一种钢拱架活动连接装置

1.本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种钢拱架活动连接装置。


背景技术：

2.目前，隧道工程开挖施工中，支护结构是我国隧道工程领域常用的一种支护形式，而支护结构中的钢拱架支护，一般均采用h型钢或工字钢制成，钢拱架支护具有支护刚度大、发挥作用大、加工制造简单快等优点，但是受限于加工工艺及施工方法的限制，钢拱架往往采用分节安装的方式，加工好的各拱架节之间的连接按开挖先后顺序在隧道中组装而成，按照隧道支护质量控制要求，每榀钢拱架的加工精度和安装精度的要求都非常高，而各拱架节之间采用传统焊接方法就无法满足上述隧道支护质量控制的要求，加上焊接要在隧道内进行，施工空间小，操作不方便，既不安全，焊接质量也难以控制，在软岩大变形隧道中，由于围岩变形较大，螺栓连接的方式导致钢拱架受力较大；在弯矩作用下，钢拱架连接处往往会产生较大变形，导致连接螺栓拉断或失效，因而钢拱架连接处往往是钢拱架支护的薄弱部位；
3.现有技术中，钢拱架固定的主要通过在钢架两端设置连接板并在连接板上设置若干通孔，并使用紧固件连接；但是，这种方式的钢拱架只有沿环向封闭才能充分发挥对围岩的支撑作用，这就要求隧洞每一循环进尺均需开挖底拱并及时安装底部拱架单元，而施工中为加快施工进度常根据监测情况采用同时开挖多个循环进尺隧洞底拱并安装底部拱架单元的工序，从而钢拱架单元连接，这种方式施工慢，不利于提高施工进度；


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在施工进度慢的缺点，而提出的一种钢拱架活动连接装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.设计一种钢拱架活动连接装置，包括底座，所述底座的顶部固定安装有若干竖向板，若干所述竖向板均匀分布在底座上，若干所述竖向板的内侧均插接有伸缩套板，若干所述竖向板内侧均安装有升降组件，所述升降组件的输出端与相应的伸缩套板固定连接，所述伸缩套板的顶端安装有安装组件、以对钢拱架进行安装。
7.优选的，所述升降组件包括内螺纹锥齿轮、两个螺牙套和两个固定片；两个所述螺牙套分别固定安装在内螺纹锥齿轮的上下两端，两个所述固定片分别固定安装在两个螺牙套的端部，其中一个所述固定片与竖向板的底部转动连接。
8.优选的，升降组件还包括螺杆和固定块；所述固定块固定安装在伸缩套板内侧的中部，所述螺杆的底端与内螺纹锥齿轮、螺牙套螺纹连接，所述螺杆的顶端与固定块固定连接。
9.优选的，所述升降组件还包括转杆、驱动锥齿轮和转动把手；所述转杆贯穿竖向板的侧壁、且与竖向板转动连接，所述驱动锥齿轮固定安装在转杆的一端、且与内螺纹锥齿轮
啮合，所述转动把手固定安装在转杆的另一端。
10.优选的，所述安装组件包括j型转动板和转动轴；所述j型转动板的端部通过转动轴与伸缩套板的顶端转动连接。
11.优选的，所述伸缩套板上开设有与转动轴相匹配的转动孔，所述转动轴与转动孔通过螺纹配合。
12.优选的，所述j型转动板的顶部开设有两个定位孔，所述钢拱架通过定位孔固定安装在j型转动板顶部。
13.本实用新型提出的一种钢拱架活动连接装置，有益效果在于：通过将转动把手进行转动，从而使得转杆带动驱动锥齿轮转动，也就使得内螺纹锥齿轮和螺牙套同步转动，进而使得螺杆与螺牙套发生相对位移且向上移动，也就使得伸缩套板带动j型转动板向上移动，这就实现了j型转动板的高度调节；然后通过螺栓对钢拱架进行固定，钢拱架这种安装方式操作更加方便，可以大大提高施工进度。
附图说明
14.图1为本实用新型提出的一种钢拱架活动连接装置的结构示意图；
15.图2为本实用新型提出的一种钢拱架活动连接装置的升降组件的结构示意图；
16.图3为本实用新型提出的一种钢拱架活动连接装置的安装组件的结构示意图。
17.图中：底座1、竖向板2、伸缩套板3、升降组件4、内螺纹锥齿轮41、螺牙套42、固定片43、螺杆44、固定块45、转杆46、驱动锥齿轮47、转动把手48、安装组件5、j型转动板51、转动轴52、转动孔53、定位孔54。
具体实施方式
18.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、完整地描述，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。
19.参照图1-3，一种钢拱架活动连接装置，包括底座1，底座1的顶部固定安装有若干竖向板2，若干竖向板2均匀分布在底座1上，若干竖向板2的内侧均插接有伸缩套板3，若干竖向板2内侧均安装有升降组件4，升降组件4的输出端与相应的伸缩套板3固定连接，伸缩套板3的顶端安装有安装组件5、以对钢拱架进行安装；
20.升降组件4包括内螺纹锥齿轮41、两个螺牙套42、两个固定片43、螺杆44、固定块45、转杆46、驱动锥齿轮47和转动把手48；两个螺牙套42分别固定安装在内螺纹锥齿轮41的上下两端，两个固定片43分别固定安装在两个螺牙套42的端部，其中一个固定片43与竖向板2的底部转动连接；固定块45固定安装在伸缩套板3内侧的中部，螺杆44的底端与内螺纹锥齿轮41、螺牙套42螺纹连接，螺杆44的顶端与固定块45固定连接；
21.转杆46贯穿竖向板2的侧壁、且与竖向板2转动连接，驱动锥齿轮47固定安装在转杆46的一端、且与内螺纹锥齿轮41啮合，转动把手48固定安装在转杆46的另一端。
22.安装组件5包括j型转动板51和转动轴52；j型转动板51的端部通过转动轴52与伸缩套板3的顶端转动连接；伸缩套板3上开设有与转动轴52相匹配的转动孔53，转动轴52与转动孔53通过螺纹配合；j型转动板51的顶部开设有两个定位孔54，钢拱架通过定位孔54固
定安装在j型转动板51顶部。
23.安装过程：首先，将分段式钢拱架单元安装于相应位置后，将本装置安装于钢拱架底端；然后通过将转动把手48进行转动，从而使得转杆46带动驱动锥齿轮47转动，也就使得内螺纹锥齿轮41和螺牙套42同步转动，进而使得螺杆44与螺牙套42发生相对位移且向上移动，也就使得伸缩套板3带动j型转动板51向上移动，这就实现了j型转动板51的高度调节；
24.当调节至钢拱架之间的悬空高度合适的时候，停止调节，之后通过j形转动板51与钢拱架底端密切贴合，调节完成后，在j形转动板51转动板上的定位孔54与钢拱架上的固定孔对应一致，将螺栓插入进去，用螺母拧紧，在这里也可以用活动销进行固定，当两者之间的固定孔在对孔时，将固定销提起，当两者对应后，将固定销放下；这种安装方式操作更加方便，可以大大提高施工进度。
25.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种钢拱架活动连接装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的顶部固定安装有若干竖向板(2)，若干所述竖向板(2)均匀分布在底座(1)上，若干所述竖向板(2)的内侧均插接有伸缩套板(3)，若干所述竖向板(2)内侧均安装有升降组件(4)，所述升降组件(4)的输出端与相应的伸缩套板(3)固定连接，所述伸缩套板(3)的顶端安装有安装组件(5)、以对钢拱架进行安装。2.根据权利要求1所述的一种钢拱架活动连接装置，其特征在于，所述升降组件(4)包括内螺纹锥齿轮(41)、两个螺牙套(42)和两个固定片(43)；两个所述螺牙套(42)分别固定安装在内螺纹锥齿轮(41)的上下两端，两个所述固定片(43)分别固定安装在两个螺牙套(42)的端部，其中一个所述固定片(43)与竖向板(2)的底部转动连接。3.根据权利要求2所述的一种钢拱架活动连接装置，其特征在于，升降组件(4)还包括螺杆(44)和固定块(45)；所述固定块(45)固定安装在伸缩套板(3)内侧的中部，所述螺杆(44)的底端与内螺纹锥齿轮(41)、螺牙套(42)螺纹连接，所述螺杆(44)的顶端与固定块(45)固定连接。4.根据权利要求3所述的一种钢拱架活动连接装置，其特征在于，所述升降组件(4)还包括转杆(46)、驱动锥齿轮(47)和转动把手(48)；所述转杆(46)贯穿竖向板(2)的侧壁、且与竖向板(2)转动连接，所述驱动锥齿轮(47)固定安装在转杆(46)的一端、且与内螺纹锥齿轮(41)啮合，所述转动把手(48)固定安装在转杆(46)的另一端。5.根据权利要求1所述的一种钢拱架活动连接装置，其特征在于，所述安装组件(5)包括j型转动板(51)和转动轴(52)；所述j型转动板(51)的端部通过转动轴(52)与伸缩套板(3)的顶端转动连接。6.根据权利要求5所述的一种钢拱架活动连接装置，其特征在于，所述伸缩套板(3)上开设有与转动轴(52)相匹配的转动孔(53)，所述转动轴(52)与转动孔(53)通过螺纹配合。7.根据权利要求6所述的一种钢拱架活动连接装置，其特征在于，所述j型转动板(51)的顶部开设有两个定位孔(54)，所述钢拱架通过定位孔(54)固定安装在j型转动板(51)顶部。

技术总结
本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其是一种钢拱架活动连接装置，包括底座，底座的顶部固定安装有若干竖向板，若干竖向板均匀分布在底座上，若干竖向板的内侧均插接有伸缩套板，若干竖向板内侧均安装有升降组件，升降组件的输出端与相应的伸缩套板固定连接，伸缩套板的顶端安装有安装组件、以对钢拱架进行安装。本实用新型的安装方式操作更加方便，可以大大提高施工进度。大大提高施工进度。大大提高施工进度。


技术研发人员：李忠 林振奎 陈家征 覃壮恩 张浩 周志东 袁文佳 刘传 黄伟洪 崔颖 高静 刘志鹏 张海东 杨迎冬 周泽林
受保护的技术使用者：石家庄铁道大学
技术研发日：2022.03.07
技术公布日：2022/6/30