接杆9的一端与所述弹簧8的一端固定，所述第二旋转杆10的一端与所述连接杆9的另一端连接，并且以所述第二旋转杆10可绕所述自身轴线旋转的方式设置，所述第二旋转杆10的自由端设置有第二定位部101，所述第二定位部101朝向所述定位板1的表面与所述定位板1表面垂直，所述第二定位部101朝向所述定位板1的表面上间隔交替设置有第一凸棱和第二凸棱，所述第一凸棱和所述第二凸棱均沿着垂直于所述定位板1表面的方向延伸，所述第一凸棱的截面为半圆形，所述第二凸棱的截面为梯形，所述第一凸棱与第二凸棱的底部宽度相等，所述第一凸棱和所述第二凸棱的底部宽度为所述第一凸棱和所述第二凸棱间距的1/3至1/2。

在上述技术方案中，筒体6与限位板2平行，第一旋转杆7与筒体6可旋转连接，第一旋转杆7可旋转至使得第一定位部71表面与连接板的侧边接触，筒体6内还设置弹簧8和连接杆9，第二旋转杆10与连接杆9可旋转连接，第二旋转杆10可旋转至使得第二定位部101表面与连接板的另一侧边接触，第二旋转杆10受弹簧8的拉力，可向连接板施加压力，即第一定位部71和第二定位部101分别在连接板领两个相对的侧壁抵顶连接板，进一步减小连接板的定位误差。这里，相比于第二定位部101的表面为平面，第一凸棱和第二凸棱的设置更加可以避免连接板出现偏移，误差更小。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。