[实用新型]一种软岩变形隧道钢拱架节点的连接装置

说明书

本实用新型公开了一种软岩变形隧道钢拱架节点的连接装置，包括钢拱架、连接部和钢套管，所述连接部焊接在所述钢拱架上，所述连接部包括结构相同的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和第二连接板间隔平行焊接于所述钢拱架上并通过纵向连接组件连接，所述钢套管套设于所述钢拱架上且通过横向连接组件连接。该连接装置通过上述内外两层的连接结构，不会出现钢拱架受力较大的现象，在弯矩作用下，钢拱架连接处也不会产生较大变形，避免了钢拱架连接节点处弯矩过大导致螺栓拉断和连接失效的现象的发生。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种软岩变形隧道钢拱架节点的连接装置。

背景技术

目前，隧道工程开挖施工中，支护结构是我国隧道工程领域常用的一种支护形式，特别是在软弱围岩中得到了广泛的应用，如软岩大变形隧道。支护结构中的钢拱架支护，一般均采用H型钢或工字钢制成，钢拱架支护具有支护刚度大、发挥作用大、加工制造简单快等优点，但是受限于加工工艺及施工方法的限制，钢拱架往往采用分节安装的方式，加工好的各拱架节之间的连接按开挖先后顺序在隧道中组装而成，按照隧道支护质量控制要求，每榀钢拱架的加工精度和安装精度的要求都非常高，而各拱架节之间采用传统焊接方法就无法满足上述隧道支护质量控制的要求，加上焊接要在隧道内进行，施工空间小，操作不方便，既不安全，焊接质量也难以控制，在软岩大变形隧道中，由于围岩变形较大，螺栓连接的方式导致钢拱架受力较大；在弯矩作用下，钢拱架连接处往往会产生较大变形，导致连接螺栓拉断或失效，因而钢拱架连接处往往是钢拱架支护的薄弱部位。

现有技术中，往往通过在钢架两端设置连接板并在连接板上设置若干通孔，并使用紧固件连接，如申请号为“201820579163.3”的中国专利申请文献；还有的是在各拱架节的左右两端对称地分别焊装矩形的连接板并在各连接板上对应位于四角的部位对称地开设螺栓孔，在各两两相邻的拱架节上的连接板之间的对应螺栓孔中分别穿装高强螺栓并拧紧高强螺母而固定连接，如申请号为“201220485501.X”的中国专利申请文献。总体来看，目前钢拱架节点的连接主要采用在钢拱架两端设置连接板并采用螺栓连接的方法，但是这些方法均不能解决钢拱架连接处弯矩过大导致连接失效的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种软岩变形隧道钢拱架节点的连接装置，具有较高连接刚度及稳定性，能有效避免钢拱架连接节点处弯矩过大导致连接失效的现象，以解决背景技术中提到的技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种软岩变形隧道钢拱架节点的连接装置，包括钢拱架、连接部和钢套管，所述连接部焊接在所述钢拱架上，所述连接部包括结构相同的第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和第二连接板间隔平行焊接于所述钢拱架上并通过纵向连接组件连接，所述钢套管套设于所述钢拱架上且通过横向连接组件连接。

进一步地，所述钢拱架为工字型拱架，所述钢拱架包括第一竖向钢板、连接钢板和第二竖向钢板，所述第一竖向钢板和所述第二竖向钢板平行设置，所述连接钢板的第一端与所述第一竖向钢板连接，所述连接钢板的第二端与所述第二竖向钢板连接。

进一步地，所述第一竖向钢板、连接钢板和第二竖向钢板的长度相等。

进一步地，所述第一竖向钢板和第二竖向钢板上开设有多个第一横向通孔。

进一步地，所述第一连接板和第二连接板均为钢制垫板，所述第一连接板和第二连接板上位于所述钢拱架两外侧的端面上均开设有一对纵向通孔。

进一步地，所述纵向连接组件包括纵向连接钢筋和纵向锁紧螺栓，所述纵向连接钢筋的两端开设有与所述纵向锁紧螺栓配合的外螺纹，所述纵向连接钢筋穿设于所述纵向通孔配合所述纵向锁紧螺栓实现第一连接板和第二连接板的连接。

进一步地，所述钢套管包括两块平行布置的第一平板和两块平行布置的第二平板，所述第一平板和所述第二平板依次首尾相接构成钢套管，所述第一平板上均匀开设有互相平行的若干对第二横向通孔。