[发明专利]一种可伸式应力快速补偿型钢架联接构造

说明书

技术领域

本发明涉及施工设备，特别涉及隧道初期支护钢架加固装置制造领域。

背景技术

目前我国正在大力发展交通事业，由于山地众多、丘陵起伏，在修建公路、铁路等过程中常常需要考虑修建隧道。隧道通常采用复合式衬砌结构，初期支护一般由钢架、钢筋网、喷混凝土、锚杆中的一种或数种组合而成。当需要采用钢架进行初期支护时，由于多为人工操作，对钢架的架设往往需要耗费大量时间。隧道开挖时一般会有超挖或者欠挖现象，当各段钢架对接时，如果欠挖，则钢架无法对接，需要剔除欠挖的土石；如果超挖，则钢架安装后与围岩之间存在一定空隙，使钢架不能对围岩形成及时支护，喷混凝土施作后，初期支护才能对围岩形成有效支护，这往往使初期支护的效果达不到设计预期，对隧道带来安全隐患。因此实际安装钢架时，应尽量消除钢架与围岩之间的空隙，使钢架直接紧紧支撑在围岩上，以减少围岩应力损失，尽快达到应力补偿。

在实际施工时，对于初期支护中钢架的对接，目前通常有两种解决办法。其一，在钢架对接的空隙处加垫片，然后全部焊接，使两边的钢架通过垫片固定在一起。这种办法容易操作，但垫片需要一层层焊接，如果钢架接头处空隙较大，则需要的垫片较多，焊接时间长，焊接后整体稳定性不强。其二，直接用螺栓连接两侧钢架，通过螺栓和螺母固定两边钢架上的法兰盘，达到稳定钢架的目的。该方法不需要焊接，但在固定两边法兰盘时，不易操作。

发明内容

鉴于现有技术的以上不足，本发明的目的是提供一种可伸式应力快速补偿型钢架联接构造，使之在安装方便的前提下，尽量消除钢架与围岩之间的空隙，使钢架直接紧紧支撑在围岩上，以减少围岩应力损失，尽快达到应力补偿。

本发明的目的是通过如下的手段实现的。

一种可伸式应力快速补偿型钢架联接构造，用于隧道初期初期支护中钢架的对接，具有两个相向设置的法兰端板，在两个法兰端板间设置有至少三个连接两个相向螺杆的内螺纹联接件，内螺纹联接件联接两个具有相反螺纹方向的螺杆。

采用本发明的结构，与现有技术相比，具有如下的主要优点：

(1)根据需要选择合适的螺栓、螺母，隧道原来的钢架法兰盘间不需要其它垫块，不造成材料浪费。

(2)对邻接钢架连接加固后整体稳定性好。

(3)使钢架紧贴在围岩上，尽可能减少应力损失，尽快达到应力补偿。

附图说明

图1本发明的组成结构图。

图2是本发明安装完成时的组成结构图。

图3是内螺纹联接件的纵向剖视图。

图4是隧道初期支护钢架应用可伸式钢架(四只)的示意图。

图5是型钢钢架接入可伸式钢架效果图。

图6是格栅钢架接入可伸式钢架效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例如图所示，本发明可伸式应力快速补偿型钢架联接构造，具有两个相向设置的法兰端板4，在两个法兰端板间设置有四个连接两个相向螺杆的内螺纹联接件3，内螺纹联接件联接两个具有相反螺纹方向的螺杆。

在本实施例中，包含四个内螺纹联接件、16个普通六角螺母、8根螺栓、2个法兰盘。其中法兰端板与对应需要接入的隧道初期支护钢架的法兰盘外形相同。内螺纹联接件如附图3所示，其中间段无内螺纹，沿环向平均分布有4个小孔5，其内径小于两侧内螺纹直径，两端的内螺纹旋转方向正好相反。该螺母可用特制扳手插入中间的小孔中扳动旋转。通过这个特制内螺纹联接件及与之相匹配的普通螺栓、螺帽和能够同时与隧道初期支护钢架相匹配的法兰盘将各段钢架接头连接在一起，使钢架整体达到伸长的目的。

可伸式钢架在隧道初期支护钢架中的应用如附图4所示，该图为可伸式钢架在隧道中应用的一种可能情况，实际情况下可根据需要决定是否在相邻初期支护钢架之间加入可伸式钢架。

隧道初期支护钢架接入可伸式钢架局部效果图如附图5、附图6所示。

使用过程中，可采用如下的步骤(以图5为例)：

(1)根据需要选择合适的特制内螺纹联接件、普通六角螺母、螺栓、法兰盘组合形成可伸式钢架，其中螺栓拧入内螺纹联接件中时须拧至无法拧动为止；

(2)将可伸式钢架两侧的螺栓分别穿入相邻隧道初期支护钢架的法兰盘中；

(3)将可伸式钢架法兰盘内侧普通六角螺母向外拧至基本不动为止；

(4)用特制扳手分别穿入四个内螺纹联接件中的小孔进行旋转，使螺栓退出圆长螺母至无法调节为止；

(5)将普通六角螺母焊接在法兰盘上；