可縮性凹型鋼鋼架接頭構件及凹型鋼鋼架的製作方法

2023-04-27 08:46:16 2

可縮性凹型鋼鋼架接頭構件及凹型鋼鋼架的製作方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及凹型鋼鋼架技術領域，尤其涉及可縮性凹型鋼鋼架接頭構件及包括該可縮性凹型鋼鋼架接頭構件的凹型鋼鋼架。
【背景技術】
[0002]在隧道施工中，若隧道埋深大或圍巖軟弱、膨脹時易產生圍巖大變形現象，常導致襯砌結構失穩或侵限，常規支護技術手段難以保障隧道結構安全，工程實踐中傾向於採用可縮性鋼架進行支護，利用鋼架的可縮性有計劃地釋放部分荷載以降低結構負載。對可縮性鋼架而言，其設計與施工的難點便是鋼架的接頭搭接部位，其接頭搭接部位設計的優劣直接影響襯砌結構的支護效果。
[0003]目前，對採用U型鋼、槽鋼等凹型鋼製作的可縮性鋼架，通常採用卡纜式箍具使相互搭接的鋼架產生摩擦力，以此控制鋼架的可縮性，該方法實施效果完全取決於卡纜式箍具的力度，鋼架搭接部位的箍具一旦失效連接部位則將瞬間產生較大位移、鋼架失去承載能力。因此，該種可縮性鋼架控制條件單一、安全風險大。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的一個目的在於提出一種有效避免了因箍具失效導致連接部位瞬間產生較大位移問題的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件。
[0005]本實用新型的另一個目的在於提出一種具有較高的安全性、穩定性及可靠性的凹型鋼鋼架。
[0006]為達此目的，本實用新型採用以下技術方案:
[0007]—種凹型鋼接頭構件，包括互相搭接的內凹型鋼和外凹型鋼，所述接頭構件包括主體梁、設置在主體梁一側的外側堵頭和設置在主體梁另一側的內側堵頭，所述外側堵頭和內側堵頭之間預留有搭接區域，所述內凹型鋼穿設在所述外側堵頭內並伸入搭接區域，所述外凹型鋼包覆所述內側堵頭並伸入搭接區域，所述內凹型鋼和外凹型鋼在搭接區域內通過鎖緊件固結。
[0008]進一步的技術方案是，所述接頭構件還包括內支撐和外支撐，所述內支撐固定連接在內側堵頭靠近外側堵頭的一側，所述外支撐固定連接在所述外側堵頭靠近內側堵頭的一側，所述內凹型鋼伸入搭接區域的一端抵靠在內支撐上，所述外凹型鋼伸入搭接區域的一端抵靠在外支撐上。
[0009]進一步的技術方案是，所述內支撐和所述外支撐為沿主體梁長度方向上可伸縮的彈性體，所述內支撐和外支撐結構尺寸和壓縮性能相同，接頭構件的可縮長度為內支撐或外支撐的可壓縮長度。
[0010]進一步的技術方案是，所述內凹型鋼和外凹型鋼在搭接區域內通過至少一個卡箍固結，在所述內側堵頭和外側堵頭處設置用於固定外凹型鋼和內凹型鋼的卡箍。
[0011]進一步的技術方案是，所述外側堵頭和所述外支撐設置上均設有凹槽，所述凹槽底部外形結構與內凹型鋼的外圍形狀相同。
[0012]進一步的技術方案是，所述內側堵頭的外圍形狀與外凹型鋼的內圍形狀相同，所述內側堵頭和內支撐的外徑尺寸不大於所述外凹型鋼的內徑尺寸。進一步的技術方案是，所述主體梁平行設置有兩個，兩個所述主體梁設置在外側堵頭和內側堵頭寬度方向上的兩側。
[0013]進一步的技術方案是，所述主體梁與所述內側堵頭、所述外側堵頭、內支撐和外支撐為一體成型結構。
[0014]—種凹型鋼鋼架，包括至少一組搭接的凹型鋼，所述凹型鋼之間通過如上述所述的凹型鋼接頭構件搭接連接。
[0015]進一步的技術方案是，所述凹型鋼為U型鋼或槽鋼。
[0016]本實用新型的有益效果為:
[0017]本實用新型凹型鋼接頭構件的相互搭接的內凹型鋼和外凹型鋼可分別通過內側堵頭和外側堵頭進行限位，利用內支撐和外支撐的壓縮提供變形空間和回彈力，有效避免了因緊固件失效導致內凹型鋼和外凹型鋼瞬間產生較大位移的問題，搭接部位可以實現承載力與位移的聯合控制，支護效果好。
[0018]本實用新型凹型鋼鋼架具有較高的可靠性、穩定性和安全性。
【附圖說明】

[0019]圖1是本實用新型優選實施例1提供的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件的主視圖；
[0020]圖2是本實用新型優選實施例1提供的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件的側視圖；
[0021]圖3是本實用新型優選實施例1提供的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件的俯視圖；
[0022]圖4是本實用新型優選實施例1提供的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件的搭接示意圖；
[0023]圖5是圖4中外側堵頭處的截面示意圖；
[0024]圖6是圖4中內側堵頭處的截面示意圖。
[0025]圖中:
[0026]1、內凹型鋼;2、外凹型鋼;3、主體梁;4、外側堵頭；5、內側堵頭;6、搭接區域;7、內支撐;8、外支撐。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖並通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。
[0028]優選實施例1
[0029]本實施例公開一種可縮性凹型鋼鋼架接頭構件。如圖1-6所示，相互搭接的凹型鋼為內凹型鋼I和外凹型鋼2，內凹型鋼I搭設在外凹型鋼2的凹口內。該凹型鋼接頭構件包括主體梁3、設置在主體梁3—側的外側堵頭4和設置在主體梁3另一側的內側堵頭5，外側堵頭4和內側堵頭5之間預留有搭接區域6，內凹型鋼I穿設在外側堵頭4內並伸入搭接區域6抵靠在內側堵頭5上，外凹型鋼2包覆內側堵頭5並伸入搭接區域6抵靠在外側堵頭4上，內凹型鋼I和外凹型鋼2在搭接區域6內通過鎖緊件固結。優選的，主體梁3平行設置有兩個，兩個主體梁3分別設置在外側堵頭4和內側堵頭5寬度方向上的兩側。
[0030]為了確保內凹型鋼I和外凹型鋼2連接的穩定性，在內側堵頭5、外側堵頭4以及搭接區域6均設置有鎖緊件，依次用於鎖緊內側堵頭5與外凹型鋼2、外側堵頭4與內凹型鋼I以及內凹型鋼I和外凹型鋼2。優選的，鎖緊件為卡箍。搭接區域6處設置有至少兩個卡箍，充分鎖緊內外凹型鋼以便凹型鋼錯動產生摩擦力。
[0031]為了增加接頭構件的承載能力，接頭構件還包括內支撐7和外支撐8，內支撐7固定連接在內側堵頭5靠近外側堵頭4的一側，外支撐8固定連接在外側堵頭4靠近內側堵頭5的一側，內凹型鋼I伸入搭接區域6的一端抵靠在內支撐7上，外凹型鋼2伸入搭接區域6的一端抵靠在外支撐8上。優選的，內支撐7和外支撐8為沿主體梁3長度方向上可伸縮的彈性體。
[0032]採用上述設置了內支撐7和外支撐8的構件連接鋼架時接頭部位承載力不僅取決於內外側凹型鋼間摩擦力，還取決於內支撐7和外支撐8的壓縮的回彈力，接頭構件的承載力由兩部分力共同組成。接頭構件允許的可縮長度為內支撐7或外支撐8的可壓縮長度。內支撐7和外支撐8的可壓縮尺寸根據預設鋼架的收縮尺寸設定。內支撐7和外支撐8結構尺寸、壓縮性能相同。當內支撐7和外支撐8被完全壓縮後，內側堵頭5和外側堵頭4的限制承載力可以持續增加，而不受限於搭接部位的摩擦力。
[0033]當取消內支撐7和外支撐8使凹型鋼搭接端直接與堵頭結構直接對接時，或支撐結構為非壓縮結構體時，該接頭構件轉變為固定型接頭構件。優選的，主體梁3、內側堵頭5、外側堵頭4、內支撐7和外支撐8為一體成型結構。
[0034]本實施例可縮性凹型鋼鋼架接頭構件的相互搭接的內凹型鋼I和外凹型鋼2可分別通過內側堵頭和外側堵頭進行限位，利用內支撐和外支撐的壓縮提供變形空間和回彈力，有效避免了緊固件失效導致內凹型鋼I和外凹型鋼2瞬間產生較大位移的問題，搭接部位可以實現承載力與位移的聯合控制，支護效果好。
[0035]如圖5和圖6所示，外側堵頭4和外支撐8上均設有凹槽，凹槽底部外形結構與內凹型鋼I的外圍形狀相同以使內凹型鋼I可平穩通過外側堵頭4和外支撐8。內側堵頭5的外圍形狀與外凹型鋼2的內圍形狀相同，內側堵頭5和內支撐7的外徑尺寸不大於外凹型鋼2的內徑尺寸以使外凹型鋼2能夠包覆內側堵頭5和外支撐8。
[0036]為了確保搭接構件對內外凹型鋼端部的有效支撐，外側堵頭4與外凹型鋼2的橫斷面外形結構以及尺寸一致，內側堵頭5與內凹型鋼I的橫斷面外形結構以及尺寸一致。其中，內側堵頭5還可以為實體構造，只要保證其外形尺寸不小於內凹型鋼I的外形尺寸即可。
[0037]優選實施例2
[0038]本實施例公開一種凹型鋼鋼架，包括至少一組搭接的凹型鋼，凹型鋼之間通過優選實施例1中涉及的各種凹型鋼接頭構件搭接連接。
[0039]優選的，凹型鋼為U型鋼或槽鋼。
[0040]以上結合具體實施例描述了本實用新型的技術原理。這些描述只是為了解釋本實用新型的原理，而不能以任何方式解釋為對本實用新型保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本實用新型的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種可縮性凹型鋼鋼架接頭構件，包括互相搭接的內凹型鋼(I)和外凹型鋼(2)，其特徵在於，所述接頭構件包括主體梁(3)、設置在所述主體梁(3)—側的外側堵頭(4)和設置在所述主體梁(3)另一側的內側堵頭(5)，所述外側堵頭(4)和所述內側堵頭(5)之間預留有搭接區域(6)，所述內凹型鋼(I)穿設在所述外側堵頭(4)內並伸入所述搭接區域(6)，所述外凹型鋼(2)包覆所述內側堵頭(5)並伸入所述搭接區域(6)，所述內凹型鋼(I)和外凹型鋼(2)在搭接區域(6)內通過鎖緊件固結。2.根據權利要求1所述的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件，其特徵在於，所述接頭構件還包括內支撐(7)和外支撐(8)，所述內支撐(7)固定連接在所述內側堵頭(5)靠近所述外側堵頭(4)的一側，所述外支撐(8)固定連接在所述外側堵頭(4)靠近內側堵頭(5)的一側，所述內凹型鋼(I)伸入所述搭接區域(6)的一端抵靠在內支撐(7)上，所述外凹型鋼(2)伸入搭接區域(6)的一端抵靠在外支撐(8)上。3.根據權利要求2所述的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件，其特徵在於，所述內支撐(7)和所述外支撐(8)為沿所述主體梁(3)長度方向上可伸縮的彈性體，所述內支撐(7)和外支撐(8)結構尺寸和壓縮性能相同，接頭構件的可縮長度為內支撐(7)或外支撐(8)的可壓縮長度。4.根據權利要求1-3任一所述的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件，其特徵在於，所述內凹型鋼(I)和外凹型鋼(2)在所述搭接區域(6)內通過至少一個卡箍固結，在所述內側堵頭(5)和外側堵頭(4)處分別設置用於固定外凹型鋼(2)和內凹型鋼(I)的卡箍。5.根據權利要求2或3所述的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件，其特徵在於，所述外側堵頭(4)和所述外支撐(8)上均設有凹槽，所述凹槽底部外形形狀與內凹型鋼(I)的外圍形狀相同。6.根據權利要求2或3所述的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件，其特徵在於，所述內側堵頭(5)的外圍形狀與外凹型鋼(2)的內圍形狀相同，所述內側堵頭(5)和內支撐(7)的外徑尺寸不大於所述外凹型鋼(2)的內徑尺寸。7.根據權利要求1-3任一所述的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件，其特徵在於，所述主體梁(3)平行設置有兩個，兩個所述主體梁(3)分別設置在外側堵頭(4)和內側堵頭(5)寬度方向上的兩側。8.根據權利要求2-3任一所述的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件，其特徵在於，所述主體梁⑶、所述內偵賭頭(5)、所述外側堵頭(4)、所述內支撐(7)和外支撐(8)為一體成型結構。9.一種凹型鋼鋼架，包括至少一組搭接的凹型鋼，其特徵在於:所述凹型鋼之間通過如權利要求1-8任一所述的可縮性凹型鋼鋼架接頭構件搭接。10.根據權利要求9所述的凹型鋼鋼架，其特徵在於，所述凹型鋼為U型鋼或槽鋼。
【專利摘要】本實用新型公開了一種可縮性凹型鋼鋼架接頭構件及凹型鋼鋼架，屬於可縮性鋼架接頭構件領域，為解決現有鋼架接頭構件可靠性低等問題而設計。本實用新型凹型鋼接頭構件包括主體梁、設置在主體梁一側的外側堵頭、設置在主體梁另一側的內側堵頭、設置在內側堵頭內側的內支撐和設置在外側堵頭內側的外支撐；內凹型鋼穿設在外側堵頭內，外凹型鋼包覆內側堵頭，內凹型鋼和外凹型鋼在搭接區域內通過鎖緊件固結。本實用新型凹型鋼鋼架包括凹型鋼接頭構件。本實用新型相互搭接的內凹型鋼和外凹型鋼可分別通過內側堵頭和外側堵頭進行限位，有效避免了因緊固件失效導致內凹型鋼和外凹型鋼瞬間產生較大位移的問題，具有較高的可靠性、穩定性和安全性。
【IPC分類】E21D11/22
【公開號】CN205387947
【申請號】CN201620142900
【發明人】許崇幫
【申請人】交通運輸部公路科學研究所
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2016年2月25日