隧道初期支护用钢拱架间横向连接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于隧道开挖初期支护施工过程中钢拱架安设及其相互之间的连接施工领域，具体涉及一种隧道初期支护用钢拱架间横向连接装置。
【背景技术】
[0002]在隧道初期支护过程中，尤其是一些软弱围岩、瓦斯隧道，由于围岩强度低、变形大，初期支护中多采用钢拱架主动支护方案。在后期隧道围岩应力重分布过程中，钢拱架及喷射混凝土承受了相当大的围岩压力，个别膨胀性围岩、断层破碎带等地段，围岩的变形量相当大，容易产生塌方、突泥、大变形等灾害，初期支护背后很容易被掏空，造成个别区域支护出现支撑空缺，钢支撑容易产生大的位移；同时这些区域的塌方体、大变形体产生水平方向的作用分力，也容易出现倒塌失稳、倾覆等现象，给隧道施工及作业人员安全带来极大的隐患及威胁。
[0003]针对上述问题，目前隧道钢拱架施工过程中多数采用在相邻钢拱架之间焊接工字钢或者焊接连接钢筋的做法，以确保钢拱架的支撑稳定及协调作用。这些做法在一些隧道中也产生了较好的作用和效果。但在施工过程中也暴露出一些问题，诸如由于是在现场采用焊接方式进行连接，隧道内焊接作业环境较为恶劣，焊接质量不高，而且在连接工字钢靠近围岩面时，由于作业空间限制，往往存在漏焊、焊接不饱满等现象，导致横向连接质量不高，钢拱架的整体支护未能发挥其最大效果。再者，由于焊接作业在隧道内需要占据较长的作业时间，包括焊接准备、连接件切割等，间接延长了隧道内辅助工序时间，影响隧道施工进度。第三，由于涉及到动火作业，给隧道安全带来一定隐患，尤其是在瓦斯隧道施工中，现场焊接被禁止施作，钢拱架横线连接会被限制使用，也就降低了隧道初期支护的质量，给施工安全造成了一定的隐患。
【发明内容】
[0004]本实用新型为了解决瓦斯隧道等特殊工况的钢拱架连接固定问题，同时为了提高钢拱架的整体支护质量，提供了一种隧道初期支护用钢拱架间横向连接装置。
[0005]本实用新型采用如下技术方案:
[0006]—种隧道初期支护用钢拱架间横向连接装置，包括连接工字钢和若干连接板，所述工字钢设于相邻两钢拱架之间，连接板设于连接工字钢两端的槽口内，各连接板通过螺栓分别与钢拱架本体、连接工字钢的腹板连接。
[0007]所述的连接板为L型，连接板的长边和短边上均开有若干连接孔，长边与连接工字钢的腹板连接，短边与钢拱架本体连接。
[0008]所述连接板的宽度小于连接工字钢的槽口宽度，连接板的短边高度小于钢拱架工字钢的槽口深度的1/2。
[0009]本实用新型具有如下有益效果:
[0010]1、本实用新型是利用连接工字钢和连接板连接相邻两钢拱架，为全螺栓或部分螺栓连接方式，既能起到抵抗钢拱架之间挤压，也能抵抗相互之间的拉伸作用，与原传统的纯焊接方式相比，其抵抗变形和破坏的范围有所增加，提高了钢拱架的整体受力效果，保证了连接的强度和施工质量；
[0011]2、连接工字钢与连接板的连接过程(螺栓连接或焊接)可在洞外进行，隧道内只进行螺栓连接固定，杜绝了洞内的焊接施工，解决了瓦斯隧道等特殊工况下连接方式受限的问题，扩宽了钢拱架间横向连接装置的适用范围；
[0012]3、采用工字钢-连接板的连接装置形式，改变了以前采用焊接方式连接过程中，靠近围岩面工字钢连接板焊接不牢固，或者漏焊的情况，连接质量得到了保证；
[0013]4、连接装置与钢拱架的连接采用现场组装的方式，可有效提高施工工效；
[0014]5、连接工字钢的间距严格按照设计钢拱架间隔制作，可有效保证现场架设钢拱架间距，确保初期支护严格按照设计间距进行施作；
[0015]6、该连接形式的制作、安装均按照标准化、程序化作业，其精细化、标准化作业程度高，适于在类似隧道作业中推广使用。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的施工状态图；
[0017]图2为图1的侧视图；
[0018]图3、4、5为连接板的三视图；
[0019]图中:1_钢拱架、2-连接工字钢、3-连接板；
[0020]31-长边、32-短边、33-连接孔。
【具体实施方式】
[0021]结合附图，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0022]如图1、2所示的隧道初期支护用钢拱架间横向连接装置，包括连接工字钢2和若干连接板3，所述连接工字钢2设于相邻两钢拱架1之间，连接板3设于连接工字钢2两端的槽口内，各连接板3通过螺栓分别与钢拱架1本体、连接工字钢2的腹板连接。由此可知，每段工字钢应配接四个连接件，且各连接件分别设于工字钢两端的槽口内。
[0023]如图3、4、5所示，所述连接板3 —般采用厚度为10mm的钢板制成，切割长度为15?20mm，其宽度应小于连接工字钢2的槽口宽度，即小于工字钢的高度(两翼板距离)，使得连接板能放置于工字钢的槽口内进行连接，然后利用冲压机将切割后的钢板乳制成L型，L型连接板的长边和短边上均开有螺栓连接孔，其长边与连接工字钢2的腹板连接，短边与钢拱架本体连接，且短边的高度应小于工字钢的槽口深度，使得安装后的连接板能完全置于工字钢的槽内，防止因凸出结构干涉其他安装构件，如图2所示。
[0024]在实际施工过程中，在洞外首先将四个L型连接板的长边分别与工字钢两端的腹板采用螺栓进行连接后运至作业面，然后将该连接工字钢一端的两个连接板通过其短边与已架设好的钢拱架进行连接，待开挖后再将后续相邻的钢拱架进行架立，并将前述连接工字钢另一端的两个连接板通过其短边与后架设的钢拱架连接。
[0025]因L型连接板与连接工字钢的连接过程是在洞外进行，除了采用螺栓连接，还可以采用四周角焊的方式。
【主权项】
1.一种隧道初期支护用钢拱架间横向连接装置，其特征在于:包括连接工字钢(2)和若干连接板(3 )，所述连接工字钢(2 )设于相邻两钢拱架(1)之间，连接板(3 )设于连接工字钢(2)两端的槽口内，各连接板(3)通过螺栓分别与钢拱架(1)本体、连接工字钢(2)的腹板连接。2.根据权利要求1所述的隧道初期支护用钢拱架间横向连接装置，其特征在于:所述的连接板(3 )为L型，连接板(3 )的长边(31)和短边(32 )上均开有若干连接孔(33 )，长边(31)与连接工字钢(2)的腹板连接，短边(32)与钢拱架(1)本体连接。3.根据权利要求2所述的隧道初期支护用钢拱架间横向连接装置，其特征在于:所述连接板(3)的宽度小于连接工字钢(2)的槽口宽度，连接板(3)的短边(32)高度小于连接工字钢(2)的槽口深度。
【专利摘要】本实用新型属于隧道开挖初期支护施工过程中钢拱架安设及其相互之间的连接施工领域，具体涉及一种隧道初期支护用钢拱架间横向连接装置，本实用新型为了解决瓦斯隧道等特殊工况的钢拱架连接固定问题，同时为了提高钢拱架的整体支护质量，提供了一种隧道初期支护用钢拱架间横向连接装置，包括连接工字钢和若干连接板，所述连接工字钢设于相邻两钢拱架之间，连接板设于工字钢两端的槽口内，各连接板通过螺栓分别与钢拱架本体、连接工字钢的腹板连接。该连接装置杜绝了洞内的焊接施工过程，解决了瓦斯隧道等特殊工况下连接方式受限的问题，同时，所采用的螺栓连接方式提高了钢拱架的整体受力效果，保证了连接的强度和施工质量。
【IPC分类】E21D11/22
【公开号】CN204960951
【申请号】CN201520644138
【发明人】张俊兵, 郑保才, 宋力, 孙伯乐, 李达昌
【申请人】中铁三局集团有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月25日