一种新型装配式锁脚锚杆与支护钢架连接器的制作方法

1.本实用新型属于隧道工程施工技术领域，具体涉及一种新型装配式锁脚锚杆与支护钢架连接器。


背景技术：

2.随着我国交通强国建设目标的不断推进，中老铁路、川藏铁路、滇藏铁路、新藏铁路等世纪工程不断涌现，隧道工程建设环境更加复杂，极高风险隧道也越来越多。在软弱围岩隧道开挖支护过程中，通常需要在边墙范围支护钢架两侧打设锁脚锚杆增强初支结构稳定性，防止拱脚收缩和掉拱，其中锁脚锚杆与支护钢架的连接效果十分关键。目前隧道施工过程中对于锁脚锚杆与支护钢架的连接方式呈多样化，主要采用洞内钢筋焊接、绑扎等措施，连接方式缺乏统一性、规范性及可靠性，严重影响初支结构整体稳定性，多次因为连接效果不佳或是施工不规范引发灾难事故。
3.此外，对于瓦斯隧道工区，《铁路瓦斯隧道技术规范》8.3.2条文说明要求减少洞内焊接，避免安全风险，对锁脚锚杆与支护钢架的连接施工提出了更高的要求。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种新型装配式锁脚锚杆与支护钢架连接器，以解决现有隧道施工过程中，大多采用钢筋将支护钢架和锁脚锚杆之间直接焊接的方式进行连接固定，连接方式缺乏规范性、连接结构可靠性差，在隧道有瓦斯等限制明火施工的条件下焊接施工作业困难并带有巨大的安全风险的问题。
5.本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种新型装配式锁脚锚杆与支护钢架连接器，包括外框，所述外框相对的两条边上设有通孔，所述通孔内侧转动连接有螺母，所述螺母内侧设有与其螺纹连接的螺杆，所述螺杆的一端伸入到外框内与夹块连接。
7.该技术方案中，外框可采用矩形、圆形、椭圆形或其他异形构造组成，本方案优选为矩形，同时，外框可采用一次成型结构组成，也可采用多个结构拼接组成，本装置的所有部件都在工厂整体预制成型；本装置在具体使用时，首先将外框与支护钢架进行焊接连接，焊接前需根据设计图纸，对焊接位置和焊接角度进行控制，焊接完成后，进入隧道内对支护钢架进行支护施工，支护完成后，在两个夹块之间插入锁脚锚杆，然后旋转螺杆，使得螺杆带动夹块朝靠近锁脚锚杆的方向移动，当夹块与锁脚锚杆抵紧后，停止转动螺杆，并开始揪动螺母，螺母带动螺杆沿朝向锁脚锚杆的方向移动(需要说明的是，由于此时螺杆处于抵紧状态，即此时转动螺母，螺母不会带动螺杆转动，而是带动螺杆沿其轴向移动)，使得螺杆带动夹块进一步的将锁脚锚杆抵紧固定；综上，本实用新型通过设置的外框、螺杆以及螺母，能够实现锁脚锚杆和钢架的可拆卸连接，即工人不用在隧道有瓦斯等限制明火施工的条件下对其进行焊接，降低了焊接施工作业困难和安全风险。
8.优选的，所述螺母包括转动部和施力部，所述螺母通过转动部与通孔转动连接，所
述施力部设在转动部的顶部。
9.该技术方案中，螺母具体包括转动部和施力部，转动部用于和通孔转动连接，施力部便于工作人员揪动螺母。
10.优选的，所述转动部的侧壁上设有限位环、弹性挡圈，所述限位环固定套设在转动部的侧壁底部，所述转动部侧壁上还设有可供弹性挡圈卡入的卡槽，所述弹性挡圈和限位环的直径都大于通孔的直径，且所述弹性挡圈和限位环之间形成可供通孔侧壁嵌入的限位槽。
11.该技术方案中，弹性挡圈为现有技术，弹性挡圈的直径可以根据需要进行调节；本方案通过设置的限位环和弹性挡圈可以实现螺母与外框的可拆卸连接；具体如下：当需要将螺母安装在外框上时，首先将螺母置于外框内，并使得螺母的施力部穿过通孔，然后将弹性挡圈卡入卡槽内，此时，弹性挡圈和限位环配合，使得螺母卡在通孔处，实现了螺母的安装；当需要将螺母取下时，取出弹性挡圈即可。
12.优选的，所述施力部的横截面为多边形形状。
13.该技术方案中，需要说明的是，施力部具体可为六角形，便于工作人员对其进行揪动。
14.优选的，所述夹块远离螺杆的一端为弧形面。
15.该技术方案中，将夹块远离螺杆的一端设为弧形面，增加了夹块与锁脚锚杆之间的接触面积，即提高了夹块对锁脚锚杆的稳固效果；需要说明的是，在转动螺杆的过程中，当夹块的两端(即弧形面的较高的两端)与锁脚锚杆接触时，此时夹块与锁脚锚杆并不处于抵紧状态，即转动螺母，螺杆也会随着螺母转动，直到转动螺杆使得夹块的弧形面与锁脚锚杆的侧壁贴合后，此时螺杆和夹块将锁脚锚杆抵紧，即此时转动螺母，会带动螺杆沿其轴向移动，使得螺杆带动夹块进一步的将锁脚锚杆抵紧。
16.优选的，所述夹块靠近螺杆的一端设有连接件，所述连接件的一端和夹块连接，所述夹块的另一端和螺杆的侧壁连接。
17.该技术方案中，通过设置的连接件起到对螺杆和夹块进行加固连接的作用，增加了夹块和螺杆的稳定性。
18.优选的，所述螺母的底部设有可供连接件插入的放置槽。
19.该技术方案中，需要说明是，由于设有连接件，因此使得夹块背部与外框的最短距离为连接件的长度，即由于设有连接件使得两个夹块之间的最大距离减小，即使得本装置的适应范围减小，而通过设置的放置槽能用以放置连接件，使得连接件不会本装置的调节范围。
20.优选的，所述外框由钢材料制成。
21.该技术方案中，由于外框有钢材制成，使得外框的刚度较强。
22.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：
23.本实用新型通过设置的外框、螺杆以及螺母，能够实现锁脚锚杆和钢架的可拆卸连接，即工人不用在隧道有瓦斯等限制明火施工的条件下对其进行焊接，降低了焊接施工作业困难和安全风险。
附图说明
24.本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
25.图1是本实用新型的连接器与锁脚锚杆、钢架的立体结构示意图；
26.图2是本实用新型的连接器的立体结构示意图；
27.图3是本实用新型的连接器的部分切割示意图；
28.图4是本实用新型的螺母、夹块和螺杆的立体结构示意图
29.图5是本实用新型的螺母和弹性挡圈分开时的立体结构示意图；
30.图6是本实用新型的螺母的剖视示意图；
31.图7是本实用新型的外框的立体结构示意图。
32.其中，1-螺杆，2-螺母，201-施力部，202-卡槽，203-转动部，204-限位环，205-放置槽，3-弹性挡圈，4-外框，401-通孔，5-夹紧块，501-连接件，6-支护钢架，7-锁脚锚杆。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术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技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型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技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.下面对本实用新型作详细说明。
36.实施例
37.如图1-图7所示，本实施例提出一种新型装配式锁脚锚杆7与支护钢架6连接器，包括外框4，所述外框4相对的两条边上设有通孔401，所述通孔401内侧转动连接有螺母2，所述螺母2内侧设有与其螺纹连接的螺杆1，所述螺杆1的一端伸入到外框4内与夹块5连接。
38.需要说明的是，外框4可采用矩形、圆形、椭圆形或其他异形构造组成，本方案优选为矩形，同时，外框4可采用一次成型结构组成，也可采用多个结构拼接组成，本装置的所有部件都在工厂整体预制成型；本装置在具体使用时，首先将外框4与支护钢架6进行焊接连接，焊接前需根据设计图纸，对焊接位置和焊接角度进行控制，焊接完成后，进入隧道内对支护钢架6进行支护施工，支护完成后，在两个夹块5之间插入锁脚锚杆7，然后旋转螺杆1，使得螺杆1带动夹块5朝靠近锁脚锚杆7的方向移动，当夹块5与锁脚锚杆7抵紧后，停止转动螺杆1，并开始揪动螺母2，螺母2带动螺杆1沿朝向锁脚锚杆7的方向移动(需要说明的是，由于此时螺杆1处于抵紧状态，即此时转动螺母2，螺母2不会带动螺杆1转动，而是带动螺杆1
沿其轴向移动)，使得螺杆1带动夹块5进一步的将锁脚锚杆7抵紧固定。
39.如图3、图4、图6所示，在一个实施例中，所述螺母2包括转动部203和施力部201，所述螺母2通过转动部203与通孔401转动连接，所述施力部201设在转动部203的顶部。
40.需要说明的是，螺母2具体包括转动部203和施力部201，转动部203用于和通孔401转动连接，施力部201便于工作人员揪动螺母2。
41.如图3、图4、图6所示，在一个实施例中，所述转动部203的侧壁上设有限位环204、弹性挡圈3，所述限位环204固定套设在转动部203的侧壁底部，所述转动部203侧壁上还设有可供弹性挡圈3卡入的卡槽202，所述弹性挡圈3和限位环204的直径都大于通孔401的直径，且所述弹性挡圈3和限位环204之间形成可供通孔401侧壁嵌入的限位槽。
42.需要说明的是，弹性挡圈3为现有技术，弹性挡圈3的直径可以根据需要进行调节；本方案通过设置的限位环204和弹性挡圈3可以实现螺母2与外框4的可拆卸连接；具体如下：当需要将螺母2安装在外框4上时，首先将螺母2置于外框4内，并使得螺母2的施力部201穿过通孔401，然后将弹性挡圈3卡入卡槽202内，此时，弹性挡圈3和限位环204配合，使得螺母2卡在通孔401处，实现了螺母2的安装；当需要将螺母2取下时，取出弹性挡圈3即可。
43.如图4所示，在一个实施例中，所述施力部201的横截面为多边形形状。
44.需要说明的是，施力部201具体可为六角形，便于工作人员对其进行揪动。
45.如图2所示，在一个实施例中，所述夹块5远离螺杆1的一端为弧形面。
46.需要说明的是，将夹块5远离螺杆1的一端设为弧形面，增加了夹块5与锁脚锚杆7之间的接触面积，即提高了夹块5对锁脚锚杆7的稳固效果；需要说明的是，在转动螺杆1的过程中，当夹块5的两端(即弧形面的较高的两端)与锁脚锚杆7接触时，此时夹块5与锁脚锚杆7并不处于抵紧状态，即转动螺母2，螺杆1也会随着螺母2转动，直到转动螺杆1使得夹块5的弧形面与锁脚锚杆7的侧壁贴合后，此时螺杆1和夹块5将锁脚锚杆7抵紧，即此时转动螺母2，会带动螺杆1沿其轴向移动，使得螺杆1带动夹块5进一步的将锁脚锚杆7抵紧。
47.如图4所示，在一个实施例中，所述夹块5靠近螺杆1的一端设有连接件501，所述连接件501的一端和夹块5连接，所述夹块5的另一端和螺杆1的侧壁连接。
48.需要说明的是，通过设置的连接件501起到对螺杆1和夹块5进行加固连接的作用，增加了夹块5和螺杆1的稳定性。
49.如图6所示，在一个实施例中，所述螺母2的底部设有可供连接件501插入的放置槽205。
50.需要说明是，由于设有连接件501，因此使得夹块5背部与外框4的最短距离为连接件501的长度，即由于设有连接件501使得两个夹块5之间的最大距离减小，即使得本装置的适应范围减小，而通过设置的放置槽205能用以放置连接件501，使得连接件501不会本装置的调节范围。
51.在一个实施例中，所述外框4由钢材料制成。
52.由于外框4有钢材制成，使得外框4的刚度较强。
53.本实施例的工作原理为：本装置在具体使用时，首先将外框4与支护钢架6进行焊接连接，焊接前需根据设计图纸，对焊接位置和焊接角度进行控制，焊接完成后，进入隧道内对支护钢架6进行支护施工，支护完成后，在两个夹块5之间插入锁脚锚杆7，然后旋转螺杆1，使得螺杆1带动夹块5朝靠近锁脚锚杆7的方向移动，当夹块5与锁脚锚杆7抵紧后，停止
转动螺杆1，并开始揪动螺母2，螺母2带动螺杆1沿朝向锁脚锚杆7的方向移动(需要说明的是，由于此时螺杆1处于抵紧状态，即此时转动螺母2，螺母2不会带动螺杆1转动，而是带动螺杆1沿其轴向移动)，使得螺杆1带动夹块5进一步的将锁脚锚杆7抵紧固定。
54.以上所述实施例仅表达了本技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。