一种隧道拱架大截面带肋连接钢板结构制造技术

一种隧道拱架大截面带肋连接钢板结构，相邻的两节拱架（1）接头端分别设置有大截面钢板（3）、或者其中任一节拱架（1）接头端设置有大截面钢板（3）另一节拱架（1）接头端设置有普通连接钢板（4），该两个大截面钢板（3）之间、或者大截面钢板（3）与普通连接钢板（4）之间通过连接螺栓（5）相连接，大截面钢板（3）长度不小于拱架（1）间距的1/2，且大截面钢板（3）伸出拱架（1）左右两侧的长度一致。大截面钢板（3）板面较长、受力面积大，从而能有效的约束拱架（1）的下沉。

The connection plate structure of a large cross section tunnel arch rib

【技术实现步骤摘要】
一种隧道拱架大截面带肋连接钢板结构
本技术涉及一种隧道连接钢板，更具体的说涉及一种隧道拱架大截面带肋连接钢板结构，属于隧道钢架施工

技术介绍
初期支护是保证隧道开挖后围岩稳定及控制变形的重要手段，因此在施工过程中必须保证初期支护的质量与效果，以保证施工安全和减小围岩变形。目前，普遍采用格栅拱架和型钢拱架作为隧道初期支护的主要结构；由于隧道开挖方法、安装操作等因素影响，隧道拱架需分节段制作，通常在每节段端头设置连接钢板并采用螺栓连接；因此拱架接头是整个结构的薄弱环节，保证其连接效果具有十分重要的意义。在软弱围岩中，由于基面承载力弱，现有的隧道拱架接头存在以下问题：一、普通连接钢板受力面窄，无法控制拱架拱脚下沉，进而易引起拱顶沉降、开裂。二、中下台阶开挖后，拱架拱脚悬空，初支拱架易因受力突变而产生较大变形，甚至有失稳的风险。三、拱架拱脚受侧向压力易发生倾斜，普通连接钢板抵抗能力弱，甚至随之严重变形或翘曲，导致上下台阶处的相邻钢架节段之间无法采用螺栓连接，而不得不采用焊接连接，一方面，影响拱架整体圆顺，不利于受力，另外一方面，可能导致拱架接头之间存在缝隙，削弱了拱架接头处强度。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有的隧道拱架接头存在的拱架易因受力突变而产生较大变形、拱架接头处强度较小等问题，提供一种隧道拱架大截面带肋连接钢板结构。为实现上述目的，本技术的技术解决方案是：一种隧道拱架大截面带肋连接钢板结构，相邻的两节拱架接头端分别设置有大截面钢板、或者其中任一节拱架接头端设置有大截面钢板另一节拱架接头端设置有普通连接钢板，所述的该两个大截面钢板之间、或者大截面钢板与普通连接钢板之间通过连接螺栓相连接，所述的大截面钢板长度不小于拱架间距的1/2，且大截面钢板伸出拱架左右两侧的长度一致。设置有大截面钢板的拱架接头端两侧沿腹板中线及大截面钢板中线之间焊接有直三角肋板。所述的直三角肋板倾角为45～60度，直三角肋板两个直角边长度均不小于大截面钢板长度的1/3，直三角肋板一直角边与拱架腹板中线焊接，直三角肋板另一直角边与大截面钢板中线焊接。所述的大截面钢板内侧正向设置有预埋螺栓，所述的预埋螺栓端头盖有一端封口的PVC套管。与现有技术相比较，本技术的有益效果是：1、本技术中相邻的两节拱架接头端分别设置有大截面钢板、或者其中任一节拱架接头端设置有大截面钢板另一节拱架接头端设置有普通连接钢板；大截面钢板与现有的普通连接钢板相比，其板面较长、受力面积大，从而能有效的约束拱架的下沉。2、本技术中设置有大截面钢板的拱架接头端两侧沿腹板中线及大截面钢板中线之间焊接有直三角肋板；通过直三角肋板加固，可防止外力作用下大截面钢板发生严重变形，影响中下台阶拱架对接；且大截面钢板与直三角肋板组合，可有效提高拱架的抗弯能力，从而增加初支拱架的稳定性。3、本技术中大截面钢板内侧正向设置有预埋螺栓，预埋螺栓端头盖有一端封口的PVC套管；通过在拱架大截面钢板内侧正向设置预埋螺栓、并利用PVC套管保护的形式，保障上下拱架连接的紧密，牢靠。附图说明图1是本技术两节拱架接头端设大截面钢板和普通连接钢板结构示意图。图2是图1侧视图。图3是本技术两节拱架接头端分别设置两块大截面钢板结构示意图。图4是本技术普通连接钢板俯视图。图5是本技术大截面钢板俯视图。图中，拱架1，三角肋板2，大截面钢板3，普通连接钢板4，连接螺栓5，PVC套管6，预埋螺栓7，螺母8，螺栓孔9，拱架翼缘10，拱架腹板11。具体实施方式以下结合附图说明和具体实施方式对本技术作进一步的详细描述。参见图1至图5，一种隧道拱架大截面带肋连接钢板结构，相邻的两节拱架1接头端分别设置有大截面钢板3、或者其中任一节拱架1接头端设置有大截面钢板3另一节拱架1接头端设置有普通连接钢板4；此处的相邻的两节拱架1适用于上下台阶或中下台阶拱架2施工。所述的该两个大截面钢板3之间、或者大截面钢板3与普通连接钢板4之间通过连接螺栓5相连接，螺栓孔设置与普通连接钢板4对应；且所述的大截面钢板3长度不小于拱架1间距的1/2，且大截面钢板3伸出拱架1左右两侧的长度一致；此处的拱架1间距指的是相邻两榀拱架1间的距离。即其将隧道拱架1拱脚两节拱架1接头端之间的普通连接钢板4换成两块大截面钢板3、或一块大截面钢板与一块普通连接钢板4，该大截面钢板3具体尺寸结合拱架1型号、拱架1间距、施工环境等综合考虑。参见图1至图5，设置有大截面钢板3的拱架1接头端两侧沿腹板中线及大截面钢板3中线之间焊接有直三角肋板2。直三角肋板2可采用普通连接钢板4对切而成。进一步的，所述的直三角肋板2倾角为45～60度，直三角肋板2两个直角边长度均不小于大截面钢板3长度的1/3，直三角肋板2一直角边与拱架1腹板中线焊接，直三角肋板2另一直角边与大截面钢板3中线焊接；此处的直三角肋板2倾角即为图1中的α角。参见图2，所述的大截面钢板3内侧正向设置有预埋螺栓7，所述的预埋螺栓7端头盖有一端封口的PVC套管6。所述的PVC套管6热熔固定，防止喷射混凝土等异物侵入。该种隧道拱架大截面带肋连接钢板结构的施工方法，包括以下步骤：步骤一、场外加工：根据设计图纸，制作出符合要求的拱架1、大截面钢板3和直三角肋板2，并使三者相互间焊接牢靠，在大截面钢板3内侧正向设置预埋螺栓7，并在预埋螺栓7端头套上一侧封口的PVC套管6，使PVC套管6热熔固定。步骤二、上节拱架1安装：将基底虚渣清理干净、平整到位，使拱架1定位准确、固定牢靠，并用无纺布将拱架1拱脚大截面钢板3包裹好，防止喷射混凝土等异物侵入。步骤三、下节拱架1对接：去除步骤二中的无纺布，并将大截面钢板3端面清理干净，使内侧预埋螺栓7露出；两节拱架1的大截面钢板3之间、或者大截面钢板3与普通连接钢板4之间的螺栓孔对接准确，并使外侧的连接螺栓5反向安装，此处外侧的连接螺栓5指的是背离围岩一侧的连接螺栓5；再将所有的连接螺栓5紧固。以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧道拱架大截面带肋连接钢板结构，其特征在于：相邻的两节拱架（1）接头端分别设置有大截面钢板（3）、或者其中任一节拱架（1）接头端设置有大截面钢板（3）另一节拱架（1）接头端设置有普通连接钢板（4），所述的该两个大截面钢板（3）之间、或者大截面钢板（3）与普通连接钢板（4）之间通过连接螺栓（5）相连接，所述的大截面钢板（3）长度不小于拱架（1）间距的1/2，且大截面钢板（3）伸出拱架（1）左右两侧的长度一致。

【技术特征摘要】
1.一种隧道拱架大截面带肋连接钢板结构，其特征在于：相邻的两节拱架（1）接头端分别设置有大截面钢板（3）、或者其中任一节拱架（1）接头端设置有大截面钢板（3）另一节拱架（1）接头端设置有普通连接钢板（4），所述的该两个大截面钢板（3）之间、或者大截面钢板（3）与普通连接钢板（4）之间通过连接螺栓（5）相连接，所述的大截面钢板（3）长度不小于拱架（1）间距的1/2，且大截面钢板（3）伸出拱架（1）左右两侧的长度一致。2.根据权利要求1所述的一种隧道拱架大截面带肋连接钢板结构，其特征在于：设置有大截面钢板（3）的拱架（1）接头端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李行利，
申请(专利权)人：中铁十一局集团第四工程有限公司，中铁十一局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42