一种螺纹筋定位加固装置及其安装方法与流程

本发明属于隧道施工设备领域，具体涉及一种螺纹筋定位加固装置及其安装方法。

背景技术：

在无中隔墙的连拱隧道的施工中，如图1所示，左右洞支护结构背贴背，右洞1（先行洞）先行施工，初期支护钢拱架闭合，而左洞2（后行洞）初期支护钢拱架没有闭合，其一侧拱脚焊接在右洞初期支护钢拱架上，结构受力复杂，施工控制难度大。施工时，后行洞钢拱架需要精确的搭接在先行洞钢拱架上，但由于后行洞皆采取三台阶法开挖，故在开挖后行洞上台阶时，无法准确定位先行洞钢拱架位置，所以在实际施工中，先、后行洞初期支护钢架很难准确连接，在节点处先、后行洞大部分拱架错位较多，无法按设计连接，可能造成后行洞初期支护不封闭或假封闭，且两洞拱架之间仅在搭接处焊接，无法充分保证两洞拱架之间连接的可靠性，因而给后行洞稳定性带来极高的安全风险。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在问题，本发明的主要目的在于：发明一种定位加固装置使后行洞架设钢拱架时能准确定位先行洞钢拱架位置，使先、后行洞拱架按照设计连接，保证后行洞初期支护完全封闭，同时增强先行洞与后行洞钢拱架之间的连接，改善支护结构受力，提高后行洞的稳定性。

为了实现上述目的，本发明提出一种螺纹筋定位加固装置，包括钢架、定位钢板一、定位钢板二、定位钢板三；所述钢架呈侧放的“U形”；所述定位钢板一、定位钢板二和定位钢板三均为矩形板，其上设置两个圆形预留孔，定位钢板一、定位钢板二和定位钢板三通过圆形预留孔套在钢架的两个支腿上。

进一步地，所述钢架由两个尾部为直角弯折的螺纹钢筋对接后焊接而成。

进一步地，所述定位钢板一和钢架的封口侧焊接固定，

进一步地，所述钢架穿过定位钢板三的端头为弯折头。

进一步地，所述定位钢板一、定位钢板二和定位钢板三的预留孔内壁均和钢架焊接固定。

同时本发明还提供一种螺纹筋定位加固装置的安装方法，包括如下步骤：

第一步，在施工准备阶段，依照定位螺纹筋的施工位置和角度，在先行洞内的钢拱架一的两侧分别焊接定位钢板一和定位钢板二；

第二步，钢拱架一架设完成后，利用焊接在先行洞钢拱架上的定位钢板一和定位钢板二上的预留孔进行精确钻孔；

第三步，在组成钢架的螺纹钢筋端头处套上套管，并将螺纹钢筋沿着钻孔打入，套管末端与螺纹钢筋的缝隙用热熔胶填充，将螺纹钢筋尾部对接后焊接在一起形成钢架；

第四步，加热套管末端与螺纹钢缝隙中的热熔胶，将螺纹筋上的套管拆除，先行洞延伸至后行洞上台阶开挖轮廓内的螺纹钢筋，在后行洞内架立钢拱架二；

第五步，在钢拱架二远离围岩的一侧设置定位钢板三，将螺纹钢筋套进定位钢板三上的预留孔中焊接固定，并将端头弯折。

本发明的有益效果是：

1、本发明使后行洞架设钢拱架时能准确定位先行洞钢拱架位置保证后行洞初期支护完全封闭；

2、本发明能够增强先行洞与后行洞钢拱架之间的连接，改善支护结构受力，提高后行洞的稳定性；

3、本发明取材方便，安装工艺简单，能够有效简化隧道施工难度。

附图说明

图1为连拱隧道结构示意图；

图2为一种螺纹筋定位加固装置结构示意图；

图3定位钢板结构示意图；

图4螺纹筋尾部弯折焊接示意图；

图5定位钢板三处螺纹筋弯折示意图；

图6一种螺纹筋定位加固装置安装时结构示意图

图7一种螺纹筋定位加固装置安装后结构示意图。

图中：1、先行洞；2、后行洞；3、钢架；4、定位钢板一；5、定位钢板二；6、定位钢板三；7、预留孔；8、螺纹钢筋；9、弯折头；10、钢拱架一；11、套管；12、钢拱架二；13、围岩。

具体实施方式

为了更加清楚地阐述本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例详细说明本发明提供的技术方案。除了在本部分描述的各个实施例以外，本发明还能够通过其他不同的方式来实施，本领域技术人员可以做相应的改进、变形和替换，因此本发明不受该部分公开的具体实施例的限制。本发明的保护范围应以权力要求书为准。

如图2所示，一种螺纹筋定位加固装置，包括钢架3、定位钢板一4、定位钢板二5、定位钢板三6；钢架3呈侧放的“U形”。如图3所示，定位钢板一4、定位钢板二5和定位钢板三6均为矩形板，其上设置两个圆形预留孔7，定位钢板一4、定位钢板二5和定位钢板三6通过圆形预留孔7套在钢架3的两个支腿上。如图4所示，钢架3由两个尾部为直角弯折的螺纹钢筋8对接后焊接而成。如图5所示，定位钢板一4和钢架3的封口侧焊接固定，钢架3穿过定位钢板三6的端头为弯折头9。定位钢板一4、定位钢板二5和定位钢板三6的预留孔内壁均和钢架3焊接固定。

一种螺纹筋定位加固装置的安装方法，包括如下步骤：

第一步，在施工准备阶段，依照定位螺纹筋的施工位置和角度，在先行洞1内的钢拱架一10的两侧分别焊接定位钢板一4和定位钢板二5，定位钢板尺寸为170mm×50mm×10mm的，左右两侧留有直径为31mm的预留孔7。

第二步，钢拱架一10架设完成后，利用焊接在先行洞1钢拱架上的定位钢板一4和定位钢板二5上的预留孔7对围岩13进行精确钻孔。

第三步，如图6所示，在组成钢架3的螺纹钢筋8端头处套上套管11，套管11的外径为29mm，壁厚为2mm，并将螺纹钢筋8沿着钻孔打入围岩13，套管11末端与螺纹钢筋8的缝隙用热熔胶填充，以防止注浆时螺纹钢受到污染。将螺纹钢筋8尾部对接后焊接在一起形成钢架3。

第四步，加热套管11末端与螺纹钢缝隙中的热熔胶，将螺纹筋上的套管11拆除，先行洞1延伸至后行洞2上台阶开挖轮廓内的螺纹钢筋8，在后行洞2内架立钢拱架二12。

第五步，在钢拱架二12远离围岩13的一侧设置定位钢板三6，将螺纹钢筋8套进定位钢板三6上的预留孔7中，并将端头弯折，保证竖向弯折部分的长度适宜。安装好后本发明如图7所示。

本发明的工作原理是：利用两点确定一条直线的原理，通过两块定位钢板确定先行洞中钢拱架的角度，利用钢架将先行洞中钢拱架的直线延长至后行洞中，再用第三块定位钢板定位，最后找到后行洞中钢拱架的安装位置，从而使后行洞架设钢拱架时能准确定位先行洞钢拱架位置。