一种暗挖隧道初支支护拱架单元和拱架的制作方法

本实用新型涉及隧道及地下工程施工领域，特别是一种暗挖隧道初支支护拱架单元和拱架。

背景技术：

当地下工程暗挖施工时，常采用钢拱架作为地下工程的初期支护，现有技术中的钢拱架上采用的是“8”字加强筋，“8”字加强筋的上下两侧分别和钢拱架一片上的上下两根钢筋焊接，钢拱架两片上的“8”字加强筋的中部焊接在一起，同时钢拱架两片之间采用钢筋箍固定在一起。现有技术中的钢拱架是集中焊接成型后，再将焊接好的钢拱架运输至作业现场根据设计尺寸进行逐榀安装。

采用现有技术中的钢拱架进行作业时，人员在操作的过程中存在钢拱架重量较重，造成加工时间长、安装不便以及在狭小空间内运输难度大且安装不便等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在加工时间长、安装不便以及在狭小空间内运输难度大且安装不便的问题，提供一种暗挖隧道初支支护拱架单元和拱架。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种暗挖隧道初支支护拱架单元，包括第一主筋和第二主筋，第一主筋和第二主筋之间设有加强筋。

通过上述方案，第一主筋和第二主筋组成拱架单元的主要支撑，第一主筋、第二主筋和加强筋共面设置形成片状结构，第一主筋和第二主筋之间的加强筋能够提高拱架单元的承力强度，使拱架单元更加稳固，加强筋与第一主筋和第二主筋的连接形成了一个拱架单元，这种拱架单元结构简单并且重量轻，安装的时候操作简单方便，耗时短；

在本实用新型中，第一主筋、第二主筋和加强筋共面设置形成片状结构的目的是减小拱架单元的体积，使拱架单元在狭小空间里也可以很方便的运输与施工，但在实际加工过程中，第一主筋、第二主筋和加强筋并不能完全加工成共面的片状结构，所以本实用新型中的共面设置形成的片状结构是指具有一定误差的共面设置形成的片状结构。

作为本实用新型的优选方案，拱架单元包含至少两个节段，连接装置设于拱架单元的端部，相邻两个节段通过连接装置连接。通过上述方案，连接装置能够将相邻节段连接起来，使拱架单元能够满足不同施工现场的不同需求。

作为本实用新型的优选方案，连接装置包括连接板，连接板包括第一板面和第二板面，第一板面与第二板面固定相连或一体成型，第一板面与第一主筋和/或第二主筋固定相连，第二板面垂直于第一主筋和第二主筋，第二板面上设有通孔。通过上述方案，第一板面与第一主筋和/或第二主筋固定相连，第二板面通过通孔连接相邻的拱架单元，从而调整拱架单元在同一平面上的长度，使拱架单元满足不同施工现场的不同需求。

作为本实用新型的优选方案，加强筋包括“z”型加强筋。通过上述方案，“z”型加强筋包括一体成型的第一连接段、第二连接段和加强段，第一连接段与第一主筋共向设置且固定相连，第二连接段与第二主筋共向设置且固定相连；加强段位于第一连接段与第二连接段之间。

一种暗挖隧道初支支护拱架，包含至少两个上述的拱架单元，拱架单元通过连接件连接成整体。

通过上述方案，由拱架单元组成的拱架在安装时只需要将至少两个拱架单元与连接件连接即可，具有结构简单并且重量轻的特点，操作起来方便简单，耗时短并且因为拱架单元的体积较小，从而使拱架在狭小的空间内也可以很轻松的运输和安装。

作为本实用新型的优选方案，连接件包括连接杆和固定件，连接件与第二主筋固定连接，固定件的两端分别与在沿隧道长度方向上相邻的两根第一主筋固定连接。通过上述方案，通过连接件和固定件使拱架单元连接在一起，保证了拱架的稳固性。

作为本实用新型的优选方案，固定件包括“u”型固定卡。通过上述方案，“u”型固定卡包括第一连接端、第二连接端和固定段，第一连接端与一片拱架单元的第一主筋固定连接，第二连接端与相邻的另一片拱架单元的第一主筋固定连接，固定段位于第一连接端与第二连接端之间。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

第一主筋和第二主筋组成拱架单元的主要支撑，第一主筋、第二主筋和加强筋共面设置形成片状结构，第一主筋和第二主筋之间的加强筋能够提高拱架单元的承力强度，使拱架单元更加稳固，加强筋与第一主筋和第二主筋的连接形成了一个拱架单元，这种拱架单元结构简单并且重量轻，安装的时候操作简单方便，耗时短；

在本实用新型中，第一主筋、第二主筋和加强筋共面设置形成片状结构的目的是减小拱架单元的体积，使拱架单元在狭小空间里也可以很方便的运输与施工，但在实际加工过程中，第一主筋、第二主筋和加强筋并不能完全加工成共面的片状结构，所以本实用新型中的共面设置形成的片状结构是指具有一定误差的共面设置形成的片状结构。

附图说明

图1是本实用新型所述拱架单元节段的结构示意图。

图2是本实用新型所述拱架的俯视图。

图3是本实用新型两个所述拱架单元节段连接处的结构示意图。

图4是本实用新型两个所述拱架单元节段连接处端部的结构示意图。

图5是图3沿b-b的剖视图。

图6是本实用新型所述拱架的结构示意图。

图7是本实用新型组装后的所述拱架单元的一端的结构示意图。

图标：1-第一主筋；2-连接板；21-第一板面；22-第二板面；221-通孔；3-加强筋；4-连接杆；5-固定件；6-第二主筋。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1-7所示，本实施例提供了一种暗挖隧道初支支护拱架单元，包括第一主筋1和第二主筋6，第一主筋1和第二主筋6呈间隔地设置，具体地，第一主筋1和第二主筋6为钢筋；

拱架单元上设有加强筋3，加强筋3呈“z”型，“z”型加强筋包括一体成型的第一连接段、第二连接段和加强段，第一连接段与第一主筋1共向设置且固定相连，第二连接段与第二主筋6共向设置且固定相连；加强段位于第一连接段与第二连接段之间，具体地，加强筋3的第一连接段与第一主筋1焊接，加强筋3的第二连接段与第二主筋6焊接；

拱架单元的两端分别设有连接装置，具体地，连接装置为连接板2；连接板2包括第一板面21和第二板面22，第一板面21与拱架单元的第一主筋1和/或第二主筋6固定连接，具体地，第一板面21与拱架单元的第一主筋1和/或第二主筋6焊接，第二板面22与第一主筋1和第二主筋6垂直，第二板面22上设有两个通孔221，两个通孔221中设有螺栓和螺母，螺栓和螺母用于固定连接相邻两个拱架单元。

拱架单元包含至少两个节段，在连接时，相邻两个节段端部的第二板面22相互接触对齐，螺栓穿过相邻两个节段的第二板面22上的通孔221，并通过螺母紧固。

本实施例还提供了一种暗挖隧道初支支护拱架，包含至少两个上述暗挖隧道初支支护拱架单元；

拱架上设有连接件，连接件包括至少两个连接杆4，至少两个连接杆4分别与第二主筋6的两端固定连接，具体地，至少两个连接杆4分别与第二主筋6的两端焊接；

连接件还包括固定件5，具体地，固定件5为固定卡；“u”型固定卡包括第一连接端、第二连接端和固定段，第一连接端与一片拱架单元的第一主筋1固定连接，第二连接端与相邻的另一片拱架单元的第一主筋1固定连接，固定段位于第一连接端与第二连接端之间，具体地，第一连接端与一片拱架单元的第一主筋1焊接，第二连接端与相邻的另一片拱架单元的第一主筋1焊接。

本实施例还提供了一种暗挖隧道初支支护拱架的安装方法，用于安装上述暗挖隧道初支支护拱架，该安装方法包括以下步骤：

s1：将至少两个节段连接在一起形成拱架单元；

将至少两个节段端部的连接板2的第二板面22接触对齐，并用螺栓穿过两个第二板面22上相对应的通孔221，再用螺母紧固；

s2：使至少两个拱架单元沿隧道方向呈间隔设置并固定相连；

第一主筋1位于拱架单元上靠近隧道内壁的一侧，第二主筋6位于拱架单元上远离隧道内壁的一侧；

s2步骤包括：

s21：将“u”型固定卡的第一连接段与一片拱架单元的第一主筋1焊接，将“u”型固定卡的第二连接段与在隧道长度方向上相邻的另一片拱架单元的第一主筋1焊接，完成拱架的安装。在隧道长度方向上，每多设置一片拱架单元，均通过“u”型固定卡将其连接于已设置好的相邻拱架单元上；

s22：通过连接杆4与在隧道长度方向上相邻的若干个拱架单元依次固定相连，使得各个拱架单元之间具有更好的整体性。具体地，连接杆4与各个拱架单元的第二主筋6依次相连。

通过步骤s1使拱架单元拼接形成与隧道内壁适配的片状结构，通过步骤s2使拱架单元拼接形成在隧道长度方向上具有一定厚度的结构。重复步骤s1和步骤s2，即可使拱架单元拼接形成拱架。

在本实施例中，步骤s1和步骤s2的顺序不做限制。

本实施例提供的一种暗挖隧道初支支护拱架单元、拱架和安装方法的有益效果是：

加强筋与第一主筋和第二主筋共面设置形成一个片状拱架结构，形成这种拱架结构的目的是该拱架结构简单并且重量轻，安装的时候操作简单方便，耗时短，并且这种拱架结构体积较小，在狭小的空间里也可以很方便的运输和施工，但在实际加工过程中，第一主筋、第二主筋和加强筋并不能完全加工成共面的片状结构，所以本实用新型中的共面设置形成的片状结构是指具有一定误差的共面设置形成的片状结构；

拱架包含至少两个拱架单元，拱架上设有至少两个连接杆4，至少两个连接杆4分别与拱架单元的两端固定连接，拱架上还设有固定卡，用于固定相邻两个拱架单元，拱架单元组成的拱架具有结构简单和重量轻的特点，在安装时操作方便简单，耗时短并且因为拱架单元的体积较小，从而使拱架在狭小的空间内也可以很轻松的运输和安装；

该安装方法采用逐片安装的方法代替了现有技术中的的逐榀安装的方法，该安装方法简化了施工工艺，安装简单便捷，耗时短，提高了施工效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。