一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架的制作方法

本发明属于钢架领域，具体的说是一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架。

背景技术：

1、隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式，隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道，而隧道的横洞是用来作逃生通道使用的，当隧道发生塌方的时候就可以从这个通道逃往另一隧道。

2、横洞，修建长隧道时,为缩短工期和增加工作面而设置的辅助坑道，隧道工程施工阶段便于组织快速施工,隧道运营阶段则可用作出入口或通风井，隧道或者隧道内部的其他结构，在开挖之初，为了保证土体的稳固，都需要支起钢架撑住土体，减少土体掉落。

3、现有的隧道在挖掘过程中，为了加固隧道壁减少土体松动，需要在隧道内壁上搭建钢架，但是隧道内径很大，搭建钢架需要耗费巨量的时间，且根据隧道形状的不同，还需要定制弧度不同的挡土钢板，才能刚好将隧道内壁支撑住。

4、为此，本发明提供一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，包括钢架本体，所述钢架本体包括多个分离板，多个分离板头尾之间通过对接轴转动连接，所述分离板为弧形钢板，相邻分离板之间设置有限制组件，所述限制组件用于限制分离板之间转动的角度，通过限制组件限制固定，使得分离板无法转动，螺旋形态的钢架本体可以很好的覆盖隧道内壁，且由于分离板之间可以相互转动，从而适应隧道内壁中各种不同的弧度，整体过程不需要焊接，也无需复杂的规划，只需在跟随隧道的挖掘不断的铺设新的分离板即可，在后续隧道浇筑过程中，钢架本体无需取出，直接与混凝土浇筑在一起即可，有效的提高了搭建效率，减少了隧道挖掘所需周期。

3、优选的，所述对接轴包括一个横板和一个夹块，所述夹块的中部开设有凹槽，所述横板插接在凹槽中，所述横板的宽度小于凹槽的宽度，贯穿所述夹块和横板的中部均开设有贯穿孔，所述贯穿孔中滑动连接有长杆，所述长杆的直径小于贯穿孔的直径，让钢架本体可以斜着让全铺设，形成螺旋状，同时可以根据土体情况的不同，较为松软易塌陷的土体，可以将钢架本体的螺旋状态的螺距减少，让钢架本体可以更加密集的贴合在隧道内壁上，从而提高了设备的适用范围。

4、优选的，所述分离板的内弧面上固接有对接盘和插入盘，所述对接盘和插入盘的外表面均开设有孔洞，所述插入盘的一端插接有加固杆，所述加固杆与分离板呈垂直设置，当分离板旋转好角度并与隧道面支撑后，将加固杆从插入盘插入，并从另一圈平行的对接盘中穿过，并对加固杆进行固定，通过多组加固杆的设置，不仅可以加固螺旋态的钢架本体，同时还能支撑土体没有被钢架本体接触裸露的部分，进一步提高了支撑土体的效果。

5、优选的，所述限制组件包括卡座，所述卡座包括中心卡臂和间隙卡臂，所述中心卡臂和间隙卡臂均与分离板收尾固接，所述间隙卡臂的中部开设有缝隙，所述中心卡臂位于间隙卡臂的中部，所述中心卡臂和间隙卡臂均呈弧形设置，所述中心卡臂和间隙卡臂之间设置有卡接柱，当两个相邻分离板与土体贴合后，将卡接柱放在中心卡臂和间隙卡臂中，从而阻止中心卡臂和间隙卡臂的继续移动，让分离板无法移动从而固定弧度，此种设置，结构简单，受力稳定，可以有效的维持和支撑钢架本体。

6、优选的，所述中心卡臂和间隙卡臂呈交错设置，所述中心卡臂和间隙卡臂的相对一面开设有多个摩擦槽，所述中心卡臂和间隙卡臂的端部呈倒钩设置，在旋转过程中，中心卡臂和间隙卡臂和交错缝隙就是从大到小的变化，只需放入合适宽度的卡接柱就能限制分离板的继续旋转，减少卡接柱无法放入中心卡臂和间隙卡臂之间的问题。

7、优选的，所述卡接柱的外侧设置有两组扩张块，所述卡接柱的内侧中部位为空心设置，且卡接柱的内侧滑动连接有滑杆，所述滑杆的外侧开设有多个传动槽，所述卡接柱的外侧开设有多个移动槽，所述移动槽与卡接柱中部空心连通，所述扩张块的底部与移动槽滑动连接，所述扩张块靠近滑杆的一端固接有顶块，所述顶块与传动槽活动贴合，可以改变卡接柱的直径，无论卡座之间的角度如何，都可以被卡接柱顶住，同时还能在卡接柱顶住后，将扩张块再向外顶，从而将分离板继续向外顶，以此加固分离板和土体的连接力。

8、优选的，所述滑杆的端部转动连接有螺旋栓，所述卡接柱的端部固接有固定螺母，所述螺旋栓和固定螺母螺纹连接，通过螺旋栓不断的旋转，配合固定螺母的螺纹连接，就能让螺旋栓向内或向外移动，配合滑杆和螺旋栓的转动连接，使得滑杆可以保持不动，让传动槽和顶块一直对齐，通过此种设置，让传动过程更加稳定，同时让滑杆有了自锁功能，只能通过外界旋转才能调节。

9、优选的，所述扩张块的外侧呈弧形罩状设置，所述分离板的外弧面固接有嵌入盘，所述嵌入盘的外表面开设有多个孔洞，所述嵌入盘远离分离板的一端呈扁平设置，配合嵌入盘的设置，嵌入盘可以插入土体中，进一步增加分离板与土体的集合力，扩张块的弧形设置，可以让受力更加均匀。

10、优选的，所述分离板的内弧面上开设有插槽，所述插槽的内侧滑动连接有斜板，所述斜板位于加固杆的一端，所述斜板和插槽之间设置有连接组件，通过加固杆和斜板的不固定连接，当加固杆与对接盘和插入盘固定好后，将斜板插入斜槽中，使得加固杆无法拔出插入盘，但是可以轻微移动，从而可以卸除钢架本体产生晃动，不会直接作用到固定连接处，从而减少了钢架本体出现断裂的问题。

11、优选的，所述连接组件包括磁石，所述磁石位于插槽的底端，所述斜板呈倾斜设置，所述加固杆靠近斜板的一端固接有挡块，所述挡块呈倾斜设置，保证了加固杆无法脱落，但是可以轻微晃动，从而释放外界作用力，且斜板的固定过程极为方便，只需在加固杆插入后，将斜板插入插槽即可。

12、本发明的有益效果如下：

13、1.本发明所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，通过分离板的设置，在隧道挖掘过程中，将分离板以螺旋形向隧道内部拼接延伸，通过对接轴让相邻分离板之间可以转动，旋转好角度后，通过限制组件限制固定，使得分离板无法转动，螺旋形态的钢架本体可以很好的覆盖隧道内壁，且由于分离板之间可以相互转动，从而适应隧道内壁中各种不同的弧度，整体过程不需要焊接，也无需复杂的规划，只需在跟随隧道的挖掘不断的铺设新的分离板即可，在后续隧道浇筑过程中，钢架本体无需取出，直接与混凝土浇筑在一起即可，有效的提高了搭建效率，减少了隧道挖掘所需周期。

14、2.本发明所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，通过对接轴的结构设置，使得相邻分离板之间只能上下转动，但是由于长杆的直径小于贯穿孔的直径，让上下转动连接不是严丝合缝，使得两个分离板之间在水平方向上也可以发生轻微偏移，从而让钢架本体可以斜着让全铺设，形成螺旋状，同时可以根据土体情况的不同，较为松软易塌陷的土体，可以将钢架本体的螺旋状态的螺距减少，让钢架本体可以更加密集的贴合在隧道内壁上，从而提高了设备的适用范围。

技术特征：

1.一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，其特征在于：包括钢架本体(1)，所述钢架本体(1)包括多个分离板(2)，多个分离板(2)头尾之间通过对接轴(4)转动连接，所述分离板(2)为弧形钢板，相邻分离板(2)之间设置有限制组件，所述限制组件用于限制分离板(2)之间转动的角度。

2.根据权利要求1所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，其特征在于：所述对接轴(4)包括一个横板和一个夹块，所述夹块的中部开设有凹槽，所述横板插接在凹槽中，所述横板的宽度小于凹槽的宽度，贯穿所述夹块和横板的中部均开设有贯穿孔，所述贯穿孔中滑动连接有长杆，所述长杆的直径小于贯穿孔的直径。

3.根据权利要求1所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，其特征在于：所述分离板(2)的内弧面上固接有对接盘(3)和插入盘(8)，所述对接盘(3)和插入盘(8)的外表面均开设有孔洞，所述插入盘(8)的一端插接有加固杆(10)，所述加固杆(10)与分离板(2)呈垂直设置。

4.根据权利要求1所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，其特征在于：所述限制组件包括卡座(5)，所述卡座(5)包括中心卡臂(14)和间隙卡臂(13)，所述中心卡臂(14)和间隙卡臂(13)均与分离板(2)收尾固接，所述间隙卡臂(13)的中部开设有缝隙，所述中心卡臂(14)位于间隙卡臂(13)的中部，所述中心卡臂(14)和间隙卡臂(13)均呈弧形设置，所述中心卡臂(14)和间隙卡臂(13)之间设置有卡接柱(6)。

5.根据权利要求4所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，其特征在于：所述中心卡臂(14)和间隙卡臂(13)呈交错设置，所述中心卡臂(14)和间隙卡臂(13)的相对一面开设有多个摩擦槽，所述中心卡臂(14)和间隙卡臂(13)的端部呈倒钩设置。

6.根据权利要求5所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，其特征在于：所述卡接柱(6)的外侧设置有两组扩张块(11)，所述卡接柱(6)的内侧中部位为空心设置，且卡接柱(6)的内侧滑动连接有滑杆(18)，所述滑杆(18)的外侧开设有多个传动槽(19)，所述卡接柱(6)的外侧开设有多个移动槽(15)，所述移动槽(15)与卡接柱(6)中部空心连通，所述扩张块(11)的底部与移动槽(15)滑动连接，所述扩张块(11)靠近滑杆(18)的一端固接有顶块(16)，所述顶块(16)与传动槽(19)活动贴合。

7.根据权利要求6所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，其特征在于：所述滑杆(18)的端部转动连接有螺旋栓(12)，所述卡接柱(6)的端部固接有固定螺母(17)，所述螺旋栓(12)和固定螺母(17)螺纹连接。

8.根据权利要求6所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，其特征在于：所述扩张块(11)的外侧呈弧形罩状设置，所述分离板(2)的外弧面固接有嵌入盘(7)，所述嵌入盘(7)的外表面开设有多个孔洞，所述嵌入盘(7)远离分离板(2)的一端呈扁平设置。

9.根据权利要求3所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，其特征在于：所述分离板(2)的内弧面上开设有插槽(20)，所述插槽(20)的内侧滑动连接有斜板(9)，所述斜板(9)位于加固杆(10)的一端，所述斜板(9)和插槽(20)之间设置有连接组件。

10.根据权利要求9所述的一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，其特征在于：所述连接组件包括磁石，所述磁石位于插槽(20)的底端，所述斜板(9)呈倾斜设置，所述加固杆(10)靠近斜板(9)的一端固接有挡块(21)，所述挡块(21)呈倾斜设置。

技术总结
本发明属于钢架领域，具体的说是一种隧道横洞过渡段挖掘辅助钢架，包括钢架本体，所述钢架本体包括多个分离板，多个分离板头尾之间通过对接轴转动连接，所述分离板为弧形钢板，相邻分离板之间设置有限制组件，所述限制组件用于限制分离板之间转动的角度，通过限制组件限制固定，使得分离板无法转动，螺旋形态的钢架本体可以很好的覆盖隧道内壁，且由于分离板之间可以相互转动，从而适应隧道内壁中各种不同的弧度，整体过程不需要焊接，也无需复杂的规划，只需在跟随隧道的挖掘不断的铺设新的分离板即可，在后续隧道浇筑过程中，钢架本体无需取出，直接与混凝土浇筑在一起即可，有效的提高了搭建效率，减少了隧道挖掘所需周期。

技术研发人员：王端峰,林艳军,李永刚,杨晓辉,谢光明,刘真荣,张凯,马晓
受保护的技术使用者：中铁十六局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13