[发明专利]隧道钢拱架加工限位装置和方法

说明书

本发明涉及大批量隧道钢拱架的加工，具体为隧道钢拱架加工限位装置和方法，包括焊接限位模具；所述的焊接限位模具包括定位横梁，对称垂直设置在定位横梁两端下表面的限位卡板，以及设置在限位卡板前端的焊接定位板；两个限位卡板面对面平行设置，之间的距离等于钢拱架工字钢的翼缘宽度，限位卡板的长度大于钢拱架工字钢的高度；焊接定位板的上端与定位横梁下表面固定，内侧与对应的限位卡板前端垂直连接；焊接定位板的前表面分别设置有两个定位柱，四个定位柱的位置与钢拱架连接钢板上的连接通孔位置相同。本发明结构简单，设计合理，使用方便，能够极大的提高拱架的加工效率和产品合格率，为大批量的现场生产提供了切实可行的装置和方法。

技术领域

本发明涉及大批量隧道钢拱架的加工，具体为隧道钢拱架加工限位装置和方法。

背景技术

现有技术中，由于技术的发展，公路隧道和铁路隧道的施工量都在不断增长，由此带来隧道钢拱架加工数量的激增，现有的加工方法和装置已经无法满足其加工和安装对精度的要求，导致钢拱架安装的合格率低，安装拱架工序所需时间较长，严重影响隧道初期支护的工程质量和施工进度；同时在隧道钢拱架施工过程中，如果钢拱架加工存在质量缺陷，将存在很大的安全隐患。

造成上述问题的原因在于一个是钢拱架的加工量大；另一个是钢拱架本身的结构特殊，其本身在使用和加工时都带有弯制成型的弧度，因此无论是在拱架与连接钢板焊接时会出现环向纵向不同轴，还是在原材料精心初步切头处理时，均会由于其弧度的影响，导致钢拱架连接钢板的角度问题，极大的影响了钢拱架的加工质量和效率。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种隧道钢拱架加工限位装置和方法，结构简单，设计合理，使用方便，能够极大的提高拱架的加工效率和产品合格率，为大批量的现场生产提供了切实可行的装置和方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

隧道钢拱架加工限位装置，包括焊接限位模具；

所述的焊接限位模具包括定位横梁，对称垂直设置在定位横梁两端下表面的限位卡板，以及设置在限位卡板前端的焊接定位板；两个限位卡板面对面平行设置，之间的距离等于钢拱架工字钢的翼缘宽度，限位卡板的长度大于钢拱架工字钢的高度；焊接定位板的上端与定位横梁下表面固定，内侧与对应的限位卡板前端垂直连接；焊接定位板的前表面分别设置有两个定位柱，四个定位柱的位置与钢拱架连接钢板上的连接通孔位置相同。

优选的，定位横梁的前端面和两个焊接定位板的前表面共面设置。

优选的，定位柱通过垫块与焊接定位板固定，垫块的前表面超出定位横梁的前端面设置。

优选的，定位柱包括由固定端向自由端依次呈一体设置的圆柱定位段和锥台导向段，圆柱定位段的长度不小于钢拱架连接钢板的厚度，锥台导向段上套设有能够拆卸的紧固件。

优选的，定位横梁上开设有沿轴向设置的观察窗口，观察窗口的宽度大于钢拱架工字钢的翼缘宽度。

优选的，定位横梁上表面设置有操作把手。

优选的，限位卡板上开设有操作窗口，操作窗口的长度不大于钢拱架工字钢的腹板宽度。

优选的，焊接定位板的外侧中部向内侧呈凹陷设置；两个焊接定位板的外侧之间的距离与钢拱架连接钢板的宽度相同。

进一步的，还包括切割限位模具；所述的切割限位模具包括顶板和切割定位板，以及分别呈弧线设置的外弧翼缘定位板和内弧翼缘定位板；外弧翼缘定位板和内弧翼缘定位板的弧度与钢拱架工字钢的弯制弧度相同，内侧宽度与钢拱架工字钢两个翼缘外侧宽度相同；顶板的内外侧分别与内弧翼缘定位板和外弧翼缘定位板呈等弧度垂直连接，前后端分别设置有垂直连接的切割定位板，顶部设置有操控把手；切割定位板均与内弧翼缘定位板和外弧翼缘定位板垂直，且呈间隙设置，由间隙形成限位卡槽；限位卡槽的宽度和形状与钢拱架工字钢翼缘横截面的宽度和形状相同。