一种连接件及半自动安装钢管拱形支撑制造技术

本发明专利技术公开一种连接件及半自动安装钢管拱形支撑，涉及土木工程隧道施工技术领域；连接件包括第一元件、第二元件、结合部和连接机构，所述第一元件和所述第二元件通过所述连接机构转动连接；所述结合部包括榫头以及与所述榫头相匹配的卯眼，所述榫头设置于所述第一元件上，所述卯眼设置于所述第二元件上；钢管拱形支撑分为若干部分，相邻的两部分通过连接件进行连接。本发明专利技术主要针对隧道施工过程中钢拱初期支护设置，实现了钢管拱形支撑安装的全机械化的操作，解决了传统钢拱支护施工过程的繁琐问题，为今后钢拱支护的设置提高了安全性与时效性。

A connecting piece and semi-automatic installation of steel pipe arch support

The invention discloses a connector and semi-automatic installation of steel tube arch support, which relates to the field of civil engineering tunnel construction technology; the connector includes a first element, a second element, a joint and a connecting mechanism, the first element and the second element are rotated and connected through the connecting mechanism; the joint includes a tenon and a mortise. The mortise matching the mortise is arranged on the first element, the mortise is arranged on the second element, and the steel pipe arch support is divided into several parts, and the adjacent two parts are connected by connecting parts. The invention mainly aims at the initial support setting of steel arch in the tunnel construction process, realizes the full mechanized operation of steel arch support installation, solves the cumbersome problems in the traditional steel arch support construction process, and improves the safety and timeliness of the steel arch support setting in the future.

【技术实现步骤摘要】
一种连接件及半自动安装钢管拱形支撑
本专利技术涉及土木工程隧道施工
，具体涉及一种连接件及半自动安装钢管拱形支撑。
技术介绍
隧道施工中钢管拱形支撑具有支撑围岩，与锚杆、喷射混凝土共同发挥初期支护的作用。传统的钢拱支撑施工方法是在每一轮隧道开挖完毕后，需要工人在靠近开挖面的情况下完成钢拱的定位，随后安装拱桥并固定拱脚，施工过程中危险性较高且工序较为繁琐。新的钢管拱形支撑引入半自动安装理念，钢拱在工厂预制后折叠起来运送至工地；当使用伸缩臂作业车将折叠钢拱放置在隧道开挖面时，它会自动打开。新拱定位完毕后，第二台作业车就将其与先前安装的钢拱连接，当钢拱正确定位后，第二台作业车对拱脚进行定位。这种施工方法虽然在施工过程中实现了机械化操作，但是钢管拱形支撑的各个折叠部份难以进行固定。因此，本专利技术提供一种能够控制钢拱折叠打开的连接件及半自动安装钢管拱形支撑，以实现整个施工过程的全机械化操作，提高安全性与时效性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种连接件及半自动安装钢管拱形支撑，实现了钢管拱形支撑安装的全机械化的操作，解决了传统钢拱支护施工过程的繁琐问题，为今后钢拱支护的设置提高了安全性与时效性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种连接件，包括第一元件、第二元件、结合部和连接机构，所述第一元件和所述第二元件通过所述连接机构转动连接；所述结合部包括榫头以及与所述榫头相匹配的卯眼，所述榫头设置于所述第一元件上，所述卯眼设置于所述第二元件上。优选的，所述第一元件和所述第二元件均为环形钢元件。优选的，所述榫头为环形榫头，所述卯眼为圆形卯眼。优选的，所述环形榫头和圆形卯眼在所述第一元件与所述第二元件旋转至密贴状态时产生接触变形并保持相扣状态。优选的，所述连接机构为铰链，所述铰链包括铰链座和转轴；所述铰链座安装于所述第一元件上，所述转轴的两端安装于所述铰链座内，所述转轴的中部与所述第二元件连接。优选的，所述第一元件与所述第二元件的旋转角度大于120°。本专利技术中还公开了一种包括上述连接件的半自动安装钢管拱形支撑，所述钢管拱形支撑分为若干部分，相邻的两部分通过连接件进行连接；所述连接件的第一元件与所述钢管拱形支撑的一部分连接，第二元件与相邻的另一部分相连接。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术中通过连接件能实现钢管拱形支撑的折叠与打开，在吊机向折叠的钢拱施加外力后，连接件通过铰链的转动会实现大于120°的旋转；当两个环形钢元件即将进入密贴状态时，利用环形榫头末端产生弹性变形的特性，环形榫头发生变形得以进入圆形卯眼，之后由于弹性回复力使环形榫头恢复原状，实现相扣状态；通过此装置可以使钢拱打开的同时恰好处于锁住的状态，实现钢拱支撑的稳定性，大大减少了施工工序，提高了施工安全性与时效性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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他的附图。图1为钢管拱形支撑自动打开示意图；图2为钢管拱形支撑连接示意图；图3为拱脚固定示意图；图4为本专利技术连接件的主视图；图5为本专利技术连接件的俯视图；图6为本专利技术连接件的左视图；图7为本专利技术连接件的立体结构示意图；其中，1为钢管拱形支撑，2为连接件，3为第一元件，4为第二元件，5为铰链，51为铰链座，52为转轴，6为卯眼，7为榫头。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种连接件及半自动安装钢管拱形支撑，实现了钢管拱形支撑安装的全机械化的操作，解决了传统钢拱支护施工过程的繁琐问题，为今后钢拱支护的设置提高了安全性与时效性。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图4-7所示，本专利技术提供一种半自动安装钢管拱形支撑的连接件，包括第一元件3、第二元件4、结合部和连接机构，第一元件3和第二元件4通过连接机构转动连接；结合部包括榫头7以及与榫头7相匹配的卯眼6，榫头7和卯眼6分别设置于第一元件3和第二元件4的接触面上。其中，第一元件3和第二元件4均为环形钢元件，采用钢元件，提高了结构的整体强度以及防腐蚀性能；榫头7为环形榫头7，卯眼6为与环形榫头7相匹配的圆形卯眼6。第一元件3与第二元件4旋转至密贴状态时，利用环形榫头7末端产生弹性变形的特性，环形榫头7发生变形得以进入圆形卯眼6，之后由于弹性回复力使环形榫头7恢复原状，实现构件相扣锁紧的状态。本专利技术中的连接机构为圆柱体的铰链5，或者是其他满足要求的旋转件；铰链5包括铰链座51和转轴52，铰链座51安装于第一元件3上，转轴52的两端安装于铰链座51内，转轴52的中部与第二元件4连接；通过铰链5带动第一元件3和第二元件4相对转动，且旋转角度大于120°。本专利技术中还公开了一种包括上述连接件2的半自动安装钢管拱形支撑，钢管拱形支撑1分为若干部分，相邻的两部分通过连接件2进行连接；连接件2的第一元件3与钢管拱形支撑1的一部分连接，第二元件4与相邻的另一部分相连接；从而通过连接件2能够带动相邻的两部分钢管拱形支撑1转动，实现了钢管拱形支撑1的可折叠。如图1-3所示，钢管拱形支撑1在工厂组装后进行折叠，此时连接件2的第一元件3和第二元件4分离；随后运送至工地，当使用伸缩臂作业车将折叠钢拱放置在隧道开挖面时，吊机向折叠的钢管拱形支撑1施加外力，连接件2通过铰链5的转动会实现大于120°的旋转，从而带动钢管拱形支撑1打开；然后与之前已经定位的钢拱支撑连接并使用第二台设备固定拱脚，就完成了钢管拱形支撑1的安装；实现了全机械化操作，大大减少了施工工序，提高了施工安全性与时效性。而且当钢管拱形支撑1完全打开时，每个连接件2的第一元件3和第二元件4完全密贴，利用环形榫头7末端产生弹性变形的特性，环形榫头7发生变形得以进入圆形卯眼6，之后由于弹性回复力使环形榫头7恢复原状，实现构件相扣状态，实现钢管拱形支撑1连接部分的锁紧，提高稳定性和安全性。本专利技术主要针对隧道施工过程中钢拱初期支护设置，实现了钢管拱形支撑安装的全机械化的操作，解决了传统钢拱支护施工过程的繁琐问题，为今后钢拱支护的设置提高了安全性与时效性。本专利技术中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连接件，其特征在于：包括第一元件、第二元件、结合部和连接机构，所述第一元件和所述第二元件通过所述连接机构转动连接；所述结合部包括榫头以及与所述榫头相匹配的卯眼，所述榫头设置于所述第一元件上，所述卯眼设置于所述第二元件上。

【技术特征摘要】
1.一种连接件，其特征在于：包括第一元件、第二元件、结合部和连接机构，所述第一元件和所述第二元件通过所述连接机构转动连接；所述结合部包括榫头以及与所述榫头相匹配的卯眼，所述榫头设置于所述第一元件上，所述卯眼设置于所述第二元件上。2.根据权利要求1所述的连接件，其特征在于：所述第一元件和所述第二元件均为环形钢元件。3.根据权利要求2所述的连接件，其特征在于：所述榫头为环形榫头，所述卯眼为圆形卯眼。4.根据权利要求3所述的连接件，其特征在于：所述环形榫头和圆形卯眼在所述第一元件与所述第二元件旋转至密贴状态时产生接触变形并保...

【专利技术属性】
技术研发人员：房倩，张顶立，郭鹏程，刘翔，刘光宇，苏洁，侯艳娟，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11