礦山法初期支護格柵鋼架焊接模具的製作方法與流程

2023-06-04 03:24:46 2

本發明涉及一種焊接模具，特別是一種礦山法初期支護格柵鋼架焊接模具的製作方法。

背景技術：

在地鐵工程中，中國式礦山法是常用的一種區間暗挖隧道施工工法，採用格柵鋼架結合網噴混凝土作為初期支護、後期模築鋼筋混凝土作為二襯的複合襯砌形式，其中，格柵鋼架是由多種型號鋼筋和型鋼等焊接而成的，具有可根據不同的斷面形式及荷載情況設計成不同截面形狀的優點。在施工過程中，格柵鋼架需根據斷面種類和設計圖紙要求提前加工，每榀格柵鋼架分段製作，架設時採用螺栓連接拼接成環。格柵鋼架的傳統加工工藝為：一)根據設計圖紙分段下料彎制鋼筋；二)在鋼筋加工平臺上人工定位拼裝、焊接格柵鋼架主筋、U型構造筋、Z型構造筋和分段連接角鋼。上述工藝存在的問題是：焊接質量與製作精度控制難度大，採用人工定位，製作過程繁雜、多次人工定位測量錯誤率高、安裝時連接板螺栓孔位置難以對準，施工速度較慢且影響洞內格柵架設進度，不符合暗挖隧道施工早封閉的原則。

技術實現要素：

本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種礦山法初期支護格柵鋼架焊接模具的製作方法，採用該模具焊接格柵鋼架速度快精度高。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是：一種礦山法初期支護格柵鋼架焊接模具的製作方法，採用以下步驟：一)根據格柵鋼架的設計圖設計格柵鋼架焊接模具；所述格柵鋼架是由多個分段拼裝連接而成的，所述分段的兩端均設有端板，相鄰的兩個所述分段的端板通過螺栓連接在一起；每個所述分段包括四根格柵鋼架主筋，分上下兩層，每層有內外兩根，四根格柵鋼架主筋通過U型構造筋和Z型構造筋連接在一起；所述焊接模具包括基板和焊接在其上的多組託架，每組託架包括至少三個主筋託架和兩個段端定位架，相鄰的兩組託架共用一個所述段端定位架，所有所述主筋託架和所有所述段端定位架圍成一圈；所述主筋託架包括支架和焊接其上的兩根水平設置的懸臂式託臂，所述支架位于格柵鋼架的內側，兩根所述懸臂式託臂上下平行設置，它們之間的間距和格柵鋼架上下兩層主筋之間的間距相同，在上的所述懸臂式託臂上形成有與格柵鋼架上層兩根主筋適配的兩個上層主筋限位槽，在下的所述懸臂式託臂上形成有與格柵鋼架下層兩根主筋適配的兩個下層主筋限位槽，所述支架與所述基板固接；所述段端定位架包括定位支撐立板，在所述定位支撐立板上設有與格柵鋼架分段端板連接的螺孔；二)應用revit軟體建立格柵鋼架焊接模具的三維模型；三)將所述基板鋪設在地面上，利用格柵鋼架焊接模具的三維模型在所述基板上放樣定位，然後將構型不同的多組託架焊接在所述基板上。

在所述定位支撐立板的兩側設有斜撐，所述斜撐焊接在所述定位支撐立板和所述基板之間。

所述支架是由立放的角鋼形成的；在上的所述託臂上固接有從內至外依次設置的限位塊Ⅰ、限位塊Ⅱ和限位塊Ⅲ，同一個主筋託架中的所述支架與所述限位塊Ⅰ之間構成一個位於內側的所述上層主筋限位槽，在所述限位塊Ⅱ和所述限位塊Ⅲ之間構成一個位於外側的所述上層主筋限位槽；在下的所述託臂上固接有從內至外依次設置的限位塊Ⅳ、限位塊Ⅴ和限位塊Ⅵ，同一個主筋託架中的所述支架與所述限位塊Ⅳ之間構成一個位於內側的所述下層主筋限位槽，在所述限位塊Ⅴ和所述限位塊Ⅵ之間構成一個位於外側的所述下層主筋限位槽。

所述限位塊Ⅰ、所述限位塊Ⅱ、所述限位塊Ⅲ、所述限位塊Ⅳ、所述限位塊Ⅴ和所述限位塊Ⅵ均是由鋼筋製成的。

本發明具有的優點和積極效果是：通過應用revit軟體建立格柵鋼架焊接模具的三維模型，通過三維模型放樣，確定託架中主筋託架和段端定位架的位置，最後完成焊接模具的製作，能夠很好地保證模具的製作精度，進而保證格柵鋼架的成環質量。每組託架包括至少三個主筋託架和兩個段端定位架，相鄰的兩組託架共用一個所述段端定位架，能夠很好地保證格柵鋼架分段的成型質量和對位精確。主筋託架採用懸臂結構能夠方便可靠地對格柵鋼架主筋進行定位。因此採用本發明焊接格柵鋼架不需重複調整、重複量測，速度快精度高，質量穩定，便於安裝，能夠縮短洞內架設時間，縮短圍巖暴露時間，保證儘早成環，從而減小安全風險，減小對周邊環境的影響。

附圖說明

圖1為本發明步驟一)中的格柵鋼架焊接模具的結構示意圖；

圖2為本發明步驟一)中的格柵鋼架焊接模具的應用效果圖；

圖3為本發明步驟一)中的格柵鋼架焊接模具的一組託架的結構示意圖；

圖4為本發明步驟一)中的格柵鋼架焊接模具的一組託架的應用效果圖；

圖5為本發明步驟一)中的格柵鋼架焊接模具的主筋託架的結構示意圖；

圖6為本發明步驟一)中的格柵鋼架焊接模具的段端定位架的結構示意圖；

圖7為應用本發明製作的格柵鋼架焊接模具的結構示意圖。

圖中：1、基板；2、主筋託架；3、段端定位架；4、支架；5、懸臂式託臂；6、定位支撐立板；7、螺孔；8、斜撐；9、限位塊Ⅰ；10、限位塊Ⅱ；11、限位塊Ⅲ；12、限位塊Ⅳ；13、限位塊Ⅴ；14、限位塊Ⅵ；15、格柵鋼架。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1～圖7，一種礦山法初期支護格柵鋼架焊接模具的製作方法，採用以下步驟：

一)根據格柵鋼架的設計圖設計格柵鋼架焊接模具

所述格柵鋼架15是由多個分段拼裝連接而成的，所述分段的兩端均設有端板，相鄰的兩個所述分段的端板通過螺栓連接在一起；每個所述分段包括四根格柵鋼架主筋，分上下兩層，每層有內外兩根，四根格柵鋼架主筋通過U型構造筋和Z型構造筋連接在一起。

所述焊接模具包括基板1和焊接在其上的多組託架，每組託架包括至少三個主筋託架2和兩個段端定位架3，相鄰的兩組託架共用一個所述段端定位架3，所有所述主筋託架2和所有所述段端定位架3圍成一圈。

所述主筋託架1包括支架4和焊接其上的兩根水平設置的懸臂式託臂5，所述支架4位于格柵鋼架15的內側，兩根所述懸臂式託臂5上下平行設置，它們之間的間距和格柵鋼架上下兩層主筋之間的間距相同，在上的所述懸臂式託臂5上形成有與格柵鋼架上層兩根主筋適配的兩個上層主筋限位槽，在下的所述懸臂式託臂5上形成有與格柵鋼架下層兩根主筋適配的兩個下層主筋限位槽，所述支架4與所述基板1固接。

所述段端定位架3包括定位支撐立板6，在所述定位支撐立板6上設有與格柵鋼架分段端板連接的螺孔7。

二)應用revit軟體建立格柵鋼架焊接模具的三維模型。

三)將所述基板1鋪設在地面上，利用格柵鋼架焊接模具的三維模型在所述基板1上放樣定位，然後將構型不同的多組託架焊接在所述基板1上。多組託架既可以採用如圖7所示的結構，僅將構型不同的多組託架固定在基板1上，構型相同託架組不再重複製作，也可以採用如圖1所示的結構，多組託架圍成一圈對應一個格柵鋼架15的整體結構。需要說明的是：請參見圖7，構型不同的多組託架，組與組之間可以連續設置，也可以分開設置。在多組託架連續設置時，相鄰的兩組託架共用一個段端定位架，如圖1和圖2所示。

在本實施例中，在所述定位支撐立板6的兩側設有斜撐8，所述斜撐8焊接在所述定位支撐立板6和所述基板1之間。所述支架4是由立放的角鋼形成的；在上的所述託臂5上固接有從內至外依次設置的限位塊Ⅰ9、限位塊Ⅱ10和限位塊Ⅲ11，同一個主筋託架2中的所述支架4與所述限位塊Ⅰ9之間構成一個位於內側的所述上層主筋限位槽，在所述限位塊Ⅱ10和所述限位塊Ⅲ11之間構成一個位於外側的所述上層主筋限位槽；在下的所述託臂5上固接有從內至外依次設置的限位塊Ⅳ12、限位塊Ⅴ13和限位塊Ⅵ14，同一個主筋託架2中的所述支架4與所述限位塊Ⅳ12之間構成一個位於內側的所述下層主筋限位槽，在所述限位塊Ⅴ13和所述限位塊Ⅵ14之間構成一個位於外側的所述下層主筋限位槽。所述限位塊Ⅰ9、所述限位塊Ⅱ10、所述限位塊Ⅲ11、所述限位塊Ⅳ12、所述限位塊Ⅴ13和所述限位塊Ⅵ14均是由鋼筋製成的。

儘管上面結合附圖對本發明的優選實施例進行了描述，但是本發明並不局限於上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，並不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的範圍的情況下，還可以做出很多形式，這些均屬於本發明的保護範圍之內。