可拆卸式瓦斯隧道钢架安装结构的制作方法

本实用新型属于瓦斯隧道施工领域，具体的是可拆卸式瓦斯隧道钢架安装结构。

背景技术：

瓦斯隧道施工过程中，洞内瓦斯达到一定浓度后遇到火源极易发生爆炸或者引起火灾，造成重大施工安全事故。瓦斯爆炸必须同时具备以下条件：1)一定浓度的瓦斯(5～16％)；2)一定温度的引火源(650～750℃)；3)足够氧气(浓度大于12％)。在隧道施工中，条件3)是具备的，故施工中应将控制条件1)和2)作为防止瓦斯爆炸的主要手段，即“加强通风、勤测瓦斯、严控火源”。

然而，常规瓦斯隧道施工中，初期支护钢架安装时，其与锁脚锚杆以及连接钢筋之间通常采取在洞内焊接的方式进行连接，尤其在瓦斯浓度相对较高的掌子面、瓦斯易积聚的模板台车区域采取焊接连接的方式，易因火花或高温从而引发瓦斯爆炸或火灾，存在重大的安全隐患。并且，在隧道洞内施焊，由于焊接工艺工序多、要求高且需要专业人员进行作业，故，施工时间较长。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种洞内施工快捷、并能避免洞内动火作业的可拆卸式瓦斯隧道钢架安装结构，以提高施工安全性。

本实用新型采用的技术方案是：可拆卸式瓦斯隧道钢架安装结构，包括钢架和锁脚锚杆；沿隧道横向，在所述钢架的与隧道围岩相邻的另一侧设置有连接件；沿隧道纵向，所述连接件包括固定区和安装区，所述固定区与钢架相连接，所述安装区沿隧道纵向延伸至钢架外侧，并在安装区上设置有通孔；所述锁脚锚杆用于与钢架相连接的连接端设置有外螺纹，且锁脚锚杆的连接端穿过安装区上的通孔并经分居安装区两侧的螺帽与连接件相把合。

进一步的，所述连接件的安装区设置有两处，沿隧道纵向，两处安装区分居固定区的前后两侧；且两处安装区均通过锁脚锚杆锚固与隧道围岩。

进一步的，所述钢架为工字钢架；所述连接件呈板状，沿隧道竖向，连接件包括工作段和沿隧道横向向外弯折的外弯折段，所述工作段与锁脚锚杆相垂直，所述通孔设置于工作段；所述工作段与外弯折段相连接的另一端与钢架的翼缘固定连接，所述外弯折段与工作段相连接的另一端与钢架的翼缘固定连接。

进一步的，所述外弯折段与工作段相互垂直。

进一步的，所述钢架为格栅钢架，其包括位于外周的格栅边框和位于格栅边框内的与格栅边框相连接的连接筋；

所述连接件为钢板，在连接件与钢架之间设置有连接座，并经所述连接座使连接件连接于钢架并垂直于锁脚锚杆。

进一步的，所述连接座在钢架上的正投影呈方形，其包括首尾相连的两根横向钢杆和两根竖向钢杆，且所述竖向钢杆呈L形状；所述连接座的竖向钢杆与所述钢架的格栅边框固定连接，所述连接座的横向钢杆与所述连接件的固定区固定连接。

进一步的，所述竖向钢杆包括与钢架固定连接的竖直段和沿隧道横向向内弯折的内弯折段，所述竖直段与内弯折段相互垂直。

进一步的，相邻钢架之间通过连接钢筋相连接，所述连接钢筋的两端分别加工有外螺纹；在相邻钢架的相对应位置设置有安装孔，所述安装孔的直径大于连接钢筋的直径；所述连接钢筋的两端穿过安装孔并经位于安装孔两侧的螺母与钢架把合。

进一步的，所述钢架为工字钢架，所述安装孔设置于钢架的腹板。

进一步的，所述钢架为格栅钢架，其包括位于外周的格栅边框和位于格栅边框内的与格栅边框相连接的连接筋；沿隧道的横向，在钢架的内侧设置有连接钢板，所述连接钢板固定于格栅边框，所述安装孔设置于连接钢板。

本实用新型的有益效果是：本实用新型，通过锁脚锚杆的连接端设置成外螺纹，使锁脚锚杆与钢架之间采用螺栓连接，使得钢架与连接件的安装均可在洞外进行，而洞内仅需要螺栓连接，保证了洞内不动火施工，有效隔绝了火源，确保施工安全；同时，螺栓连接操作工序简单、灵活，利于加快施工进度；再则，该螺栓连接结构能适应钢架允许安装误差要求。

附图说明

图1为工字钢架锁脚结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为格栅钢架锁脚结构示意图；

图4为图3的左视图；

图5为工字钢架纵向连接示意图；

图6为图5的A处局部放大图；

图7为格栅钢架纵向连接示意图；

图8为图7的A-A处剖视图。

图中，钢架1、格栅边框11、连接筋12、锁脚锚杆2、连接件3、固定区31、安装区32、工作段33、外弯折段34、通孔4、螺帽5、连接座6、横向钢杆61、竖向钢杆62、竖直段621、内弯折段622、连接钢筋7、安装孔8、连接钢板9。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明如下：

可拆卸式瓦斯隧道钢架安装结构，如图1、图2、图3和图4所示，包括钢架1和锁脚锚杆2；沿隧道横向，在所述钢架1的与隧道围岩相邻的另一侧设置有连接件3；沿隧道纵向，所述连接件3包括固定区31和安装区32，所述固定区31与钢架1相连接，所述安装区32沿隧道纵向延伸至钢架1外侧，并在安装区32上设置有通孔4；所述锁脚锚杆2用于与钢架1相连接的连接端设置有外螺纹，且锁脚锚杆2的连接端穿过安装区32上的通孔4并经分居安装区32两侧的螺帽5与连接件3相把合。

本实用新型，沿隧道横向，钢架1一侧邻近隧道围岩进行初期支护，锁脚锚杆2一端锚固至隧道围岩内，另一端与钢架1固定连接，从而将钢架1脚部位置与围岩固定。将连接件3设置于钢架1与隧道围岩相邻的另一侧能够保证足够的操作空间，同时避免连接件3对初期支护的影响。而连接件3的安装区32延伸至钢架1外侧，使得锁脚锚杆2与安装区32相连接时，避免钢架1对锁脚锚杆2的干涉，方便操作。通过锁脚锚杆2的连接端设置成外螺纹，使锁脚锚杆2与钢架1之间采用螺栓连接，使得钢架1与连接件3的安装均可在洞外进行，而洞内仅需要螺栓连接，保证了洞内不动火施工，有效隔绝了火源，确保施工安全；同时，螺栓连接操作工序简单、灵活，利于加快施工进度；再则，根据相关规范规定，允许钢架1横向安装偏差为±50mm，钢架竖向安装偏差为不低于设计高程，而该螺栓连接结构能适应钢架1允许安装误差要求，即，即便在安装误差下，其也能方便快捷地完成安装。

为了满足钢架1固定的要求，优选的，所述连接件3的安装区32设置有两处，沿隧道纵向，两处安装区32分居固定区31的前后两侧；且两处安装区32均通过锁脚锚杆2锚固与隧道围岩。

连接件3可以为块状、板状或者杆状等，其需适应钢架1具体结构。

如图1和图2所示，当所述钢架1为工字钢架时，所述连接件3呈板状，沿隧道竖向，连接件3包括工作段33和沿隧道横向向外弯折的外弯折段34，所述工作段33与锁脚锚杆2相垂直，所述通孔4设置于工作段33；所述工作段33与外弯折段34相连接的另一端与钢架1的翼缘固定连接，所述外弯折段34与工作段33相连接的另一端与钢架1的翼缘固定连接。

外弯折段34用于使工作段33呈倾斜布置，使得工作段33与锁脚锚杆2相互垂直，保证了螺帽5与连接件3的接触面积。同时，外弯折段34与钢架1的翼缘固定连接，保证了连接件3与钢架1安装的牢固性，从而保证了锁脚锚杆2与钢架1连接的可靠性。

上述实施方式中，外弯折段34与工作段33之间的夹角可以为钝角，也可以为锐角，最优的，所述外弯折段34与工作段33相互垂直。该设置，外弯折段34的有效长度短，利于节约材料，同时折弯方便。

如图3和图4所示，当所述钢架1为格栅钢架，其包括位于外周的格栅边框11和位于格栅边框11内的与格栅边框11相连接的连接筋12时，为了保证锁脚锚杆2与钢架1连接的牢固稳定性，所述连接件3为钢板，在连接件3与钢架1之间设置有连接座6，并经所述连接座6使连接件3连接于钢架1并垂直于锁脚锚杆2。

连接座6的设置使得连接件3与锁脚锚杆2垂直，保证了螺帽5与连接件3的接触面积最大化，从而提高了螺栓连接的可靠性。

连接座6可以呈块状，但是块状结构重量大、且浪费材料。优选的，所述连接座6在钢架1上的正投影呈方形，其包括首尾相连的两根横向钢杆61和两根竖向钢杆62，且所述竖向钢杆62呈L形状；所述连接座6的竖向钢杆62与所述钢架1的格栅边框11固定连接，所述连接座6的横向钢杆61与所述连接件3的固定区31固定连接。

经横向钢杆61和竖向钢杆62拼接而成的连接座6呈框架状，所需制作材料更少，且质量更轻。而竖向钢杆62呈L形的弯折状，使连接件3呈倾斜设置，而横向钢杆61用于与连接件3固定连接，保证了连接件3足够的焊缝长度，从而保证了连接件3安装的牢固可靠性。

L形的竖向钢杆62的弯折角可以为锐角也可以为钝角，最优的，所述竖向钢杆62包括与钢架1固定连接的竖直段621和沿隧道横向向内弯折的内弯折段622，所述竖直段621与内弯折段622相互垂直。该设置，内弯折段622的有效长度短，利于节约材料，同时折弯方便。

如图5、图6、图7和图8所示，优选的，相邻钢架1之间通过连接钢筋7相连接，所述连接钢筋7的两端分别加工有外螺纹；在相邻钢架1的相对应位置设置有安装孔8，所述安装孔8的直径大于连接钢筋7的直径；所述连接钢筋7的两端穿过安装孔8并经位于安装孔8两侧的螺母与钢架1把合。

根据相关规范规定，允许钢架1横向安装偏差为±50mm，钢架竖向安装偏差为不低于设计高程，而该螺栓连接结构能适应钢架1允许安装误差要求，即，即便在安装误差下，其也能方便快捷地完成钢架1之间的连接。

如图5和图6所示，当所述钢架1为工字钢架时，所述安装孔8设置于钢架1的腹板。在钢架1的腹板上加工孔，操作简单快捷。

如图7和图8所示，当所述钢架1为格栅钢架，其包括位于外周的格栅边框11和位于格栅边框11内的与格栅边框11相连接的连接筋12时，沿隧道的横向，在钢架1的内侧设置有连接钢板9，所述连接钢板9固定于格栅边框11，所述安装孔8设置于连接钢板9。连接钢板9为安装孔8的加工创造空间，同时连接钢板9便于与格栅边框11焊接。