一种管幕锁扣装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种管幕锁扣装置。
【背景技术】
[0002]随着国家经济发展和城市人口密度的增加，地面可开发的空间越来越少，向地下空间发展是一种趋势。为了保证施工安全，管幕法在地下空间施工中作为超前支护的应用越来越多。
[0003]管幕法属于一种非开挖施工技术，是在拟建的地下空间四周或拱部顶入钢管，钢管之间采用锁口横向连接并注入水泥浆，形成超前支护体系。然后在管幕的保护下进行地下空间的开挖。
[0004]管幕法施工分为管幕施工及在管幕保护下地下结构体的施工。管幕施工中，以单根钢管为基础，钢管按一定的顺序分节顶入土层中，钢管之间设有锁口使钢管彼此横向连接，形成管幕。管幕锁扣装置是各钢管连接为一个整体的重要连接件。在具体的施工应用中，各钢管之间的锁扣方式有多种。专利ZL201020638997.0公开了一种煤矿深井巷道穿越断层破碎带的管幕装置，其中涉及了一种通过钢管连接锁扣连接管幕体钢管的方式。专利ZL201510111407.2给出了一种管幕顶进的施工方法，在其实施例中列出了三种钢管锁扣装置:对称的两内向角钢与两外向角钢相配合组成；两内向角钢与T型钢相配合组成；两个带开口圆管相配合组成。
[0005]在小口径的管幕施工中，钢管之间的锁扣多采用市场上常用的型钢如角钢。采用角钢作为管幕锁扣存在诸多缺点。其中一个突出的缺陷是角钢同钢管接触点即焊接点只有一个，当受力较大时角钢锁扣同钢管之间容易在焊接点裂开，致使锁扣和钢管之间及锁扣和锁扣之间脱离，降低了管幕施工中钢管与钢管之间连接的可靠性。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型针对锁扣与钢管之间及锁扣与锁扣之间容易脱扣的问题，提供了一种管幕锁扣装置。本实用新型通过对常规锁扣装置进行简易实用的结构改进，消除了采用角钢作为管幕锁扣易脱扣的技术缺陷，提高了锁扣与钢管之间固定的牢固性，并且锁扣在扣接点处不易脱扣。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术方案。
[0008]—种管幕锁扣装置，由固接在第一钢管外壁上的公锁扣和固接在相邻钢管外壁上的母锁扣配合连接而成，其特征在于:
[0009]所述公锁扣包括两根背向且平行而置的公锁扣L形主体，并且在两根公锁扣L形主体之间、两个公锁扣L形主体的外侧面上均设有与公锁扣L形主体的外侧面相垂直的公锁扣支撑件，所述公锁扣L形主体的一侧边缘和公锁扣支撑件的一侧边缘均与相邻钢管的外壁焊接，两条焊接部位平行且不重合。
[0010]所述母锁扣包括两根扣向且平行而置的母锁扣L形主体，并且在两根母锁扣L形主体之间、两个母锁扣L形主体的内侧面上均设有与母锁扣L形主体的内侧面相垂直的母锁扣支撑件，所述母锁扣L形主体的一侧边缘和母锁扣支撑件的一侧边缘均与第一钢管的外壁焊接，两条焊接部位平行且不重合。
[0011]所述母锁扣L形主体的非焊接肢与公锁扣L形主体的非焊接肢扣合连接，由第一钢管、相邻钢管、公锁扣L形主体、公锁扣支撑件、母锁扣L形主体和母锁扣支撑件围合成沿钢管长向的闭合空间。
[0012]优选地，所述公锁扣L形主体与公锁扣支撑件为一体结构，母锁扣L形主体与母锁扣支撑件为一体结构。
[0013]优选地，所述公锁扣支撑件的宽度与公锁扣L形主体的非焊接肢的宽度相适应，所述母锁扣支撑件的宽度与母锁扣L形主体的非焊接肢的宽度相适应。
[0014]为了消除公、母锁扣易从其焊接的钢管上脱离，在公、母锁扣上分别增设了公锁扣支撑件和母锁扣支撑件。公锁扣支撑件和母锁扣支撑件分别与其相应的钢管焊接。公锁扣支撑件和母锁扣支撑件分别与其相应的钢管、角钢的连接形成稳定的三角形结构，可靠性比钢管与角钢的单点接触高得多，使得锁扣同钢管之间不容易脱离。
[0015]优选地，所述公锁扣支撑件和母锁扣支撑件的焊接部位表面呈弧形，增大了支撑件与钢管外壁的接触面积，提高了连接的牢固性。
[0016]优选地，所述公锁扣L形主体和母锁扣L形主体的焊接部位表面呈弧形，增大了角钢与钢管外壁的接触面积，提高了连接的牢固性。
[0017]还有，为了保证公、母锁扣之间的配合连接，所述两根母锁扣L形主体之间的距离小于第一钢管的直径，所述两根公锁扣L形主体之间的距离小于两根母锁扣L形主体之间的距离。
[0018]与现有的管幕锁扣相比，本实用新型的有益效果或优点主要体现在以下方面:
[0019]在已有的管幕锁扣方式中，由对称的两内向角钢(即本实用新型所述的两根扣向且平行而置的母锁扣L形主体)与两外向角钢(即本实用新型所述的两根背向且平行而置的公锁扣L形主体)相配合组成的锁扣装置较为常见。其采用市场上常用的角钢与钢管焊接而成，但这种锁扣装置在管幕施工过程的技术缺陷主要表现为:一是角钢同钢管接触点即焊接点只有一个，当受力较大时角钢锁扣同钢管之间容易在焊接点裂开；二是构成锁扣的规格相似的角钢厚度较小，如63*40mm的角钢厚度约为6毫米，由于厚度较小强度低，致使公、母锁扣之间容易脱扣。
[0020]本实用新型对现有常用的锁扣装置进行了改进，在公、母锁扣L形主体上各设置一支撑件，支撑件与钢管外壁固定连接。具体而言，两根公锁扣支撑件分别位于对应的公锁扣L形主体外侧面、且位于两根公锁扣L形主体之间，公锁扣L形主体的一侧边缘和公锁扣支撑件的一侧边缘均与相邻钢管的外壁焊接；两根母锁扣支撑件分别位于对应的母锁扣L形主体的内侧面、且位于两根母锁扣L形主体之间，母锁扣L形主体的一侧边缘和母锁扣支撑件的一侧边缘均与第一钢管的外壁焊接。支撑件与钢管、角钢的第一侧边连接形成稳定的三角形结构，避免了当受力较大时角钢锁扣同钢管之间容易在焊接点裂开情况的发生。
[0021]此外，公锁扣支撑件和母锁扣支撑件的宽度与公锁扣L形主体和母锁扣L形主体之非焊接肢的宽度相适应。本实用新型适当增加锁扣的厚度，特制的公锁扣和母锁扣L形主体的厚度不小于8毫米，优选地，L形钢的非焊接肢厚度与支撑件的厚度相同，均为10毫米，解决了公锁扣和母锁扣在扣接点处的易脱扣的技术问题。
[0022]本实用新型还对所述的锁扣装置进行了结构上的优化，支撑件选用长条状的钢板，公锁扣支撑件和母锁扣支撑件的焊接部位表面呈弧形，公锁扣L形主体和母锁扣L形主体的焊接部位表面呈弧形，增大了与钢管外壁的接触面积，提高了连接的牢固性。
【附图说明】
[0023]图1是一种现有的管幕锁扣装置的截面图。
[0024]图2是本实用新型所述管幕锁扣装置的截面结构示意图。
[0025]图3是母锁扣的截面结构示意图。
[0026]图4是公锁扣的截面结构示意图。
[0027]图5是母锁扣L形主体与母锁扣支撑件的示意图。
[0028]图6是公锁扣L形主体与公锁扣支撑件的示意图。
[0029]附图标记说明:1-第一钢管；2_相邻钢管；3_公锁扣L形主体；4_公锁扣支撑件；5-母锁扣L形主体；6_母锁扣支撑件。
【具体实施方式】
[0030]下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型并不局限于所列的实施例。
[0031]图1给出了一种现有的管幕锁扣装置，由相互配合的公锁扣和母锁扣构成。公锁扣包括两根背向且平行设置的公锁扣L形主体3，两根公锁扣L形主体3的一侧边缘分别焊接在同一第一钢管1的外壁上，两条焊接部位平行且不重合。与公锁扣相配合连接的是母锁扣，母锁扣包括两根扣向且平行设置的母锁扣L形主体5，两根母锁扣L形主体5的一侧边缘分别焊接在同一相邻钢管2的外壁上，两条焊