CN113882877A - 一种可伸缩隧道钢拱架接头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可伸缩隧道钢拱架接头，包括两端为开口的连接套块，所述连接套块的两端均插设有工字钢，所述连接套块上下两端且在各工字钢的对应位置均开设有两个前后间隔设置的移动口，各所述移动口内均焊接有铁板，各所述铁板上均插设有两个连接螺栓，所述连接螺栓靠近工字钢的一端贯穿工字钢并螺纹套接有螺母，所述连接套块内部中心位置固定嵌装有两端为开口的阻尼箱，所述连接套块内滑动连接有两个推块，两个所述推块分别与两个工字钢相对一端贴合设置。优点在于：本发明可在工字钢受力形变后，使其在连接处移动，减小应力影响，避免接头的断裂，同时使工字钢具有良好的支撑能力。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程建设技术领域，尤其涉及一种可伸缩隧道钢拱架接头。
背景技术
在隧道施工中，隧道施工的岩层性质特殊复杂，需要利用钢拱架对隧道进行支护，确保其稳定性。现有的钢拱架大多采用工字钢，在钢拱架上，各相邻的工字钢之间均需要采用接头进行连接，使钢架形成贴合隧道内壁的拱形，从而起到对隧道内壁的支护工作。由于隧道岩层的不稳定，常常挤压钢拱架，使其发生形变，而接头在钢拱架发生形变时会产生应力集中，导致断裂的现象，从而导致钢拱架整体的坍塌。
现有的钢拱架接头具有伸缩功能，其在工字钢受力形变时，可使工字钢在接头内移动，从而使整体钢拱架的形状发生变化，避免接头的断裂，但会降低钢拱架整体的支撑能力，且无法对隧道壁的变化进行预警和报警。
为解决上述问题，我们提出了一种可伸缩隧道钢拱架接头。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种可伸缩隧道钢拱架接头。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种可伸缩隧道钢拱架接头，包括两端为开口的连接套块，所述连接套块的两端均插设有工字钢，所述连接套块上下两端且在各工字钢的对应位置均开设有两个前后间隔设置的移动口，各所述移动口内均焊接有铁板，各所述铁板上均插设有两个连接螺栓，所述连接螺栓靠近工字钢的一端贯穿工字钢并螺纹套接有螺母，所述连接套块内部中心位置固定嵌装有两端为开口的阻尼箱，所述连接套块内滑动连接有两个推块，两个所述推块分别与两个工字钢相对一端贴合设置，所述推块靠近阻尼箱的一端固定连接有截面呈等腰梯形的阻尼插块，两个所述阻尼插块关于阻尼箱对称设置，所述阻尼压块的上下两端为第一斜面，两个所述第一斜面对称设置，位于上方的所述第一斜面自推块向阻尼箱向下倾斜，位于下方的所述第一斜面自推块向阻尼箱向上倾斜，所述阻尼箱设有两个左右对称设置的阻尼增强机构；
所述阻尼增强机构包括竖直开设在阻尼箱前后内壁上的限位滑槽，各所述限位滑槽内均滑动连接有两个上下对称设置的滑块，每两个前后对应的所述滑块之间共同固定连接有阻尼压块，上下对应的两个所述阻尼压块相对一端均为第二斜面，所述第二斜面与对应的第一斜面倾斜度相同，所述第一斜面与第二斜面上均开设有阻尼纹路，所述阻尼压块远离第二斜面的一端与阻尼箱内壁之间共同固定连接有多个弹簧，所述阻尼插块靠近阻尼箱的一端插设在对应的两个阻尼压块之间，所述第一斜面的一部分与第二斜面的一部分接触贴合。
在上述的一种可伸缩隧道钢拱架接头中，各所述连接螺栓靠近连接套块中心位置的一侧均固定连接有割块，所述割块贯穿铁板设置。
在上述的一种可伸缩隧道钢拱架接头中，所述连接套块下端且在阻尼箱的对应位置固定连接有预警箱，所述预警箱左右两侧壁上均固定连接有两个指示灯，各所述指示灯自上而下的颜色为黄色和红色，所述预警箱下端固定安装有蜂鸣器。
在上述的一种可伸缩隧道钢拱架接头中，位于下方的四个所述滑块下端均固定连接有推杆，各所述推杆下端均贯穿阻尼箱和连接套块内底壁并延伸至预警箱内，位于同一侧的两个所述推杆下端共同固定连接有按压块，所述预警箱左右两侧内壁上且在按压块的对应位置均固定连接有两个上下间隔设置的第一按钮，所述预警箱内底壁上且在两个按压块下端对应位置均固定连接有第二按钮，各所述第一按钮与对应的指示灯电性连接，两个所述第二按钮并联且均于蜂鸣器电性连接。
在上述的一种可伸缩隧道钢拱架接头中，所述预警箱内固定安装有电池。
与现有的技术相比，本可伸缩隧道钢拱架接头的优点在于：
1、本发明通过设置移动口和铁板，利用连接螺栓贯穿铁板后与工字钢连接，起到连接工字钢的作用，当工字钢受力形变时，连接螺栓上的割块可撕裂铁板使工字钢移动，避免钢拱架应力过大发生断裂，并通过设置阻尼插块和阻尼压块，使移动的工字钢可推动阻尼插块插入对应的两个阻尼压块之间，利用阻尼纹路产生较大的摩擦力，阻止工字钢的移动，且工字钢的移动量越大产生的摩擦力越大，从而在保证连接套块不发生断裂的情况下，提高钢拱架的支撑能力。
2、通过设置预警箱，可根据工字钢位移量的大小进行不同颜色指示灯的点亮，以及蜂鸣器的鸣叫，从而对人们进行预警以及发出及时的撤离信号，大大提高了本发明的安全性。
附图说明
图1为本发明提出的一种可伸缩隧道钢拱架接头正面的结构透视图；
图2为图1中A处放大的结构示意图；
图3为图1中B处放大的结构示意图；
图4为本发明提出的一种可伸缩隧道钢拱架接头俯视的结构示意图；
图5为本发明提出的一种可伸缩隧道钢拱架接头中阻尼插块的立体图。
图中：1连接套块、2工字钢、3移动口、4铁板、5连接螺栓、6割块、7推块、8阻尼插块、9阻尼箱、10限位滑槽、11滑块、12阻尼压块、13弹簧、14阻尼纹路、15预警箱、16推杆、17按压块、18指示灯、19蜂鸣器、20第二按钮、21电池。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例
参照图1-5，一种可伸缩隧道钢拱架接头，包括两端为开口的连接套块1，连接套块1的两端均插设有工字钢2，连接套块1上下两端且在各工字钢2的对应位置均开设有两个前后间隔设置的移动口3，各移动口3内均焊接有铁板4，各铁板4上均插设有两个连接螺栓5，连接螺栓5靠近工字钢2的一端贯穿工字钢2并螺纹套接有螺母，工字钢2通过连接螺栓5与铁板4固定在连接套块1上，并完成对两个工字钢2的连接，各连接螺栓5靠近连接套块1中心位置的一侧均固定连接有割块6，割块6贯穿铁板4设置，割块6远离连接螺栓5的一端设有切割棱角，当隧道顶部发生下降或坍塌时，挤压工字钢2，各工字钢2的连接端向连接套块1内移动，移动过程中，连接螺栓5上的割块6撕裂对应的铁板4，产生一定的阻尼消除应力，此方式为撕裂式消能。
连接套块1内部中心位置固定嵌装有两端为开口的阻尼箱9，连接套块1内滑动连接有两个推块7，两个推块7分别与两个工字钢2相对一端贴合设置，推块7靠近阻尼箱9的一端固定连接有截面呈等腰梯形的阻尼插块8，两个阻尼插块8关于阻尼箱9对称设置，阻尼压块12的上下两端为第一斜面，两个第一斜面对称设置，位于上方的第一斜面自推块7向阻尼箱9向下倾斜，位于下方的第一斜面自推块7向阻尼箱9向上倾斜，当工字钢2移动时，可通过推块7推动阻尼插块8向阻尼箱9内移动，阻尼箱9设有两个左右对称设置的阻尼增强机构。
阻尼增强机构包括竖直开设在阻尼箱9前后内壁上的限位滑槽10，各限位滑槽10内均滑动连接有两个上下对称设置的滑块11，每两个前后对应的滑块11之间共同固定连接有阻尼压块12，阻尼压块12在滑块11与限位滑槽10的限位作用下可进行稳定上下移动，上下对应的两个阻尼压块12相对一端均为第二斜面，第二斜面与对应的第一斜面倾斜度相同，即当阻尼插块8进入阻尼箱9内时，其第一斜面可与第二斜面紧密贴合，第一斜面与第二斜面上均开设有阻尼纹路14，两个阻尼纹路14接触时，会产生较大的摩擦力。阻尼压块12远离第二斜面的一端与阻尼箱9内壁之间共同固定连接有多个弹簧13，阻尼插块8靠近阻尼箱9的一端插设在对应的两个阻尼压块12之间，第一斜面的一部分与第二斜面的一部分接触贴合，当工字钢2朝下阻尼箱9移动时，推动阻尼插块8插入对应的两个阻尼压块12之间，阻尼压块12在弹簧13的作用下时第一斜面紧紧贴合第二斜面，产生反作用力阻挡工字钢2的移动，且工字钢2移动距离越长，第一斜面与第二斜面的接触面积越大，继而产生的摩擦力随之增大，从而在保证连接套块1不发生断裂的情况下，提高钢拱架的支撑能力。
连接套块1下端且在阻尼箱9的对应位置固定连接有预警箱15，预警箱15左右两侧壁上均固定连接有两个指示灯18，各指示灯18自上而下的颜色为黄色和红色，预警箱15下端固定安装有蜂鸣器19，指示灯18与蜂鸣器19起到声光报警的功能，预警箱15内固定安装有电池21，为指示灯18与蜂鸣器19提供电源。
位于下方的四个滑块11下端均固定连接有推杆16，各推杆16下端均贯穿阻尼箱9和连接套块1内底壁并延伸至预警箱15内，位于同一侧的两个推杆16下端共同固定连接有按压块17，预警箱15左右两侧内壁上且在按压块17的对应位置均固定连接有两个上下间隔设置的第一按钮，预警箱15内底壁上且在两个按压块17下端对应位置均固定连接有第二按钮20，各第一按钮与对应的指示灯18电性连接，两个第二按钮20并联且均于蜂鸣器19电性连接，当阻尼插块8插入两个阻尼压块12之间时，位于下方的阻尼压块12下移过程中可带动对应的两个推杆16下移，继而使对应的按压块17下移，当下移至最上方的第一按钮时，按压该第一按钮，位于同一侧的黄色指示灯18点亮，用于提示人们钢拱架发生一定量的形变，注意危险，同时可以根据指示灯18的位置，判断哪一方向的工字钢2发生形变，从而找到事故位置，进行及时的预防。
当工字钢2形变量较大或达到危险量时，按压块17可直接移至最下方的第一按钮处，同时按压第二按钮20，此时红色的指示灯18点亮以及蜂鸣器19鸣叫，提醒隧道内人员立即撤离，及时躲避隧道坍塌的危险。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种可伸缩隧道钢拱架接头，包括两端为开口的连接套块(1)，其特征在于，所述连接套块(1)的两端均插设有工字钢(2)，所述连接套块(1)上下两端且在各工字钢(2)的对应位置均开设有两个前后间隔设置的移动口(3)，各所述移动口(3)内均焊接有铁板(4)，各所述铁板(4)上均插设有两个连接螺栓(5)，所述连接螺栓(5)靠近工字钢(2)的一端贯穿工字钢(2)并螺纹套接有螺母，所述连接套块(1)内部中心位置固定嵌装有两端为开口的阻尼箱(9)，所述连接套块(1)内滑动连接有两个推块(7)，两个所述推块(7)分别与两个工字钢(2)相对一端贴合设置，所述推块(7)靠近阻尼箱(9)的一端固定连接有截面呈等腰梯形的阻尼插块(8)，两个所述阻尼插块(8)关于阻尼箱(9)对称设置，所述阻尼压块(12)的上下两端为第一斜面，两个所述第一斜面对称设置，位于上方的所述第一斜面自推块(7)向阻尼箱(9)向下倾斜，位于下方的所述第一斜面自推块(7)向阻尼箱(9)向上倾斜，所述阻尼箱(9)设有两个左右对称设置的阻尼增强机构；
所述阻尼增强机构包括竖直开设在阻尼箱(9)前后内壁上的限位滑槽(10)，各所述限位滑槽(10)内均滑动连接有两个上下对称设置的滑块(11)，每两个前后对应的所述滑块(11)之间共同固定连接有阻尼压块(12)，上下对应的两个所述阻尼压块(12)相对一端均为第二斜面，所述第二斜面与对应的第一斜面倾斜度相同，所述第一斜面与第二斜面上均开设有阻尼纹路(14)，所述阻尼压块(12)远离第二斜面的一端与阻尼箱(9)内壁之间共同固定连接有多个弹簧(13)，所述阻尼插块(8)靠近阻尼箱(9)的一端插设在对应的两个阻尼压块(12)之间，所述第一斜面的一部分与第二斜面的一部分接触贴合。
2.根据权利要求1所述的一种可伸缩隧道钢拱架接头，其特征在于，各所述连接螺栓(5)靠近连接套块(1)中心位置的一侧均固定连接有割块(6)，所述割块(6)贯穿铁板(4)设置。
3.根据权利要求1所述的一种可伸缩隧道钢拱架接头，其特征在于，所述连接套块(1)下端且在阻尼箱(9)的对应位置固定连接有预警箱(15)，所述预警箱(15)左右两侧壁上均固定连接有两个指示灯(18)，各所述指示灯(18)自上而下的颜色为黄色和红色，所述预警箱(15)下端固定安装有蜂鸣器(19)。
4.根据权利要求3所述的一种可伸缩隧道钢拱架接头，其特征在于，位于下方的四个所述滑块(11)下端均固定连接有推杆(16)，各所述推杆(16)下端均贯穿阻尼箱(9)和连接套块(1)内底壁并延伸至预警箱(15)内，位于同一侧的两个所述推杆(16)下端共同固定连接有按压块(17)，所述预警箱(15)左右两侧内壁上且在按压块(17)的对应位置均固定连接有两个上下间隔设置的第一按钮，所述预警箱(15)内底壁上且在两个按压块(17)下端对应位置均固定连接有第二按钮(20)，各所述第一按钮与对应的指示灯(18)电性连接，两个所述第二按钮(20)并联且均于蜂鸣器(19)电性连接。
5.根据权利要求3所述的一种可伸缩隧道钢拱架接头，其特征在于，所述预警箱(15)内固定安装有电池(21)。
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