CN207598262U - 一种可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头，其两端带螺栓孔的木制固定板、纵截面为“U”型的钢制防水装置、“T”型中部支撑构件、可收缩变形的橡胶、截面为“U”型的套筒、铁制楔块、可活动钢杆、梯形楔块，所述套筒中下部四面设有预埋“L”型凹槽，所述橡胶中部四面挖有凹形槽，槽壁设置为钢制内壁。本实用新型能够具有可收缩性强、安装方便，承载能力好，能有效控制收缩尺寸等优点。

Description

一种可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头。

背景技术

初期支护作为矿山法的重要组成部分，是由喷射混凝土、锚杆钢筋网、钢拱架和模筑混凝土组成的一种联合受力结构。它不仅可以承受来自围岩的变形压力，还可以提高围岩的强度指标。由于矿山法施工的施工成本低，安全系数较高，施工难度小，施工速度较快等优点，现已被广泛应用于铁路、公路隧道和城市地铁等地下工程的修建当中。

在近年来，随着高速铁路的不断发展，各种长大深埋隧道相继出现，这些隧道在地质上容易遭受高地应力这种不良地质现象。当采用矿山法进行隧道施工时，高地应力极易导致初期支护因刚度不足产生严重的变形，从而引起隧道发生开裂和钢拱架变形弯曲等现象，从而造成隧道结构的破坏而无法承受围岩压力。因此，针对高地应力大变形地质条件下，需设计出达到一定围岩压力后，能收缩一定尺寸并能持续承受围岩压力的钢拱架结构，以替代在这种高地应力地质条件下钢拱架受压屈服后不能继续承受荷载的使用限制。

发明内容

本实用新型针对现有技术的上述不足，提供了一种可收缩性强、安装方便，承载能力好，能有效控制收缩尺寸的可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了下列技术方案：

提供了一种可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头，其两端带螺栓孔的木制固定板、纵截面为“U”型的钢制防水装置、“T”型的中部支撑构件、可收缩变形的橡胶、截面为“U”型的套筒、铁制楔块、可活动钢杆、梯形楔块，所述套筒中下部四面设有预埋“L”型凹槽，所述橡胶中部四面挖有凹形槽，槽壁设置为钢制内壁；木制固定板将该可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头，通过螺栓与原有钢拱架的木制固定板相连接，所述螺栓为4颗M30螺栓，对称分布于固定板四周；钢制防水装置嵌套于中部支撑构件外，钢制防水装置与中部支撑构件固定于上端木制固定板上，所述套筒固定于下端木制固定板，三道防水钢刷是设置在钢制防水装置和套筒接触面四周底部位置；中部支撑构件与橡胶连接，并与套筒相嵌套，套筒凹槽中部及与“中部支撑构件围成的区域均留有一定受压变形空间；梯形楔块有四块，分别安装于套筒中部的“L”型凹槽和橡胶凹形槽连接处，环向四周附带可滑动的滚珠，梯形楔块外侧端部相连有两根已拉伸弹簧和一块铁制楔块；套筒，在其四周中部位置内嵌钢杆槽，并到达中下部“L”型凹槽处，可活动钢杆置于钢杆槽内，上部处于中部支撑构件与套筒的活动空间中，下部支撑于铁制楔块上，可活动杠杆的顶部设置有一接触垫圈；钢制防水装置的外围用三道箍紧钢筋将钢制防水装置、套筒以及中部支撑构件和橡胶箍紧在一起。

优选地，套筒“U”型中间下部以及上部与中部支撑构件围成的区域留有总共纵向10cm的变形空间。

本实用新型提供的上述可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头的主要有益效果在于：

一、本实用新型是一种可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头，该钢拱架结构可安装于现有钢拱架之间，通过螺栓连接，不会影响钢拱架整体的稳定性与刚度，连接性良好，安装方便，在钢拱架整体受到较大围岩压力并达到一定数值时，该结构能收缩一定尺寸，并能继续保持钢拱架良好的结构受力形态和承载能力。

二、“U”型的钢制防水装置嵌套在“U”型的套筒上时，其四周缝隙布置有三道防水钢刷，能有效防止水进入内部结构，对内部材料和结构的破坏，使接缝处的防水性能得到提高。

三、本实用新型一种可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头，可用于整环钢拱架的任意位置，且数量和收缩尺寸大小可人工控制，能适用于各种高地应力大变形地质条件下的隧道施工，在节省成本的前提下，保证隧道的安全与施工的进度，节省人力物力和时间。

附图说明

图1是本实用新型实施例的主视结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的区域A处局部放大图。

图4是图1的区域B处局部放大图。

其中，1、木质固定板，2、钢制防水装置，3、橡胶，4、“L”型凹槽，5、套筒，6、中部支撑构件，7、接触垫圈，8、箍紧钢筋，9、梯形楔块，10、滚珠，11、钢板，12、可活动钢杆，13、铁制楔块，14、弹簧，15、三道防水钢刷。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，其为可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头的结构示意图。

本实用新型的可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头包括两端带螺栓孔的木制固定板1、“U”型的钢制防水装置2、“T”型的中部支撑构件6、可收缩变形的橡胶3、“U”型的套筒5、铁制楔块13、可活动钢杆12、梯形楔块9，所述套筒中下部四面设有安装“L”型凹槽4，所述橡胶3中部四面挖有凹形槽，槽壁设置为钢板11。

本例的端部固定板1通过四颗M30螺栓与钢拱架固定,而钢制防水装置2与中部支撑构件6与上端部固定板1相连接；套筒5则与下部固定端1连接。

本例的中部支撑构件6与橡胶3相连，如图2和图3所示，橡胶3的环形四周中嵌套四个带有滚珠10的梯形楔块9，梯形楔块9滚珠10与橡胶3之间预埋钢板11，保证梯形楔块9受到外侧弹簧14拉力的作用下，梯形楔块9能发生横向移动，脱离橡胶3上的凹形槽。

本例的套筒5在四周内部预埋入钢杆槽和“L”型凹槽4，“L”型凹槽4水平部分放置梯形楔块9，竖直部分为铁制楔块13掉落后的存放处；可活动钢杆 12顶部有一接触垫圈7，并留有一定长度，以保证橡胶3压缩量到达一定值，顶部接触垫圈7能接触到中部支撑构件6，从而使可活动钢杆12底部挤压铁制楔块13使之向下移动。

本例铁制楔块13在不受可活动钢杆12挤压力时，是在侧部梯形楔块9和套筒5内壁的夹持作用下保持稳定。

本例三道防水钢刷15是设置在钢制防水装置2和套筒5接触面四周底部位置，如图4所示。外围用三道箍紧钢筋8将钢制防水装置2、套筒5以及中部支撑构件6和橡胶3箍紧在一起，防止结构出现脱落。

本例套筒5“U”型中间下部以及上部与“T”型中部构件6围成的区域留有总共纵向10cm的变形空间。

上面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

Claims (2)

1.一种可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头，其特征在于，包括两端带螺栓孔的木制固定板、纵截面为“U”型的钢制防水装置、“T”型的中部支撑构件、可收缩变形的橡胶、截面为“U”型的套筒、铁制楔块、可活动钢杆、梯形楔块，所述套筒中下部四面设有预埋“L”型凹槽，所述橡胶中部四面挖有凹形槽，槽壁设置为钢制内壁；所述木制固定板将该可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头，通过螺栓与原有钢拱架的木制固定板相连接，所述螺栓为4颗M30螺栓，对称分布于固定板四周；所述钢制防水装置嵌套于中部支撑构件外，钢制防水装置与中部支撑构件固定于上端木制固定板上，所述套筒固定于下端木制固定板，三道防水钢刷是设置在钢制防水装置和套筒接触面四周底部位置；所述中部支撑构件与橡胶连接，并与套筒相嵌套，套筒凹槽中部及与中部支撑构件围成的区域均留有一定受压变形空间；所述梯形楔块有四块，分别安装于套筒中部的“L”型凹槽和橡胶凹形槽连接处，环向四周附带可滑动的滚珠，梯形楔块外侧端部相连有两根已拉伸弹簧和一块铁制楔块；所述套筒，在其四周中部位置内嵌钢杆槽，并到达中下部“L”型凹槽处，可活动钢杆置于钢杆槽内，上部处于中部支撑构件与套筒的活动空间中，下部支撑于铁制楔块上，可活动杠杆的顶部设置有一接触垫圈；钢制防水装置的外围用三道箍紧钢筋将钢制防水装置、套筒以及中部支撑构件和橡胶箍紧在一起。

2.根据权利要求1所述的一种可适应围岩大变形可缩式钢拱架连接接头，所述套筒“U”型中间下部以及上部与中部支撑构件围成的区域留有总共纵向10cm的变形空间。