一种用于隧道软弱破碎地层临时支护的钢拱架的制作方法

本实用新型涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种用于隧道软弱破碎地层临时支护的钢拱架。

背景技术：

隧道临时支护作为隧道开挖过程中，提高安全性的临时性结构，对封闭围岩，保护围岩强度发挥着临时支护功能。现有临时支护方式通常采用由钢拱架+纵向连接筋+钢筋网构成的骨架喷施混凝土构成。

在临时支护过程中，先将加工好的钢拱架用车辆运输到掌子面，安装人员站在作业台车上安装钢拱架，此时还需其他机械(如装载机)辅助，钢拱架安装过程中，隧道仅能依靠围岩内部的作用力保持稳定，对于软弱破碎地层而言，掌子面易坍塌，而且由于大量安装人员贴近开挖面，容易发生重大安全事故，另外人工安装拱架耗时长，工作效率低下，严重制约施工进度。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种用于隧道软弱破碎地层临时支护的钢拱架，可缩短钢拱架的安装时间，降低安装时的危险系数。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于隧道软弱破碎地层临时支护的钢拱架，包括与隧道顶面相适配的钢拱顶架和与隧道侧帮相适配的一对钢拱侧架，所述钢拱顶架和钢拱侧架的横截面均为工形，所述钢拱顶架两端的底侧部均可拆卸安装有第一连接件，一对所述钢拱侧架顶端的底侧部均可拆卸安装有第二连接件，所述第一连接件与第二连接件通过铰接件铰接，所述钢拱侧架与钢拱顶架能够围绕铰接点相对旋转叠加或相对旋转展开。

本实用新型提供的一种用于隧道软弱破碎地层临时支护的钢拱架，将钢拱顶架和钢拱侧架铰接成一体，钢拱侧架向内折叠形成一榀钢拱架，多个一榀钢拱架置于安装台车上运输到掌子面处，利用随车吊将一榀钢拱架放置到预定位置，在重力的作用下打开的钢拱侧架，人工将其安装到预定位置，最后固定。

本实用新型通过将钢拱侧架与钢拱顶架铰接成一体，利用安装台车运输到掌子面进行定位支撑，缩短了人工定位、连接钢拱侧架与钢拱顶架的时间，减少了多人安装钢拱架落实砸伤、掩埋等安全事故的发生，对降低成本、保证安全有显著成效。

作为一种改进的技术方案，所述第一连接件与第二连接件结构相同。

作为一种改进的技术方案，所述第一连接件包括侧钢板、顶钢板、底钢板以及紧固螺杆，所述顶钢板和底钢板上下平行固设于侧钢板内侧表面的顶底端，所述顶钢板与底钢板之间形成能够卡设钢拱顶架侧部的卡位空间，所述顶钢板或底钢板开设螺孔，所述紧固螺杆的杆体端穿设螺孔后抵压在钢拱顶架的中部表面。

作为一种改进的技术方案，所述顶钢板的底面在与侧钢板的结合部处和，或底钢板的顶面在与侧钢板的结合部处开设有能够穿插钢拱顶架侧部的夹持槽。

作为一种改进的技术方案，所述底钢板的中部具有缺口。

作为一种改进的技术方案，所述顶钢板、底钢板以及侧钢板的厚度不小于10mm。

作为一种改进的技术方案，所述铰接件包括连接板和转销，所述连接板的一端固设于第二连接件侧钢板的外侧表面，所述连接板另一端的端部固设有同轴设置的两个第一连接套，所述第二连接件侧钢板的外侧表面固设有与第一连接套同轴设置的两个第二连接套，所述转销可转动穿设于第一连接套和第二连接套。

作为一种改进的技术方案，所述第一连接件距钢拱顶架端部的最短长度为5mm-10mm。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例提供的一种用于隧道软弱破碎地层临时支护的钢拱架安装完成的结构示意图；

图2为图1中a处的放大图；

图3为图2中钢拱顶架与钢拱侧架配合连接的第一角度立体图；

图4为图2中钢拱顶架与钢拱侧架配合连接的第二角度的立体图；

图5为图2中钢拱顶架与钢拱侧架配合连接的第三角度的立体图。

附图标记：

钢拱顶架1、钢拱侧架2、第一连接件3、侧钢板31、顶钢板32、底钢板33、紧固螺杆34、夹持槽35、缺口36、第二连接件4、铰接件5、连接板51、转销52、第一连接套53、第二连接套54。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

参阅图1至图5，本实施例公开一种用于隧道软弱破碎地层临时支护的钢拱架，包括钢拱顶架1、钢拱侧架2、第一连接件3、第二连接件4以及铰接件5。

其中，钢拱顶架1与隧道顶面相适配合，钢拱侧架2为一对，且与隧道的两个侧帮相适配，钢拱顶架1和钢拱侧架2的横截面均为工形，钢拱顶架1两端的底侧部均可拆卸安装有第一连接件3，一对钢拱侧架2顶端的底侧部均可拆卸安装有第二连接件4，第一连接件3与第二连接件4通过铰接件5铰接，所述钢拱侧架2与钢拱顶架1能够围绕铰接点相对旋转叠加或相对旋转展开。

在本实施例中，运输钢拱架时，将两个钢拱侧架2向内旋转折叠，形成一榀钢拱架，以便于运输，当运输至工作面时，随车吊上拉定位钢拱顶架1，钢拱侧架2受自身重力自动展开，随后工人进行安装。

在本实施例中，由于第一连接件3与第二连接件4结构相同，故以第一连接件3为例进行说明。

如图3和图4所示，第一连接件3包括侧钢板31、顶钢板32、底钢板33以及紧固螺杆34，所述顶钢板32和底钢板33上下平行固设于侧钢板31内侧表面的顶底端，所述顶钢板32与底钢板33之间形成能够卡设钢拱顶架1侧部的卡位空间，所述顶钢板32或底钢板33开设螺孔，紧固螺杆34的杆体端穿设螺孔后抵压在钢拱顶架1的中部表面。

在本实施例中，螺孔开设在顶钢板32上，以便于安装紧固螺杆34。

在本实施例中，顶钢板32的底面在与侧钢板31的结合部处和，或底钢板33的顶面在与侧钢板31的结合部处开设有能够穿插钢拱顶架1侧部的夹持槽35，利用夹持槽35夹设钢拱顶架1的侧部，可避免钢拱顶架1向两侧晃动，有助于提高顶钢板32与第一连接件3连接的稳定性。

在本实施例中，顶钢板32、底钢板33以及侧钢板31的厚度不小于10mm。

如图4所示，铰接件5包括连接板51和转销52，所述连接板51的一端固设于第二连接件4侧钢板31的外侧表面，所述连接板51另一端的端部固设有同轴设置的两个第一连接套53，所述第二连接件4侧钢板31的外侧表面固设有与第一连接套53同轴设置的两个第二连接套54，所述转销52可转动穿设于第一连接套53和第二连接套54，利用上述铰接件5连接第一连接件2和第二连接件3，其结构简单、安装简便、成本低廉。

第一连接件3距钢拱顶架1端部的最短长度为5mm-10mm。

如图5所示，底钢板33的中部具有缺口36，设置缺口36可降低第一连接件3的重量，同时有助于降低材料成本。

本实用新型提供的一种用于隧道软弱破碎地层临时支护的钢拱架，将钢拱顶架1和钢拱侧架2通过第一连接件3、第二连接件4及铰接件5铰接成一体，运输时，将两个钢拱侧架2向内折叠与钢拱顶架1形成一榀钢拱架，多个一榀钢拱架置于安装台车上运输到掌子面处，利用随车吊将一榀钢拱架放置到预定位置，在重力的作用下打开的钢拱侧架2，人工将其安装到预定位置，最后固定。

本实用新型通过将钢拱侧架2与钢拱顶架1铰接成一体，利用安装台车运输到掌子面进行定位支撑，之后在人工进行安装，缩短了人工定位、连接钢拱侧架与钢拱顶架的时间，减少了多人安装钢拱架落实砸伤、掩埋等安全事故的发生，对降低成本、保证安全有显著成效。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节，然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。