用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置及调控方法与流程

本发明属于隧道钢拱架，特别涉及一种用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置及调控方法。

背景技术：

1、工字钢型钢广泛应用于钻爆法隧道的初支钢拱架，常用型号如工18～工25b，钢拱架沿隧道环向通长布置，以往施工过程中由于钢拱架无法收缩，不能适应高地应力、软弱围岩地层的隧道大变形场景，导致大多钢拱架扭曲、变形、失稳，因此，我们提出一种用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置及调控方法，应用于采用分段式钢拱架的相邻段的拼接处，以解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置及调控方法，解决了钢拱架因无法收缩调节适应隧道变形场景导致变形和失稳的问题。

2、本发明通过如下方案来实现：一种用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置，包括接头套管、插入深度可调地相对插接于所述接头套管两端的两个拼接段以及连接于两个所述拼接段之间并位于所述接头套管内的弹性件，相邻段钢拱架的拼接处形成为两个所述拼接段，所述接头套管的两端可拆卸地连接有用于分别将两个所述拼接段与所述接头套管固定的紧固装置，所述弹性件保持为压缩状态以具有趋使两个所述拼接段相对远离的预紧力。

3、本发明用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置及调控方法的进一步改进在于，所述紧固装置包括第一螺栓、开设于所述接头套管两端的顶部的第一螺孔以及开设于对应所述拼接段顶部并沿轴向排列的若干第二螺孔，所述第一螺栓穿过第一螺孔并择一地穿过若干第二螺孔来实现拼接段与接头套管端部的固定，通过所述第一螺栓穿过不同位置的所述第二螺孔来实现两个拼接段之间相对距离的调整。

4、本发明用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置及调控方法的进一步改进在于，所述紧固装置还包括第二螺栓、开设于所述接头套管顶部且避开所述第一螺孔位置处的第三螺孔，两个所述拼接段的顶部均采用拉毛处理，通过旋拧所述第二螺栓穿过所述第三螺孔并抵顶至相应所述拼接段的顶部，以临时固定所述拼接段。

5、本发明用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置及调控方法的进一步改进在于，所述接头套管的内部开设有供所述拼接段插入的腔体，所述拼接段与所述腔体的形状相适配。

6、本发明用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置及调控方法的进一步改进在于，所述弹性件为弹簧。

7、本发明用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置及调控方法的进一步改进在于，所述弹簧的两侧均固定连接有垫板，两侧所述垫板分别与两个所述拼接段相连接。

8、一种用于调控隧道初支钢拱架收缩量的调控方法，采用如上述所述的接头装置来实现，所述调控方法包括步骤：

9、步骤一：先旋拧所述第二螺栓穿过所述第三螺孔并直接与所述拼接段的顶部相抵，形成摩阻力，用于临时固定住插入接头套管内的所述拼接段；

10、步骤二：旋拧所述第一螺栓，并使其脱离所述第二螺孔与第一螺孔；

11、步骤三：反向旋拧所述第二螺栓，减小所述摩阻力，并使得每段所述钢拱架的拼接段向所述接头套管内收缩，以实现钢拱架整体收缩；

12、步骤四：当钢拱架整体收缩量达到预期变形值，并使得所述接头套管顶部的第一螺孔与所述拼接段顶部的第二螺孔相对应时，再旋拧所述第一螺栓穿过所述接头套管上的第一螺孔并直接插入所述拼接段上的第二螺孔；

13、步骤五：反向旋拧第二螺栓并拆卸。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

15、本发明通过主动调整钢拱架收缩量，适应了该情形下的隧道变形规律，可大幅降低初支钢拱架的扭曲、变形以及失稳的概率；且整体结构简单，调控方式简便，易于应用和推广。

技术特征：

1.一种用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置，其特征在于，包括接头套管、插入深度可调地相对插接于所述接头套管两端的两个拼接段以及连接于两个所述拼接段之间并位于所述接头套管内的弹性件，相邻段钢拱架的拼接处形成为两个所述拼接段，所述接头套管的两端可拆卸地连接有用于分别将两个所述拼接段与所述接头套管固定的紧固装置，所述弹性件保持为压缩状态以具有趋使两个所述拼接段相对远离的预紧力。

2.如权利要求1所述的用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置，其特征在于，所述紧固装置包括第一螺栓、开设于所述接头套管顶部的第一螺孔以及开设于对应所述拼接段顶部并沿轴向排列的若干第二螺孔，所述第一螺栓穿过第一螺孔并择一地穿过若干第二螺孔来实现拼接段与接头套管端部的固定，通过所述第一螺栓穿过不同位置的所述第二螺孔来实现两个拼接段之间相对距离的调整。

3.如权利要求2所述的用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置，其特征在于，所述紧固装置还包括第二螺栓、开设于所述接头套管顶部且避开所述第一螺孔位置处的第三螺孔，两个所述拼接段的顶部均采用拉毛处理，通过旋拧所述第二螺栓穿过所述第三螺孔并抵顶至相应所述拼接段的顶部，以临时固定所述拼接段。

4.如权利要求1所述的用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置，其特征在于，所述接头套管的内部开设有供所述拼接段插入的腔体，所述拼接段与所述腔体的形状相适配。

5.如权利要求1所述的用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

6.如权利要求5所述的用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置，其特征在于，所述弹簧的两侧均固定连接有垫板，两侧所述垫板分别与两个所述拼接段相连接。

7.一种用于调控隧道初支钢拱架收缩量的调控方法，采用如权利要求3所述的接头装置来实现，其特征在于，所述调控方法包括步骤：

技术总结
本发明属于隧道钢拱架技术领域，涉及一种用于调控隧道初支钢拱架收缩量的接头装置及调控方法，所述接头装置包括接头套管、插入深度可调地相对插接于所述接头套管两端的两个拼接段以及连接于两个所述拼接段之间并位于所述接头套管内的弹性件，相邻段钢拱架的拼接处形成为两个所述拼接段，所述接头套管的两端可拆卸地连接有用于分别将两个所述拼接段与所述接头套管固定的紧固装置，所述弹性件保持为压缩状态以具有趋使两个所述拼接段相对远离的预紧力。本发明通过主动调整钢拱架收缩量，适应了该情形下的隧道变形规律，可大幅降低初支钢拱架的扭曲、变形以及失稳的概率；且整体结构简单，调控方式简便，易于应用和推广。

技术研发人员：胡磊,杨坡,章李坚,王振辉,魏伟伟
受保护的技术使用者：中建国际建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23