CN208396723U - 一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置 - Google Patents
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Abstract
本实用的一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，包括两块翼板以及连接两块翼板的腹板，腹板设置有多个支撑口，支撑口周围设置有加强件，加强件的强度大于等于腹板的强度，加强件的厚度大于等于腹板的厚度，在开孔的腹板两侧设置加强件，以对钢支撑板进行加强，起到即能保证钢支撑力学性能不削弱，又能较好的方便超前支护施工和提高超前支护施工质量的效果，并且将长弧形的腹板进行分割，使其形成三块分腹板，防止了其承受过大的垂直向下的重力而从中部断裂，并且在三块分腹板的连接处设置有独立设计的连接部，通过连接部上的加强筋以及抗剪切部客服薄弱的连接部，保证整个钢支撑板的强度和抗剪切能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道及其他地下工程施工技术领域，尤其涉及一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置。
背景技术
现如今，隧道及其他地下工程施工中常常会碰到软弱围岩地层，超前支护是一种隧道软弱围堰地段安全开挖的辅助施工措施，常常采用一定规格的超前小导管以一定角度打设在欲掘进方面的围岩中，从钢支撑顶部穿过，形成一定间距和密度的棚架体系，以保证施工安全。
但是超前小导管在钢支撑顶部穿过打设施工时，常常会由于顶部空间受限而影响小导管打设和安装角度，造成施工效果不理想。采用在钢支撑（通常为工字钢）腹板中间打孔穿过而打设和安装小导管，可以增加施工高度空间，使得超前支护质量提高。然而在例如以工字钢为例的钢支撑腹板上开孔，会降低钢支撑构件的力学性能，影响支护强度。
本实用新型提供了一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置是在开孔的腹板两侧设置加强件，以对钢支撑板进行加强，起到即能保证钢支撑力学性能不削弱，又能较好的方便超前支护施工和提高超前支护施工质量的效果，并且将长弧形的腹板进行分割，使其形成三块分腹板，防止了其承受过大的垂直向下的重力而从中部断裂，并且在三块分腹板的连接处设置有独立设计的连接部，通过连接部上的加强筋以及抗剪切部客服薄弱的连接部，保证整个钢支撑板的强度和抗剪切能力，在实际应用中发挥很大的作用。
实用新型内容
本实用新型设计的一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，包括两块翼板以及连接两块所述翼板的腹板，其特征在于：所述腹板设置有多个支撑口，所述支撑口周围设置有加强件，所述加强件的强度大于等于所述腹板的强度，所述加强件的厚度大于等于所述腹板的厚度。
由此，超前小导管在钢支撑顶部穿过打设施工时，常常会由于顶部空间受限而影响小导管打设和安装角度，造成施工效果不理想。采用在钢支撑所述腹板中间打孔形成所述支撑口穿过而打设和安装小导管，可以增加施工高度空间，使得超前支护质量提高。
作为本实用新型的优选，所述腹板包括与所述翼板连接的第一腹板和第二腹板，所述第一腹板与所述第二腹板之间至少通过一个第三腹板连接；
所述第一腹板与所述第三腹板之间存在有第一连接部，所述第二腹板与所述第三腹板之间存在有第二连接部。
由此，由于在所述腹板上开设了用于连接超前小导管的所述支撑口，故而工型拱钢板需要承受超前小导管以及位于超前小导管内部的泥浆重力，但是由于整块工型钢板收到垂直向下的重力作用，容易引起钢板中间或者某一部位承受不住垂直向下的剪切力从而发生断裂，影响施工单位的做工，将所述腹板分解成至少三个分腹板，保证与所述翼板连接的所述第一腹板和所述第二腹板的抗重力和剪切力的能力大大加强。
作为本实用新型的优选，所述第一连接部和所述第二连接部呈水平状布置，所述第一连接部至少包括多个横向的加强筋、抗剪切部以及水平的卷边。
由此，所述第一连接部和所述第二连接部的存在主要是为了承担所述第三腹板的重力以及加上设置在所述第三腹板上的超前小导管的重力，由于承受的力的方向竖直向下，故而对于所述腹板最大的剪切力为竖直向下的，故而设置了水平布置的所述第一连接部和所述第二连接部形成第一道加强作用，由于在所述第一连接部和所述第二连接部处为力量集中部，于是所述加强筋、所述抗剪切片以及所述卷边形成了第二道加强作用，进一步的巩固了所述腹板的支撑作用。
作为本实用新型的优选，所述支撑口还包括设置在内圈的缓冲部。
作为本实用新型的优选，所述加强件具体的为连接在所述支撑口两侧的圆环、方形圆孔环、多边形圆孔环，多边形方孔环等凸起件。
作为本实用新型的优选，所述支撑口与所述缓冲部之间设置有轴承。
作为本实用新型的优选，所述缓冲部具有柔韧性，所述缓冲部的柔韧性大于所述支撑口的柔韧性。
由此，所述缓冲部具体的为碳纤维等高强度纤维。
作为本实用新型的优选，所述抗剪切部包括依次首尾相接的刚性片，所述刚性片为两片弧形状的钢片通过设置在一端的柱体上下连接，另一端悬空设置并且具有与所述柱体配合连接的弧形卡簧接口，两片弧形状的所述钢片之间至少设置有两个支撑弹簧。
由此，弧形的所述抗剪切部能够在相同面积的情况下提供更大的抗剪切力，并且所述支撑弹簧的存在起到了地震或者恶劣环境下的保护作用，包括所述柱体和弧形卡簧接口的连接设计，能在钢管移动的过程中随着进行一小段水平的移动，能够使得受力分摊的更加均匀和安全。
作为本实用新型的优选，所述横向的加强筋包裹所述抗剪切部，所述卷边设置在所述第一连接部的两侧边缘处。
作为本实用新型的优选，所述第二连接部与所述第一连接部相同构造。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型适用性很强，有很大的发展前景，与现有技术相比，本实用新型提供了一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置是在开孔的腹板两侧设置加强件，以对钢支撑板进行加强，起到即能保证钢支撑力学性能不削弱，又能较好的方便超前支护施工和提高超前支护施工质量的效果，并且将长弧形的腹板进行分割，使其形成三块分腹板，防止了其承受过大的垂直向下的重力而从中部断裂，并且在三块分腹板的连接处设置有独立设计的连接部，通过连接部上的加强筋以及抗剪切部客服薄弱的连接部，保证整个钢支撑板的强度和抗剪切能力，在实际应用中发挥很大的作用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置的结构示意图；
图2为本实用新型第一连接部的结构示意图；
图3为本实用新型抗剪切部的机构示意图。
图中，1-翼板；2-腹板；3-支撑口；4 -加强件；5-缓冲部；21-第一腹板；22-第二腹板；23-第三腹板；24-第一连接部；25-第二连接部；241-加强筋；242 -抗剪切部；243-卷边；244- 刚性片；245-钢片；246-柱体；247-支撑弹簧。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，包括两块翼板1以及连接两块所述翼板1的腹板2，其特征在于：所述腹板2设置有多个支撑口3，所述支撑口3周围设置有加强件4，所述加强件4的强度大于等于所述腹板2的强度，所述加强件4的厚度大于等于所述腹板2的厚度，超前小导管在钢支撑顶部穿过打设施工时，常常会由于顶部空间受限而影响小导管打设和安装角度，造成施工效果不理想。采用在钢支撑通常为工字钢所述腹板2中间打孔形成所述支撑口3穿过而打设和安装小导管，可以增加施工高度空间，使得超前支护质量提高。
本实施例中，所述腹板2包括与所述翼板1连接的第一腹板21和第二腹板22，所述第一腹板21与所述第二腹板22之间至少通过一个第三腹板23连接；所述第一腹板21与所述第三腹板23之间存在有第一连接部24，所述第二腹板22与所述第三腹板23之间存在有第二连接部25，由于在所述腹板2上开设了用于连接超前小导管的所述支撑口3，故而工型拱钢板需要承受超前小导管以及位于超前小导管内部的泥浆重力，但是由于整块工型钢板收到垂直向下的重力作用，容易引起钢板中间或者某一部位承受不住垂直向下的剪切力从而发生断裂，影响施工单位的做工，将所述腹板2分解成至少三个分腹板，保证与所述翼板1连接的所述第一腹板21和所述第二腹板22的抗重力和剪切力的能力大大加强。
如图2所示，本实施例中，所述第一连接部24和所述第二连接部25呈水平状布置，所述第一连接部24至少包括多个横向的加强筋241、抗剪切部242以及水平的卷边243，所述第一连接部24和所述第二连接部25的存在主要是为了承担所述第三腹板23的重力以及加上设置在所述第三腹板23上的超前小导管的重力，由于承受的力的方向竖直向下，故而对于所述腹板2最大的剪切力为竖直向下的，故而设置了水平布置的所述第一连接部24和所述第二连接部25形成第一道加强作用，由于在所述第一连接部24和所述第二连接部25处为力量集中部，于是所述加强筋241、所述抗剪切片242以及所述卷边243形成了第二道加强作用，进一步的巩固了所述腹板2的支撑作用。
本实施例中，所述支撑口3还包括设置在内圈的缓冲部5，所述加强件4具体的为连接在所述支撑口3两侧的圆环、方形圆孔环、多边形圆孔环，多边形方孔环等凸起件，所述支撑口3与所述缓冲部5之间设置有轴承，所述缓冲部5具有柔韧性，所述缓冲部5的柔韧性大于所述支撑口3的柔韧性，所述缓冲部5具体的为碳纤维等高强度纤维。
如图3所示，本实施例中，所述抗剪切部242包括依次首尾相接的刚性片244，所述刚性片244为两片弧形状的钢片245通过设置在一端的柱体246上下连接，另一端悬空设置并且具有与所述柱体246配合连接的弧形卡簧接口，两片弧形状的所述钢片245之间至少设置有两个支撑弹簧247，弧形的所述抗剪切部242能够在相同面积的情况下提供更大的抗剪切力，并且所述支撑弹簧247的存在起到了地震或者恶劣环境下的保护作用，包括所述柱体246和弧形卡簧接口的连接设计，能在钢管移动的过程中随着进行一小段水平的移动，能够使得受力分摊的更加均匀和安全，所述横向的加强筋241包裹所述抗剪切部242，所述卷边243设置在所述第一连接部24的两侧边缘处，所述第二连接部25与所述第一连接部24相同构造。
上面所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (10)
1.一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，包括两块翼板（1）以及连接两块所述翼板（1）的腹板（2），其特征在于：所述腹板（2）设置有多个支撑口（3），所述支撑口（3）周围设置有加强件（4），所述加强件（4）的强度大于等于所述腹板（2）的强度，所述加强件（4）的厚度大于等于所述腹板（2）的厚度。
2.根据权利要求1所述的一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，其特征在于：所述腹板（2）包括与所述翼板（1）连接的第一腹板（21）和第二腹板（22），所述第一腹板（21）与所述第二腹板（22）之间至少通过一个第三腹板（23）连接；
所述第一腹板（21）与所述第三腹板（23）之间存在有第一连接部（24），所述第二腹板（22）与所述第三腹板（23）之间存在有第二连接部（25）。
3.根据权利要求2所述的一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，其特征在于：所述第一连接部（24）和所述第二连接部（25）呈水平状布置，所述第一连接部（24）至少包括多个横向的加强筋（241）、抗剪切部（242）以及水平的卷边（243）。
4.根据权利要求1所述的一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，其特征在于：所述支撑口（3）还包括设置在内圈的缓冲部（5）。
5.根据权利要求4所述的一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，其特征在于：所述加强件（4）具体的为连接在所述支撑口（3）两侧的圆环、方形圆孔环、多边形圆孔环，多边形方孔环等凸起件。
6.根据权利要求4所述的一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，其特征在于：所述支撑口（3）与所述缓冲部（5）之间设置有轴承。
7.根据权利要求5所述的一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，其特征在于：所述缓冲部（5）具有柔韧性，所述缓冲部（5）的柔韧性大于所述支撑口（3）的柔韧性。
8.根据权利要求3所述的一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，其特征在于：所述抗剪切部（242）包括依次首尾相接的刚性片（244），所述刚性片（244）为两片弧形状的钢片（245）通过设置在一端的柱体（246）上下连接，另一端悬空设置并且具有与所述柱体（246）配合连接的弧形卡簧接口，两片弧形状的所述钢片（245）之间至少设置有两个支撑弹簧（247）。
9.根据权利要求3所述的一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，其特征在于：所述横向的加强筋（241）包裹所述抗剪切部（242），所述卷边（243）设置在所述第一连接部（24）的两侧边缘处。
10.根据权利要求3所述的一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置，其特征在于：所述第二连接部（25）与所述第一连接部（24）相同构造。
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| CN108343453A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-07-31 | 中铁十六局集团第三工程有限公司 | 一种配合隧道软弱围岩地段超前支护用钢支撑加强装置 |
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