CN214741372U - 钢拱架加强段及钢拱架接头加强结构 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种钢拱架加强段及钢拱架接头加强结构，涉及隧道工程技术领域。钢拱架加强段，包括：工字钢和连接板；工字钢的端部的翼缘板向上和/或向下翻起，连接板设置于工字钢的端部且与工字钢的腹板、翼缘板同时连接。钢拱架接头加强结构，包括多个上述任一项的钢拱架加强段，相邻的两个钢拱架加强段的连接板通过连接件连接。钢拱架加强段通过将工字钢的端部翼缘板上下翻起弯曲，增加了与连接板之间的连接面积。在将钢拱架加强段组成钢拱架接头加强结构后，钢拱架接头加强结构的各段之间的连接处抗弯刚度更高，强度更好，能够有效解决现有问题。

Description

钢拱架加强段及钢拱架接头加强结构

技术领域

本申请涉及隧道工程技术领域，具体而言，涉及一种钢拱架加强段及钢拱架接头加强结构。

背景技术

在隧道建设时，当隧道通过围岩地质较差的路段时，需要采用拱架进行加强初期支护，为了增强初期支护的刚度，需要在初喷混凝土中架设拱架。传统的工字钢拱架结构，连接钢板采用与工字钢翼缘腹板焊接连接，经常发生工字钢拱架端头被围岩压垮压变形的情况，存在重大安全隐患。现有的这种拱架连接结构强度有待改进。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种钢拱架加强段，其能够用于改善工字钢拱架的连接强度。

本申请的另外一个目的在于提供一种钢拱架接头加强结构，其包括上述钢拱架加强段，其能够提高工字钢拱架结构的连接强度。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请的实施例提供了一种钢拱架加强段，包括：工字钢和连接板；

所述工字钢的端部的翼缘板向上和/或向下翻起，所述连接板设置于所述工字钢的端部且与所述工字钢的腹板、翼缘板同时连接。

通过将端部的翼缘板上下翻起，能够增加与连接板之间的接触面积，可以用于提高钢拱架的连接位置的结构强度。

另外，根据本申请的实施例提供的钢拱架加强段，还可以具有如下附加的技术特征：

在本申请的可选实施例中，所述工字钢的端部的翼缘板为端部板，所述工字钢的与所述端部板相邻的翼缘板为相邻板，所述端部板相对于所述相邻板弯曲90°。

通过将端部板与相邻板之间的角度设计成90°，端部板能够与连接板贴合，使得二者间的接触面积较大，整体有助于提升连接强度。

本申请的实施例提供了一种钢拱架接头加强结构，包括多个上述任一项的钢拱架加强段，相邻的两个所述钢拱架加强段的所述连接板通过连接件连接。

通过采用该钢拱架加强段，钢拱架接头加强结构的每两个相邻的钢拱架加强段之间的连接强度都更高，不容易变形，有益于保障初期支护的刚度需求。

在本申请的可选实施例中，相邻的两个所述钢拱架加强段分别为第一段和第二段，所述第一段包括第一工字钢和第一连接板，所述第二段包括第二工字钢和第二连接板；

所述第一工字钢的端部包括第一主体部分和第一翼缘弯曲板，所述第一翼缘弯曲板设置于所述第一主体部分的上下两端且相对于所述第一主体部分弯曲，所述第一连接板同时与所述第一主体部分和所述第一翼缘弯曲板连接；

所述第二工字钢的端部包括第二主体部分和第二翼缘弯曲板，所述第二翼缘弯曲板设置于所述第二主体部分的上下两端且相对于所述第二主体部分弯曲，所述第二连接板同时与所述第二主体部分和所述第二翼缘弯曲板连接；

所述第一连接板和所述第二连接板通过所述连接件连接。

在第一主体部分的两端都设置第一翼缘弯曲板，可以尽可能地增加与第一连接板之间的接触面积，在第二主体部分的两端都设置第二翼缘弯曲板，可以尽可能地增加与第二连接板之间的接触面积，第一连接板又能够与第二连接板直接连接，从而完成了相邻的两个钢拱架加强段的连接工作。

在本申请的可选实施例中，所述第一连接板和所述第二连接板之间设有减震板。

减震板的设置可以将两个钢拱架加强段的连接处受到的冲击力进行缓冲，进一步保障连接处的稳定性。

在本申请的可选实施例中，所述减震板为橡胶垫板。

在本申请的可选实施例中，所述连接件为螺栓螺母，所述第一连接板、所述第二连接板通过所述螺栓螺母把合。

螺栓螺母常用且方便，能够便于进行相邻两个钢拱架加强段的拼接工作。

在本申请的可选实施例中，所述第一翼缘弯曲板的边缘与所述第一连接板的边缘重合；

所述第二翼缘弯曲板的边缘与所述第二连接板的边缘重合。

由于边缘重合，可以避免外部冲击力在边缘处冲击翼缘弯曲板，防止翼缘弯曲板与连接板之间分离。

在本申请的可选实施例中，所述第一连接板同时与所述第一主体部分和所述第一翼缘弯曲板焊接；

所述第二连接板同时与所述第二主体部分和所述第二翼缘弯曲板焊接。

焊接的方式常用且牢固，可以预先进行焊接，预制好钢拱架加强段，不需要在施工现场再加工，提升工程的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请的实施例提供的钢拱架接头加强结构的示意图；

图2为两个钢拱架加强段的连接处的示意图；

图3为钢拱架加强段的端部的示意图。

图标：1-工字钢；2-连接板；3-螺栓螺母；4-减震板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

实施例

请参照图1，本申请的实施例提供了一种钢拱架接头加强结构，包括多个钢拱架加强段，相邻的两个钢拱架加强段的连接板2通过连接件连接。

请结合图2和图3，关于钢拱架加强段，具体的，钢拱架加强段包括：工字钢1和连接板2；

工字钢1的端部的翼缘板向上和/或向下翻起，连接板2设置于工字钢1的端部且与工字钢1的腹板、翼缘板同时连接。

简单而言，通过将端部的翼缘板上下翻起，能够增加与连接板2之间的接触面积，可以用于提高钢拱架的连接位置的结构强度。

其中，工字钢1的端部的翼缘板为端部板，工字钢1的与该端部板相邻的翼缘板为相邻板，端部板相对于相邻板弯曲90°。通过将端部板与相邻板之间的角度设计成90°，端部板能够与连接板2贴合，使得二者间的接触面积较大，整体有助于提升连接强度。

而通过采用该钢拱架加强段，钢拱架接头加强结构的每两个相邻的钢拱架加强段之间的连接强度都更高，不容易变形，有益于保障初期支护的刚度需求。

其中，翼缘板可以只将上端的向上翻起，或者将下端的向下翻起，也可以同时都翻起。相应的角度也可以是90°以外的角度。本实施例优选90°，以最大限度增加翼缘板翻起部分和连接板2之间的接触面积。

在本实施例中，采用的是上下翼缘板均翻起呈90°的方案。

详细的，相邻的两个钢拱架加强段分别为第一段和第二段，第一段包括第一工字钢和第一连接板，第二段包括第二工字钢和第二连接板；

第一工字钢的端部包括第一主体部分和第一翼缘弯曲板，第一翼缘弯曲板设置于第一主体部分的上下两端且相对于第一主体部分弯曲，第一连接板同时与第一主体部分和第一翼缘弯曲板连接；

第二工字钢的端部包括第二主体部分和第二翼缘弯曲板，第二翼缘弯曲板设置于第二主体部分的上下两端且相对于第二主体部分弯曲，第二连接板同时与第二主体部分和第二翼缘弯曲板连接；

第一连接板和第二连接板通过连接件连接。

在本实施例中，连接板2是钢板，第一连接板同时与第一主体部分和第一翼缘弯曲板焊接；第二连接板同时与第二主体部分和第二翼缘弯曲板焊接。

其中，本实施例采用的是搭接焊接。焊接的方式常用且牢固，可以预先进行焊接，预制好钢拱架加强段，不需要在施工现场再加工，提升工程的效率。

本实施例在第一主体部分的两端都设置第一翼缘弯曲板，可以尽可能地增加与第一连接板之间的接触面积，在第二主体部分的两端都设置第二翼缘弯曲板，可以尽可能地增加与第二连接板之间的接触面积，第一连接板又能够与第二连接板直接连接，从而完成了相邻的两个钢拱架加强段的连接工作。

为了保障两个相邻的钢拱架加强段相互间的连接稳定性，本实施例的第一连接板和第二连接板之间设有减震板4。减震板4的设置可以将两个钢拱架加强段的连接处受到的冲击力进行缓冲，进一步保障连接处的稳定性。

可以选择的是，减震板4为橡胶垫板。除了橡胶垫板以外，还可以设置其他材质的具有弹性的板，又或者是本身可以不是板状，但可以在第一连接板、第二连接板的挤压之下呈板状的部件作为减震板使用。

本实施例采用的连接件为螺栓螺母3，第一连接板、第二连接板通过螺栓螺母3把合。螺栓螺母3常用且方便，能够便于进行相邻两个钢拱架加强段的拼接工作。在第一连接板和第二连接板上都开设有螺孔，二者间的螺孔位置对应。

为了保障翼缘弯曲板和连接板2之间的连接更稳定，本实施例的第一翼缘弯曲板的边缘与第一连接板的边缘重合；第二翼缘弯曲板的边缘与第二连接板的边缘重合。

由于边缘重合，可以避免外部冲击力在边缘处冲击翼缘弯曲板或者冲击连接板2，防止翼缘弯曲板与连接板2之间分离。譬如说，请结合图2，如果翼缘板高出连接板2，则在图2的水平方向有物体冲击时，可能会直接冲击到翼缘板的高出的部分，在隧道施工过程中，翼缘板便可能被带动并与连接板2分离，影响结构强度。

同理，如果连接板2的高度高出一截，则连接板2也有可能因为冲击而与翼缘板之间分离。

本实施例将二者的外边缘重合焊接，即增加了工字钢1整体与连接板2之间的焊接面积，又可以避免外来冲击导致二者分离，有利于保障整个钢拱架接头加强结构的结构强度，避免两个钢拱架加强段的连接处强度不够而被围岩压垮、压变形。

本实施例的原理是：

通过研究发现，传统钢拱架的端头被围岩压垮变形的情况主要是由于传统的连接钢板与工字钢翼缘板、腹板的焊接面积小，导致连接处的强度较弱。

有鉴于此，本申请设计了一种新的钢拱架接头加强结构，该结构由多个钢拱架加强段连接而成。

具体的，本申请的钢拱架加强段将工字钢1的端部的翼缘板上下弯曲，在与连接板2进行焊接时，除了原本的腹板和平直的翼缘板会被焊上以外，弯曲的部分也能够与连接板2焊接，总体增加了工字钢1与连接板2之间的焊接面积，从而增加了整个钢拱架接头加强结构的每个连接处的连接强度，整个钢拱架接头加强结构的抗弯刚度也得到增加。

而每个钢拱架加强段以及所用到的螺栓螺母3、橡皮垫板都可以预制，在然后试拼，试拼成功则可以运到施工现场进行拼装，不需要现场制作，提高施工效率。

综上所述，本申请的钢拱架加强段通过将工字钢1的端部翼缘板上下翻起弯曲，增加了与连接板2之间的连接面积。在将钢拱架加强段组成钢拱架接头加强结构后，钢拱架接头加强结构的各段之间的连接处抗弯刚度更高，强度更好，能够有效解决现有问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种钢拱架加强段，其特征在于，包括：工字钢和连接板；

所述工字钢的端部的翼缘板向上和/或向下翻起，所述连接板设置于所述工字钢的端部且与所述工字钢的腹板、翼缘板同时连接。

2.根据权利要求1所述的钢拱架加强段，其特征在于，所述工字钢的端部的翼缘板为端部板，所述工字钢的与所述端部板相邻的翼缘板为相邻板，所述端部板相对于所述相邻板弯曲90°。

3.一种钢拱架接头加强结构，其特征在于，包括多个权利要求1或2所述的钢拱架加强段，相邻的两个所述钢拱架加强段的所述连接板通过连接件连接。

4.根据权利要求3所述的钢拱架接头加强结构，其特征在于，相邻的两个所述钢拱架加强段分别为第一段和第二段，所述第一段包括第一工字钢和第一连接板，所述第二段包括第二工字钢和第二连接板；

所述第一工字钢的端部包括第一主体部分和第一翼缘弯曲板，所述第一翼缘弯曲板设置于所述第一主体部分的上下两端且相对于所述第一主体部分弯曲，所述第一连接板同时与所述第一主体部分和所述第一翼缘弯曲板连接；

所述第二工字钢的端部包括第二主体部分和第二翼缘弯曲板，所述第二翼缘弯曲板设置于所述第二主体部分的上下两端且相对于所述第二主体部分弯曲，所述第二连接板同时与所述第二主体部分和所述第二翼缘弯曲板连接；

所述第一连接板和所述第二连接板通过所述连接件连接。

5.根据权利要求4所述的钢拱架接头加强结构，其特征在于，所述第一连接板和所述第二连接板之间设有减震板。

6.根据权利要求5所述的钢拱架接头加强结构，其特征在于，所述减震板为橡胶垫板。

7.根据权利要求4所述的钢拱架接头加强结构，其特征在于，所述连接件为螺栓螺母，所述第一连接板、所述第二连接板通过所述螺栓螺母把合。

8.根据权利要求4所述的钢拱架接头加强结构，其特征在于，所述第一翼缘弯曲板的边缘与所述第一连接板的边缘重合；

所述第二翼缘弯曲板的边缘与所述第二连接板的边缘重合。

9.根据权利要求4所述的钢拱架接头加强结构，其特征在于，所述第一连接板同时与所述第一主体部分和所述第一翼缘弯曲板焊接；

所述第二连接板同时与所述第二主体部分和所述第二翼缘弯曲板焊接。

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