一种插入式快速连接钢架接头的制作方法

1.本实用新型涉及一种隧道初期支护的钢架接头结构，尤其涉及一种插入式快速连接钢架接头。


背景技术：

2.目前国内修建的隧道及其他大型地下工程大多采用矿山法和一定数量的tbm法，大量采用钢架支护以确保施工安全，钢架可制作的断面形状灵活，对围岩变形也有一定适应能力，具有较大优势，特别是在软岩大变形、断层破碎带等不良地层修建的隧道，采用钢架作为初支的结构型式具有诸多好处。但是现有的钢架接头采用螺栓法兰盘连接方式，如图1所示，需穿螺丝、拧螺母，因此存在以下问题：
3.1、这一过程目前大多数靠人力完成，存在人力定位钢架困难、拧紧过程需要脚手架等突出困难；
4.2、所耗费的人力和时长都很大，不适应快速支护的需要；
5.3、钢拱架结构大多情况下以小偏心受压
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弯为主，因此连接接头有抗压、和一定的抗错位能力即可，既有的角钢
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法兰盘连接形式经济性较差。
6.因此有必要设计一种新的插入式快速连接钢架接头，以克服上述问题。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种插入式快速连接钢架接头，主要针对采用钢架作为初支的隧道及其他地下工程，提高了快速施工能力。
8.本实用新型是这样实现的：
9.本实用新型提供一种插入式快速连接钢架接头，两对接的钢架端头分别设置第一钢板和第二钢板，所述接头由第一钢板和第二钢板对接形成，所述第一钢板端面上设置有栓体，所述第二钢板端面上开设有套筒，所述栓体于第一钢板的位置与所述套筒于第二钢板的位置相对应，相对应的栓体和套筒配合连接。
10.舍弃掉现有常用的角钢
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法兰盘连接形式，并且取消螺栓连接方式，解决了现有安装过程中需要穿螺丝，拧螺母的繁琐操作，定位简单，可显著提高快速施工能力；本接头以抗压为主，兼具抗错位、抗拉能力，可提供钢架典型工作环境下所需的连接抗力。
11.进一步地，所述栓体的外缘设置有倒刺，在栓体直接与套筒相连时提供抗拉力。
12.进一步地，所述套筒内表面设置有内衬。
13.进一步地，所述内衬采用高分子聚合物制成。
14.进一步地，所述套筒的内径略小于所述栓体的外径，增强套筒与栓体的机械咬合力。
15.进一步地，所述栓体通过焊接安装于第一钢板上，所述套筒通过焊接安装于第二钢板上，可工厂化制作。
16.本实用新型具有以下有益效果：
17.1、本实用新型采取钢架快速接头以对孔插入的形式进行连接，由于避开了当前常规钢架螺栓接头费时费力的缺点，大大缩短钢架安装时间，减轻了钢架安装工作强度，能够在恶劣、狭小的隧道工作环境中快速施工，可及时使钢架封闭成环、提供支护抗力，能够快速提高隧道围岩稳定性，确保施工安全，具有良好的社会效益。
18.2、栓体和套筒之间的配合连接具有咬合、抗拉作用，接头抗压效果好，抗错动刚度大，且具有一定的抗拔能力，抵抗特殊荷载能力强。
19.3、本实用新型由于采用了插入式接头，可以适当减少传统接头角钢用量，且省去了螺栓，具有较高的经济效益。
20.4、本实用新型仅对现有的钢架接头进行改造，利用既有的钢架主体，不会增加太多材料，成本较低。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例(以格栅钢架为例)，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它的附图(例如型钢钢架)。
22.图1为现有钢架连接结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的第一钢板和第二钢板的端面结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例提供的插入式快速连接钢架接头的结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例提供的插入式快速连接钢架接头的装配连接示意图。
26.图中：1
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第一钢板；2
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第二钢板；3
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栓体；4
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套筒；5
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倒刺；6
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内衬；101
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钢架；102
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连接角钢；103
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螺丝孔。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.参见图2～4，本实用新型实施例提供一种插入式快速连接钢架接头，钢架(以格栅钢架为例)端头分别设置第一钢板和第二钢板，接头由第一钢板和第二钢板对接形成，第一钢板端面上设置有栓体，第二钢板端面上开设有套筒，栓体于第一钢板的位置与套筒于第二钢板的位置相对应，相对应的栓体和套筒套接配合。
29.栓体的外缘设置有倒刺，在栓体直接与套筒相连时提供抗拉力。
30.套筒内表面设置有内村，内衬采用高分子聚合物制成。
31.本实施例中套筒内弧面嵌入有一定强度和良好韧性的高强度工程塑料，且套筒内径略小于栓体外径，从而增强套筒和栓体的机械咬合力。
32.采取钢架快速接头以对孔插入的形式进行连接，可以适当减少传统接头角钢用量，且省去了穿螺丝，拧螺母的繁琐操作，具有较高的经济效益。本次改良设计仅对现有的钢架接头进行改造，利用既有的钢架主体，不会增加太多材料，成本较低，设计的栓体和套
筒具有咬合、抗拉作用，接头抗压效果好，抗错动刚度大，且具有一定的抗拔能力，抵抗特殊荷载能力强。
33.本实用新型采用卡入式连接，取消了拧螺丝的工序，同时也可在接头两侧提供足够的抗压、抗剪和一定的抗拉能力，避开了当前常规钢架螺栓接头费时费力的缺点，大大缩短钢架安装时间，减轻了钢架安装工作强度，能够在恶劣、狭小的隧道工作环境中快速施工，可及时使钢架封闭成环、提供支护抗力，能够快速提高隧道围岩稳定性，确保施工安全，具有良好的社会效益。
34.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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种插入式快速连接钢架接头，其特征在于，两对接的钢架端头分别设置第一钢板和第二钢板，所述接头由第一钢板和第二钢板对接形成，所述第一钢板端面上设置有栓体，所述第二钢板端面上开设有套筒，所述栓体于第一钢板的位置与所述套筒于第二钢板的位置相对应，相对应的栓体和套筒配合连接。2.如权利要求1所述的插入式快速连接钢架接头，其特征在于：所述栓体的外缘设置有倒刺。3.如权利要求2所述的插入式快速连接钢架接头，其特征在于：所述套筒内表面设置有内衬。4.如权利要求3所述的插入式快速连接钢架接头，其特征在于：所述内衬采用高分子聚合物制成。5.如权利要求3所述的插入式快速连接钢架接头，其特征在于：所述套筒的内径略小于所述栓体的外径。6.如权利要求1
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5任一所述的插入式快速连接钢架接头，其特征在于：所述栓体通过焊接安装于第一钢板上，所述套筒通过焊接安装于第二钢板上。

技术总结
本实用新型提供了一种插入式快速连接钢架接头，两对接的钢架端头分别设置第一钢板和第二钢板，所述接头由第一钢板和第二钢板对接形成，所述第一钢板端面上设置有栓体，所述第二钢板端面上开设有套筒，所述栓体于第一钢板的位置与所述套筒于第二钢板的位置相对应，相对应的栓体和套筒配合连接。本实用新型采取钢架快速接头以对孔插入的形式进行连接，由于避开了当前常规钢架螺栓接头费时费力的缺点，大大缩短钢架安装时间，减轻了钢架安装工作强度，能够在恶劣、狭小的隧道工作环境中快速施工，可及时使钢架封闭成环、提供支护抗力。提供支护抗力。提供支护抗力。


技术研发人员：邓朝辉 肖明清 姚捷 李树鹏 梅竹
受保护的技术使用者：中铁第四勘察设计院集团有限公司
技术研发日：2020.11.24
技术公布日：2021/11/9