一種隧道約束混凝土拱架機械化施工快速定位縱向連接裝置的製作方法

2023-05-09 00:31:31 1

本實用新型涉及一種隧道約束混凝土拱架機械化施工快速定位縱向連接裝置。

背景技術：

近年來，我國交通隧道建設取得了前所未有的發展，已成為世界隧道及地下工程建設規模和建設速度第一大國。隨著隧道建設規模和速度的迅猛發展，作為隧道初期支護主體的鋼拱架，其安裝速度和質量的要求對節省工時顯得尤為重要，而我國隧道支護拱架安裝前一般都需要利用全站儀對隧道斷面拱頂、拱腳三點進行測量放樣，量出隧道拱部的中線及高程位置，來確定拱架安裝位置。

傳統的拱架安裝定位方法在施工中主要存在以下缺點：

(1)每次拱架安裝都需要進行測量放樣，佔有較長的隧道拱架安裝時間；

(2)根據測量放樣點進行拱架安裝，缺少參考物或環境限制等原因，精度也存在些許偏差。

在過去數十年的工程實踐中，雖然人們在隧道施工拱架安裝定位做了很多工作，由於條件限制，沒有一種方法切實有效的解決拱架快速定位問題。因此急需一種裝置能夠方便、快捷的解決拱架安裝快速定位問題。

技術實現要素：

本實用新型為了解決上述問題，提出了一種隧道約束混凝土機械化施工拱架快速定位縱向連接裝置，本實用新型能夠將相鄰兩榀拱架快速連接定位，不需要每次拱架安裝前進行測量放樣，以解決拱架定位佔用時間過長，精度不高和人員浪費等問題。

為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案：

一種隧道約束混凝土機械化施工拱架快速定位縱向連接裝置，包括分別固定於拱架兩側的固定部件和定位引導連接部件，且所述固定部件和定位引導連接部件同軸，相鄰的拱架上固定部件和定位引導連接部件的安裝位置、方向一致，且相鄰的構架通過縱向定位杆連接，縱向定位杆一端連接一榀拱架的固定部件，另一端連接另一榀拱架的定位引導連接部件，以實現正在拼裝拱架與已拼裝完成拱架之間的定位、固定。

進一步的，所述固定部件為螺紋固定裝置，焊接在拱架側面中心位置。

所述定位引導連接部件焊接在拱架側面中心位置，且與固定部件共軸，成對出現。

每榀拱架中固定部件和定位引導連接部件的數量根據現場圍巖級別、隧道斷面大小和/或拱架尺寸確定。

所述固定部件，為中空結構，且中空部分內沿設置有螺紋。

所述定位引導連接部件，其一端為喇叭狀圓形連接管，另一端為管狀結構且焊接在拱架上，且喇叭狀圓形連接管為中空結構，管狀結構內部設有一凹槽。

所述縱向定位杆一端設置有螺紋，與固定部件內的螺紋相配合，另一端為圓臺型端頭，與定位引導連接部件的喇叭狀圓形連接管相配合。

所述縱向定位杆的圓臺型端頭的後端設有一定位凹槽，用以固定卡簧，且定位凹槽與凹槽的位置相對應。

所述圓臺型端頭向定位引導連接裝置內移動，卡簧在喇叭狀圓形連接管凹槽中被圓臺型端頭撐開，當喇叭狀圓形連接管凹槽與縱向定位杆凹槽相對時，卡簧收縮，縱向定位杆與定位引導連接裝置位置鎖定。

所述卡簧為帶有缺口的圓形鋼圈，直徑介於喇叭狀圓形連接管凹槽內、外徑之間。

本實用新型的有益效果為：

1、裝置構成簡單，僅有螺紋固定裝置、縱向定位杆、定位引導連接裝置三部分主要部分構成，操作方便；

2、安裝便捷靈活，容易操作，進行拱架定位時，僅需要相鄰兩榀拱架對接即可，節省拱架安裝時間，加快施工進度；

3、施工成本降低，應用該裝置進行定位，減少儀器的使用，降低施工成本；

4、安裝精度高，使用拱架快速定位縱向連接裝置不用考慮人為、環境等因素的影響，誤差較小；

5、適用範圍廣，對於隧道初期支護中不同形狀的拱架均可適用，如約束混凝土拱架、H型鋼拱架、工字鋼拱架等。

附圖說明

圖1是本實用新型螺紋固定裝置示意圖；

圖2是定位引導連接裝置2示意圖；

圖3是卡簧及被撐開狀態示意圖；

圖4是縱向定位連接杆示意圖；

圖5是裝配完成的縱向定位連接裝置示意圖；

圖6是螺紋固定裝置及定位引導連接裝置2在拱架中位置示意圖。

圖中，1、螺紋固定裝置；2、引導連接裝置；3、喇叭狀圓形連接管；4、喇叭狀圓形連接管凹槽；5、卡簧；6、卡簧開口處；7、縱向定位杆；8、縱向定位杆螺紋；9、縱向定位杆凹槽；10、縱向定位杆圓臺型端頭；11、拱架。

具體實施方式：

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖5、圖6所示，一種隧道約束混凝土機械化施工拱架快速定位縱向連接裝置，包括螺紋固定裝置1、縱向定位杆7、定位引導連接裝置2和卡簧5。螺紋固定裝置1與定位引導連接裝置2分別焊接在拱架11側面的兩側，且共軸。縱向定位杆7尾部連接已完成拼裝拱架11的螺紋固定裝置1，頭部連接正在拼裝拱架11的定位引導連接裝置2，完成正在拼裝拱架11與已拼裝完成拱架11之間的定位、固定，從而實現拱架11的快速定位拼裝。

所述的螺紋固定裝置1及定位引導連接裝置2焊接在拱架11側面中心位置，且兩者共軸，成對出現，每榀拱架11中該對裝置的數量根據現場圍巖級別、隧道斷面大小、拱架尺寸確定。

所述的定位引導連接裝置2一端部為喇叭狀圓形連接管3，另一端焊接在拱架11上。

所述的縱向定位杆7一端配有螺紋，另一端部為圓臺型端頭，距離圓臺底部3～10mm位置有一凹槽。縱向定位杆7長度等於拱架設計間距。

所述的縱向定位杆7材料為較好塑性和良好的加工性能的鋼筋，或者為高分子材料。

所述喇叭狀圓形連接管3內有安放卡簧5的凹槽。

所述喇叭狀圓形連接管3材料為高性能的金屬材料。

所述卡簧5為帶有缺口的圓形鋼圈。

所述卡簧5直徑介於喇叭狀圓形連接管凹槽4內、外徑之間。

所述卡簧5先放入到喇叭狀圓形連接管凹槽4中，將縱向定位杆螺紋8與新裝拱架螺紋固定裝置1連接擰緊，再將新裝拱架縱向定位杆圓臺型端頭10，伸入到已安裝拱架11的定位引導連接裝置2中的喇叭狀圓形連接管3內，隨著圓臺型端頭不斷向定位引導連接裝置2內移動，卡簧5在喇叭狀圓形連接管凹槽4中不斷被圓臺型端頭撐開，當喇叭狀圓形連接管凹槽4與縱向定位杆凹槽9相對時，卡簧5收縮，使得縱向定位杆7與定位引導連接裝置2位置鎖定，完成安裝定位。

本實用新型的一種隧道約束混凝土機械化施工拱架快速定位縱向連接裝置主要通過以下技術方案實現的：

第一步：根據確定的拱架定位位置，將螺紋固定裝置1及定位引導連接裝置2焊接在拱架11兩側面同軸線上；

第二步：卡簧5放入到已焊接完成的定位引導連接裝置2中的喇叭狀圓形連接管凹槽4中；

第三步：進行拱架11安裝時，將縱向定位杆螺紋8與新裝拱架螺紋固定裝置1連接擰緊；

第四步：安裝機加持新裝拱架11進行安裝，將擰緊的縱向定位杆圓臺型端頭10伸入上榀安裝拱架定位引導連接裝置2的喇叭狀圓形連接管3內，隨著圓臺型端頭不斷向定位引導連接裝置2內移動，卡簧5在喇叭狀圓形連接管凹槽4中不斷被圓臺型端頭撐開，當喇叭狀圓形連接管凹槽4與縱向定位杆凹槽9相對時，卡簧5收縮，使得縱向定位杆與定位引導連接裝置2位置鎖定，完成安裝定位；

第五步：拱架11完成安裝定位後，將兩拱腳用硬石墊實；

第六步：對安裝拱架11進行定位複查、調整。

上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但並非對本實用新型保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範圍以內。