一种适用于多规格隧道钢拱架连接板定位装置及施工方法与流程

1.本发明属于隧道工程技术领域，尤其涉及一种适用于多规格隧道钢拱架连接板定位装置及施工方法。


背景技术：

2.定位装置是用于确定工件加工标准尺寸或加工材料所要求位置的装置。
3.隧道钢拱架是采用i字型钢加工成所需形状，用整榀安装或杆件拼装方式加固地下工程的支护措施。在隧道初期支护用以防治软弱围岩隧道变形过大。尤其是围岩条件差时，限于围岩本身因素和现杨施工条件，常导致径向系统锚杆作用效果不明显，且增加隧道建设成本、延长工期，此时在初期支护中增设钢拱架，可以迅速提供足够的支护抗力，满足初期支护所需的主要刚度，快速控制围岩继续松弛和塑性区维续扩大；限制围岩的过度变形，保证隧道支护结构体系的稳定。
4.随着现阶段我国公路、市政、铁路隧道大规模建设和快速发展进程的不断推进，安全、经济、快速、环保逐渐成为我国发展的主题。在隧道施工中初期支护均采用钢拱架作为受力支撑，其钢拱架需求量大，均采用加工场分段加工后现场拼装成型，其连接板加工精度直接影响其后续钢拱架的拼装质量和速度。
5.现有技术中，例如一种适用于钢拱架连接板的定位卡具及施工方(zl:201910251434.1)，其卡具对连接板定位能提高施工效率和精度，但未能考虑到不同围岩等级，所采用的钢拱架和连接板型号规格均为不同尺寸，卡具对应适用工字钢规格单一，未对多种不同工字钢和连接板进行卡具整合，无法满足现场多种型号要求，卡具制作数量大，不利于施工成本节约。
6.综上所述，尽管现有的一种适用于钢拱架连接板的定位卡具及施工方法已有较大的技术改善，施工速度快，施工精度高，但依然存在适用范围小，结构单一，不利于施工成本控制等不足。鉴于此，为有效解决卡具适用范围小，结构单一问题，目前亟需发明一种可同时满足多种钢拱架和连接板规格尺寸、施工简便有效、经济效益好等多重目的的一种适用于多规格隧道钢拱架连接板定位装置及施工方法。
7.针对上述技术问题，故需要进行改进。


技术实现要素：

8.本发明是为了克服现有卡具适用范围小，结构单一，无法满足不同规格尺寸的钢结构和连接板施工，为减少定位卡具制作数量，节约制作成本，利用装置后期使用保管，因此发明了一种适用于多规格隧道钢拱架连接板定位装置，其工具适用性强，可用不同钢拱架和连接板的连接定位，结构简单，制作成本低，使用方便，控制精准度高，提高施工质量，可以有效减少装置制作数量。
9.为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种适用于多规格隧道钢拱架连接板定位装置，包括底托板、固设于底托板上相对布设可调节连接板卡槽、固设于底托板
上可调节限位装置；可调节限位装置设置于托板两侧下方，可调节连接板卡槽设置于底托板前端两侧；可调节限位装置内形成有螺栓孔，螺栓孔内装配有活动杆，相对活动杆之间形成用于夹持钢拱架的定位槽；可调节连接板卡槽内形成有安装孔，安装孔内装配有移动杆，移动杆的端部用于插接钢拱架的预留螺栓孔。
10.作为本发明的一种优选方案，所述可调节限位装置设置有两对，对称固设于底托板两侧下方。
11.作为本发明的一种优选方案，所述移动杆呈“l”型结构，包括装配部和连接部；装配部和连接部固定连接，一体成型。
12.作为本发明的一种优选方案，所述连接部的前端呈圆弧过渡段。
13.作为本发明的一种优选方案，所述底托板顶部中间设置把手。
14.作为本发明的一种优选方案，所述底托板呈“回”形镂空结构。
15.作为本发明的一种优选方案，所述底托板为5mm厚的钢板。
16.作为本发明的一种优选方案，所述底托板前端横杆距可调节连接板卡槽预留一定间距。
17.作为本发明的一种优选方案，所述可调节连接板卡槽与可调节限位装置底托板处的横杆保持一定间距。
18.一种适用于多规格隧道钢拱架连接板定位装置的施工方法，包括以下步骤：
19.步骤a：根据设计图纸统计隧道钢拱架规格，根据最大钢拱架的规格尺寸选用宽度适宜的底托板，确保底托板的适用性，同时将底托板制作成“回”形镂空结构；
20.步骤b：底托板选用时需略大于钢拱架的高度，以便底托板部设置固定装置后能满足钢拱架最大限位要求，可调节限位装置的四个固定装置分别采用焊接工艺固定在底托底部两侧；
21.步骤c：可调节连接板卡槽两个固定装置分别采用焊接工艺固定在底托板前端顶部两侧；
22.步骤d：可调节连接板卡槽内的移动杆长度需根据钢拱架最大和最小长度确定，其卡槽采用焊接工艺设置在移动杆上；
23.步骤e：制作装置把手；底托板与把手采用焊接工艺连接，完成装置的制作；
24.步骤f：检验装置制作质量；
25.步骤g：将制作完成的装置放置在待焊接连接板的钢拱架上，首先根据钢拱架规格尺寸调节底部的四个限位装置的活动杆，调节时保持两侧对称调节，以活动杆调至与钢拱架仅预留装置能顺利拿起落下为准；
26.步骤h：可调节限位装置调节完成后，再根据钢拱架连接板预留螺栓孔位置，调节连接板卡槽的移动杆，将移动杆调整至连接板预留螺栓孔位处，装置调整完成后将钢拱架连接板由前往后将螺栓孔穿入卡槽内进行装置验证，螺栓孔位距钢拱架间距符合设计及规范要求则为合格。
27.本发明的有益效果是：
28.1.本发明结构简单，设计巧妙，可满足不同规格钢拱架和连接板的施工定位，其装置制作成本低，施工控制精度高，可极大的改善工作效率，使用定位装置在保证钢拱架连接板连接质量的同时，大大缩短了连接板焊接前的定位矫正时间和现场拼装时间，节约施工
成本，加快施工进度，提高工程施工质量。
29.2.本发明涉及的钢拱架连接板连接精准度高、施工速度快、操作安全简单、施工质量有保障，可有效提高半成品钢拱架的拼装速度，缩短施工工期，节约施工成本。
30.3.施工制作成本低，其装置使用简便，适用性强。
31.4.装置具有较高的强度，使用过程中不易产生变形。
32.5.具有可调节性，可满足多种不同规格尺寸的钢拱架连接板定位。
附图说明
33.图1是本发明实施例的俯视图；
34.图2是本发明实施例的侧视图；
35.图3是本发明实施例的主视图；
36.图中附图标记：可调节限位装置1，定位槽2，可调节连接板卡槽3，活动杆4，移动杆5，底托板6，把手7，螺栓孔10，安装孔30，装配部50，连接部51，圆弧过渡段52。
具体实施方式
37.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.实施例：
40.如图1
‑
3所示，本实施例提供的一种适用于多规格隧道钢拱架连接板定位装置，包括底托板6、固设于底托板6上相对布设可调节连接板卡槽3、固设于底托板6上可调节限位装置1；可调节限位装置1设置于托板6两侧下方，可调节连接板卡槽3设置于底托板6前端两侧；具体的，可调节限位装置1和可调节连接板卡槽3均为限位螺栓；其中，可调节限位装置1设置有两对，对称固设于底托板6两侧下方，可调节限位装置1内形成有螺栓孔10，螺栓孔10内装配有活动杆4，相对活动杆4之间形成用于夹持钢拱架的定位槽2；两侧活动杆4可从可调节限位装置1的固定端外侧根据钢拱架尺寸伸入不同长度，以到达适用不同规格尺寸的钢拱架。
41.本发明结构简单，设计巧妙，可满足不同规格钢拱架和连接板的施工定位，其装置制作成本低，施工控制精度高，可极大的改善工作效率，使用定位装置在保证钢拱架连接板连接质量的同时，大大缩短了连接板焊接前的定位削正时间和现场拼装时间，节约施工成本，加快施工进度，提高工程施工质量。
42.可调节连接板卡槽3内形成有安装孔30，安装孔30内装配有移动杆5，移动杆5的端部用于插接钢拱架的预留螺栓孔。两侧移动杆5长度根据钢拱架连接板最大和最小尺寸进行设置，以到达适用不同规格尺寸的钢拱架连接板定位，为便于移动杆5快速穿过钢拱架的
预留螺栓孔，现在移动杆5前端设置成圆弧过渡段52。
43.具体的，移动杆5呈“l”型结构，包括装配部50和连接部51；装配部50和连接部51固定连接，一体成型；提高了整个移动杆5的结构强度和整体牢固性，进一步保证了移动杆的使用安全。
44.在连接部51的前端呈圆弧过渡段52，方便了连接部51插入钢拱架的预留螺栓孔的便捷性，提高了整体装配效率。
45.为方便使用期间装置的拿放，在底托板6顶部中间设置把手7，其把手设置位置需在装置自身重量的平衡点处，避免使用中装置倾斜，造成使用不便，降低施工速度。
46.底托板6为5mm厚的钢板。同时将底托板6在保证自身结构稳定的情况下设置成类似“回”形镂空状结构，在确保刚度要求的同时减小装置自重。
47.为保证可调节连接板卡槽3能自由收缩，其端部卡槽需与可调节限位装置1底托板处的横杆保持一定间距，以满足移动杆5的自由旋转。
48.同时为保证连接板定位后顶部焊缝的焊接，底托板6前端横杆距可调节连接板卡槽3预留一定间距，确保顶部留有连接板焊接时焊枪作业空间。
49.一种适用于多规格隧道钢拱架连接板定位装置的施工方法，包括以下步骤：
50.步骤a：根据设计图纸统计隧道钢拱架规格，根据最大钢拱架的规格尺寸选用宽度适宜的底托板6，确保底托板的适用性，同时将底托板制作成“回”形镂空结构；
51.步骤b：底托板6选用时需略大于钢拱架的高度，以便底托板6部设置固定装置后能满足钢拱架最大限位要求，可调节限位装置1的四个固定装置分别采用焊接工艺固定在底托底部两侧1；
52.步骤c：可调节连接板卡槽3两个固定装置分别采用焊接工艺固定在底托板6前端顶部两侧；
53.步骤d：可调节连接板卡槽3内的移动杆5长度需根据钢拱架最大和最小长度确定，其卡槽采用焊接工艺设置在移动杆5上；
54.步骤e：制作装置把手7；底托板6与把手7采用焊接工艺连接，完成装置的制作；
55.步骤f：检验装置制作质量；
56.步骤g：将制作完成的装置放置在待焊接连接板的钢拱架上，首先根据钢拱架规格尺寸调节底部的四个限位装置的活动杆4，调节时保持两侧对称调节，以活动杆4调至与钢拱架仅预留装置能顺利拿起落下为准；
57.步骤h：可调节限位装置调节完成后，再根据钢拱架连接板预留螺栓孔位置，调节连接板卡槽3的移动杆5，将移动杆5调整至连接板预留螺栓孔位处，装置调整完成后将钢拱架连接板由前往后将螺栓孔穿入卡槽内进行装置验证，螺栓孔位距钢拱架间距符合设计及规范要求则为合格。
58.本发明涉及的钢拱架连接板连接精准度高、施工速度快、操作安全简单、施工质量有保障，可有效提高半成品钢拱架的拼装速度，缩短施工工期，节约施工成本；施工制作成本低，其装置使用简便，适用性强；装置具有较高的强度，使用过程中不易产生变形；具有可调节性，可满足多种不同规格尺寸的钢拱架连接板定位。
59.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
60.尽管本文较多地使用了图中附图标记：可调节限位装置1，定位槽2，可调节连接板卡槽3，活动杆4，移动杆5，底托板6，把手7，螺栓孔10，安装孔30，装配部50，连接部51，圆弧过渡段52等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。