一种隧道钢拱架加劲连接结构的制作方法

本实用新型涉及公路隧道修建中一种隧道钢拱架加劲连接结构。

背景技术：

钢拱架是软岩隧道建设中不可缺少的一种支护结构，是隧道初期支护中比较强的一种，主要适用于软弱、岩石节理发育、断层破碎带及黄土等围岩的隧道。

由于隧道周围岩层的复杂性和隐蔽性等特点，需要利用钢拱架对隧道进行支护，确保其稳定。但是在实际施工中工字钢连接往往是隧道钢拱架施工的一个薄弱环节，主要原因是加工不规范、运输变形和现场技术管理人员不够重视，从而产生一些初期支护变形、开裂等不可控的不良现象，增加了隧道施工风险。

连接钢拱架的意义在于可以实现钢拱架自身长度的减小，在提升支护效果的同时，也便于施工。一般钢拱架的连接方式分为两种：一种是根据设计采用螺栓连接；另一种是从施工机械和材料节约方面考虑采用焊接连接。目前隧道内连接主要采用螺栓连接。

在隧道边墙和仰拱连接部位的连接形状上，一般有两种衔接形式，一种是小圆弧连接，第二种是近似直角式连接。小圆弧连接，结构受力较好，不存在拐点，避免了应力集中现象的发生，但存在以下问题：①加工弧度对机械、人员的技术要求高，施工中难以保证按照设计尺寸进行弯曲；②墙脚位置设计为小圆弧形式，影响纵向排水管的安装，往往导致纵向排水管侵占二次衬砌空间，影响二次衬砌结构安全。近似直角连接形式，不利于结构受力，往往在墙脚位置出现应力集中现象，导致结构破坏。

为了既有利于结构受力，方便施工，同时为隧道纵向排水管的布设留出空间，衬砌结构钢拱架在边墙和仰拱连接的位置，采用加劲板进行加强连接。首先对边墙和仰拱两个单元的钢拱架采用弯曲型加劲板进行加强连接，然后为提高两个单元钢拱架各自的刚度，分别对两段钢拱架焊缝位置采用加劲板进行加强，钢拱架加劲板加强位置将形成一种箱体结构，提高了钢拱架的整体强度和刚度，有利于钢拱架各单元之间的整体受力。

这种隧道钢拱架加劲连接结构，降低了钢拱架弯曲施工难度，大幅减少了施工成本，有利于结构受力，提高了工程质量。

技术实现要素：

本实用新型所要解诀的技术问题是针对现有技术的不足，提供—种隧道钢拱架加劲连接结构，从而降低施工难度、造价，减少作业成本，同时具有较强的可操作性。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种隧道钢拱架加劲连接结构，其特征在于：隧道边墙钢拱架与仰拱钢拱架，采用螺栓和连接钢板连接，连接钢板焊接于仰拱钢拱架端部，弯曲型加劲板焊接于边墙钢拱架和仰拱钢拱架上，垫板焊接于边墙钢拱架底部，平板型加劲板镜像对称焊接于边墙、仰拱钢拱架两侧。

采用这种钢拱架加劲连接结构，既满足了隧道结构受力要求，也为纵向排水管布设提供了有效空间。提高了隧道钢拱架的施工效率，减少了隧道施工成本，且结构简单，操作性强，成本较低，可在施工现场进行加工，安装简便；同时，有效解决了纵向排水管侵占二衬空间的问题。

附图说明

图1为本实用新型隧道钢拱架加劲连接结构示意图。

图中，1-边墙钢拱架，2-仰拱钢拱架，3-加劲板A，4-加劲板B，5-加劲板C，6-加劲板D，7-螺栓，8-连接钢板

具体实施方式

参照附图，一种隧道钢拱架加劲连接结构具体实施方式为：隧道边墙钢拱架（1）与仰拱钢拱架（2），采用螺栓（7）和连接钢板（8）连接，连接钢板（8）焊接于钢拱架（2）端部，加劲板（3）焊接于钢拱架（1）和钢拱架（2）上，垫板（9）焊接于钢拱架（1）底部，加劲板（4）和加劲板（5）镜像对称焊接于钢拱架（1）两侧，加劲板（6）镜像对称焊接于钢拱架（2）两侧。

隧道衬砌边墙钢拱架和仰拱钢拱架，首先在仰拱钢拱架端头焊接10mm厚加劲钢板，再采用M20×70高强螺栓将其与边墙钢拱架翼缘板连接，然后在两钢拱架三角部位焊加劲板，从而实现了钢拱架之间的有效衔接，为隧道衬砌结构提供了有力的结构支撑。