一种隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置的制作方法

1.本实用新型涉及隧道支护技术领域，具体涉及一种隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置。


背景技术：

2.在隧道修建过程中，合理的支护体系是控制隧道变形的关键。目前，黄土隧道(软弱围岩隧道)初期支护主要采用h型钢拱架+锁脚钢管的支护形式，隧道开挖通常采用三台阶七步开挖法，在上台阶开挖完成后，开始人工架设钢拱架、布设钢筋网，随后打设锁脚钢管，喷射混凝土形成初期支护结构。在该支护体系中，若隧道围岩为软弱围岩、钢拱架拱脚处难以提供足够的竖向支撑力时，锁脚钢管将成为控制围岩变形的主要承载结构，目前，锁脚钢管只有在围岩变形挤压下发生剪变形才能提供竖向支撑力，且仅当剪变形较大时，锁脚钢管才能提供足够的支撑力。所以，在打设完成锁脚钢管后，需先对锁脚钢管施加向下的预加载(主动加载)、使其发生合适的剪变形后，再将锁脚钢管与钢拱架焊接在一起，以便满足围岩发生微小沉降变形时，锁脚钢管也能够直接提供较大的竖向承载力。
3.隧道在施工过程中步序繁多，工程环境复杂，而且锁脚钢管在不同的施工台阶打设的角度有所不同，钢拱架与锁脚钢管的夹角也有一定范围区间的变化。因此，在不影响正常施工的条件下如何方便地进行锁脚钢管加载，是研究锁脚钢管主动承载性能对隧道初期支护内力的影响程度的重要一环。现有技术中，出现了一些加载装置，如申请号为201620286599.4的中国专利提供了一种隧道锁脚锚管竖向承载力试验装置，又如申请号为201510697264.1的中国专利提供了一种模拟黄土隧道锁脚锚管端头受力的加载装置及其使用方法，这些加载装置都相对复杂，装拆不便，而且无法在不影响正常施工的条件下进行加载，也无法满足施工现场对锁脚钢管主动加载的加载需求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，使其具有装拆便捷，能在不影响正常施工的条件下对锁脚钢管进行加载，以便满足施工现场对锁脚钢管主动加载的加载需求。
5.本实用新型通过以下技术手段解决上述问题：
6.一种隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，包括加载支座、加载千斤顶和锁脚钢管卡接槽，所述加载支座与钢拱架可拆卸固定连接，所述加载千斤顶的一端与加载支座抵接，另一端与锁脚钢管卡接槽固定连接。
7.进一步，所述加载支座包括一体连接的抵接底板和固定侧板，所述固定侧板通过固定螺栓组件与钢拱架固定连接。
8.进一步，所述抵接底板远离固定侧板的一端通过铰接件连接有过渡抵接板，所述抵接底板上设置有用于调节过渡抵接板倾斜角度的调节螺栓。
9.进一步，所述固定螺栓组件包括固定螺栓和固定螺母，所述固定螺栓的螺帽端一
体连接有夹持板，固定螺栓的螺杆横截面呈腰型状，所述固定侧板上开设有与固定螺栓的螺杆匹配的腰型孔。
10.进一步，所述抵接底板与固定侧板之间设置有加强筋板。
11.进一步，所述加载千斤顶本体与锁脚钢管卡接槽之间设置有加强连杆。
12.进一步，所述加载千斤顶为设置有摇柄的手摇式千斤顶。
13.本实用新型的有益效果：
14.本申请的隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，一方面，主要包括加载支座、加载千斤顶和锁脚钢管卡接槽，整体结构简单，而且只需要将加载支座与钢拱架固定装配后即可实施加载，装拆便捷，效率高；另一方面，通过设置加载支座和锁脚钢管卡接槽，构造了在施工现场实施加载的支撑点，能在不影响正常施工的条件下对锁脚钢管进行加载，满足了施工现场对锁脚钢管主动加载的加载需求。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
16.图1为本实用新型的一种隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置的优选实施例的结构示意图；
17.图2为加载支座的结构示意图；
18.图3为固定螺栓的结构示意图；
19.图4为加载千斤顶的结构示意图。
具体实施方式
20.下面通过实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。显然,所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。
21.如图1
‑
4所示，本实施例的隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，包括加载支座3、加载千斤顶8和锁脚钢管卡接槽11；所述加载支座3与钢拱架1可拆卸固定连接，优选地，如图1、图2和图3所示，所述加载支座3包括一体连接的抵接底板301和固定侧板303，所述固定侧板303通过固定螺栓组件4与钢拱架1固定连接，所述固定螺栓组件4包括固定螺栓401和固定螺母402，如图3所示，所述固定螺栓的螺帽端一体连接有夹持板13，固定螺栓的螺杆横截面呈腰型状，如图2所示，所述固定侧板303上开设有与固定螺栓的螺杆匹配的腰型孔12；采用腰型杆与腰型孔装配的形式，能避免固定螺栓在拧紧过程中发生自转。安装加载支座时，固定侧板303与钢拱架1翼板外侧贴合，夹持板13与钢拱架翼板内侧贴合，固定螺栓401的螺杆穿过腰型孔12后拧紧固定螺母402，即可实现加载支座与钢拱架之间的夹持固定。此外，为提高加载支座3整体的强度，在抵接底板301与固定侧板303之间设置有加强筋板302。
22.如图1所示，所述加载千斤顶8的一端与抵接底板抵紧接触，另一端与锁脚钢管卡接槽11固定连接，所述锁脚钢管卡接槽11与锁脚钢管2卡接固定；所述加载千斤顶8为设置有摇柄9的手摇式千斤顶，摇动摇柄9即可进行加载，操作简便。优选地，如图1和图2所示，所述抵接底板301远离固定侧板303的一端通过铰接件7连接有过渡抵接板6，所述抵接底板301上设置有用于调节过渡抵接板6倾斜角度的调节螺栓5。加载时，加载千斤顶8的一端与
过渡抵接板6抵紧接触，可根据需要转动调节螺栓5，调节和限定过渡抵接板6的倾斜角度，以便适应加载千斤顶8的倾斜装配需求，同时，最大可能的确保加载千斤顶8与过渡抵接板6贴合抵接，以便提高加载过程的稳定性。
23.如图4所示，所述加载千斤顶本体与锁脚钢管卡接槽11之间设置有加强连杆10，以便提高加载千斤顶8与锁脚钢管卡接槽11之间的连接强度。
24.本实施例的隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，一方面，主要包括加载支座、加载千斤顶和锁脚钢管卡接槽，整体结构简单，而且只需要将加载支座与钢拱架固定装配后即可实施加载，装拆便捷，效率高；另一方面，通过设置加载支座和锁脚钢管卡接槽，构造了在施工现场实施加载的支撑点，能在不影响正常施工的条件下对锁脚钢管进行加载，满足了施工现场对锁脚钢管主动加载的加载需求。
25.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，其特征在于：包括加载支座(3)、加载千斤顶(8)和锁脚钢管卡接槽(11)，所述加载支座(3)与钢拱架(1)可拆卸固定连接，所述加载千斤顶(8)的一端与加载支座(3)抵接，另一端与锁脚钢管卡接槽(11)固定连接。2.根据权利要求1所述的隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，其特征在于：所述加载支座包括一体连接的抵接底板(301)和固定侧板(303)，所述固定侧板通过固定螺栓组件(4)与钢拱架固定连接。3.根据权利要求2所述的隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，其特征在于：所述抵接底板远离固定侧板的一端通过铰接件(7)连接有过渡抵接板(6)，所述抵接底板上设置有用于调节过渡抵接板倾斜角度的调节螺栓(5)。4.根据权利要求3所述的隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，其特征在于：所述固定螺栓组件包括固定螺栓(401)和固定螺母(402)，所述固定螺栓的螺帽端一体连接有夹持板(13)，固定螺栓的螺杆横截面呈腰型状，所述固定侧板上开设有与固定螺栓的螺杆匹配的腰型孔(12)。5.根据权利要求4所述的隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，其特征在于：所述抵接底板与固定侧板之间设置有加强筋板(302)。6.根据权利要求1
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5任意一项所述的隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，其特征在于：所述加载千斤顶本体与锁脚钢管卡接槽之间设置有加强连杆(10)。7.根据权利要求6所述的隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，其特征在于：所述加载千斤顶为设置有摇柄(9)的手摇式千斤顶。

技术总结
本实用新型的一种隧道初期支护锁脚钢管主动加载装置，包括加载支座、加载千斤顶和锁脚钢管卡接槽，所述加载支座与钢拱架可拆卸固定连接，所述加载千斤顶的一端与加载支座抵接，另一端与锁脚钢管卡接槽固定连接。本申请的加载装置，不仅结构简单，装拆便捷，而且能在不影响正常施工的条件下对锁脚钢管进行加载，满足了施工现场对锁脚钢管主动加载的加载需求。求。求。


技术研发人员：蔚小英 伍毅敏 王思捷 张家威 屈晋彬 梁炜明 胡凯巽
受保护的技术使用者：山西路桥建设集团有限公司
技术研发日：2021.06.17
技术公布日：2021/11/30