隧道初期支护的液压可缩式钢架制造技术

本实用新型专利技术隧道初期支护的液压可缩式钢架，属于隧道初期支护钢架领域，目的是用以克服现有可伸缩钢架摩擦力大、触发钢架发生变形的摩擦力不可控制的缺点。由至少两个钢架单元通过连接接头串接而成；连接接头包括连接相邻两个钢架单元的可缩式液压装置，以及套装于相邻两个钢架单元外周的套管；由液压装置构成限定相邻两个钢架单元轴向间距的轴向限位装置；由套管构成相邻两个钢架单元的径向限位装置。本实用新型专利技术，相邻两个钢架单元之间通过液压装置相连接，消除了除隧道大变形之外的外界因素的影响；通过套管起到径向限位作用，使相邻两个钢架单元的中心对中偏差在允许范围内，避免接头处发生剪切破坏。

Hydraulic compressible steel frame for initial support of tunnel

The hydraulic compressible steel frame for the initial support of the utility model belongs to the field of the initial support steel frame of the tunnel, in order to overcome the shortcomings of the existing friction force of the existing telescopic steel frame and the non control of the friction force that triggers the deformation of the steel frame. It is made up of at least two steel frame units connected through joint joints; the connection joint includes a compressible hydraulic device connecting two adjacent steel frame units, and a sleeve fitted to the outer circumference of the adjacent two steel frame units; an axial limiting device to limit the axial spacing of the adjacent two steel frame units is formed by a hydraulic device. A radial limiting device for two adjacent steel frame units. The utility model is connected by two adjacent steel frame units through a hydraulic device to eliminate the influence of external factors except the large deformation of the tunnel; the center opposite deviation of the two adjacent steel frame units is allowed within the allowable range by the casing, and the shear failure at the joint head is avoided.

【技术实现步骤摘要】
隧道初期支护的液压可缩式钢架
本技术属于隧道初期支护钢架领域，具体的是隧道初期支护的液压可缩式钢架。
技术介绍
隧道在开挖过程中，为控制围岩变形，防止隧道坍塌，开挖后必须立即进行初期支护的施工，并将其作为永久承载结构的一部分。当前隧道初期支护主要由系统锚杆、喷射混凝土和钢架等组合而成。传统的钢架采用接头钢板通过高强度螺栓或者对焊连接，但是，该种钢架连接结构，钢架变形能力差，不能适应较大围岩变形；为了解决钢架适应围岩变形的问题，出现了可伸缩钢架，该可伸缩钢架通过连接接头将相邻两个钢架单元连接在一起，连接接头采用滑槽和滑块滑动配合的结构，并在滑槽和滑块之间通过设置的相互反向的导齿阻止连接接头伸长，但是该结构存在以下问题：一、在高地应力下，钢架伸缩时，摩擦力大；二、钢架的接头处易发生锈蚀；三、受加工及混凝土混入等外界因素的影响，触发钢架发生变形的力不可控制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种隧道初期支护的液压可缩式钢架，用以克服现有可伸缩钢架摩擦力大、触发钢架发生变形的摩擦力不可控制的缺点。本技术采用的技术方案是：隧道初期支护的液压可缩式钢架，由至少两个钢架单元通过连接接头串接而成；所述连接接头包括位于相邻两个钢架单元之间连接相邻两个钢架单元的可缩式液压装置，以及套装于相邻两个钢架单元外周的套管；由液压装置构成限定相邻两个钢架单元轴向间距的轴向限位装置；由套管构成限定相邻两个钢架单元径向间距的径向限位装置。进一步的，所述液压装置包括液压缸、油泵、液压管和溢流阀；所述液压管一端与油泵的油口可拆卸，另一端与所述液压缸的油口相连接，所述溢流阀安装在液压管上。进一步的，相邻两个钢架单元的端头与套管包围形成可压缩腔体，所述液压缸位于可压缩腔体内，所述油泵和溢流阀位于可压缩腔体外，在套管上设置有容液压管通过的通孔。进一步的，所述钢架单元由钢管制成。进一步的，在钢架单元的端部设置有连接钢板。进一步的，所述套管包括前端头和后端头；套管的前端头与其中一个钢架单元活动连接，套管的后端头与另一个钢架单元焊接。本技术的有益效果是：本技术，相邻两个钢架单元之间通过液压装置相连接，在隧道大变形的作用下，液压装置自动调节来缩短相邻两个钢架单元之间的间距，并自动进行锁定，使得触发相邻两个钢架单元间距缩小的外力仅为隧道大变形，消除了除隧道大变形之外的外界因素的影响；通过套装于钢架单元外周的套管起到径向限位作用，使相邻两个钢架单元的中心对中偏差在允许范围内，避免接头处发生剪切破坏；最终，在隧道大变形的情况下能有效对围岩起到支护作用，提高围岩的自承受能力。附图说明图1为本技术隧道初期支护的液压可缩式钢架结构示意图；图2为本技术相邻钢架单元与连接结构组装剖面图。图中，钢架单元1、连接钢板11、连接接头2、液压装置21、液压缸211、油泵212、液压管213、溢流阀214、套管22、前端头221、后端头222、可压缩腔体23、通孔223。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明如下：隧道初期支护的液压可缩式钢架，如图1和图2所示，由至少两个钢架单元1通过连接接头2串接而成；所述连接接头2包括位于相邻两个钢架单元1之间连接相邻两个钢架单元1的可缩式液压装置21，以及套装于相邻两个钢架单元1外周的套管22；由液压装置21构成限定相邻两个钢架单元1轴向间距的轴向限位装置；由套管22构成限定相邻两个钢架单元1径向间距的径向限位装置。本技术，相邻两个钢架单元1之间通过液压装置21相连接，在隧道大变形的作用下，液压装置21自动调节来缩短相邻两个钢架单元1之间的间距，并自动进行锁定，使得触发相邻两个钢架单元1间距缩小的外力仅为隧道大变形，消除了除隧道大变形之外的外界因素的影响；通过套装于钢架单元1外周的套管22起到径向限位作用，使相邻两个钢架单元1的中心对中偏差在允许范围内，避免接头处发生剪切破坏；最终，在隧道大变形的情况下能有效对围岩起到支护作用，提高围岩的自承受能力。并通过套装在相邻两个钢架单元1外的套管22，不仅对伸缩弹簧21起到保护作用，避免混凝土等混入伸缩弹簧21的间隙内，影响伸缩弹簧21的压缩变形优选的，所述液压装置21包括液压缸211、油泵212、液压管213和溢流阀214；所述液压管213一端与油泵212的油口可拆卸连接，另一端与所述液压缸211的油口相连接，所述溢流阀214安装在液压管213上。油泵212用于为液压缸211注入液压油，使液压缸211伸长至设计值。由于液压管213的一端与油泵212的油口可拆卸连接，并且在液压管213上设置有溢流阀214，故，在油泵212为液压缸211注入液压油后可将油泵212拆除，用于为其它液压缸211加注液压油，从而大大降低了本技术的成本。使用时，根据隧道大变形选定溢流阀214的压力，待钢架安装好后，隧道大变形促使液压缸211收缩，液压缸211内油压大于溢流阀214设定压力时，溢流阀214开启，液压缸211的液压油通过液压管213流出，液压缸211卸压；待液压缸211内的油压小于或者等于溢流阀214设定压力时，溢流阀214关闭，液压缸211停止收缩，此时，相邻两个钢架单元1的间距得到固定。为了对液压缸211起到保护作用，避免混凝土等混入液压缸211，影响液压缸211收缩，优选的，相邻两个钢架单元1的端头与套管22包围形成可压缩腔体23，所述液压缸211位于可压缩腔体23内，由于可压缩腔体23空间有限，为了便于油泵212和溢流阀214的安装，同时便于油泵212的拆除，以及溢流阀214和液压管213的检修，故，所述油泵212和溢流阀214位于可压缩腔体23外，在套管22上设置有容液压管213通过的通孔223。优选的，所述钢架单元1由钢管制成。钢管制成的钢架单元1更轻便，更便于运输和安装，利于降低工人工作强度，提高施工效率。为了便于液压缸211的安装，优选的，在钢架单元1的端部设置有连接钢板11。由上述实施方式可知，套管22可以同时与相邻两个钢架单元1固定连接，为了更好地控制相邻两个钢架单元1之间的径向位移，故，优选的，所述套管22包括前端头221和后端头222；套管22的前端头221与其中一个钢架单元1活动连接，套管22的后端头222与另一个钢架单元1焊接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.隧道初期支护的液压可缩式钢架，由至少两个钢架单元(1)通过连接接头(2)串接而成；其特征在于：所述连接接头(2)包括位于相邻两个钢架单元(1)之间连接相邻两个钢架单元(1)的可缩式液压装置(21)，以及套装于相邻两个钢架单元(1)外周的套管(22)；由液压装置(21)构成限定相邻两个钢架单元(1)轴向间距的轴向限位装置；由套管(22)构成限定相邻两个钢架单元(1)径向间距的径向限位装置。

【技术特征摘要】
1.隧道初期支护的液压可缩式钢架，由至少两个钢架单元(1)通过连接接头(2)串接而成；其特征在于：所述连接接头(2)包括位于相邻两个钢架单元(1)之间连接相邻两个钢架单元(1)的可缩式液压装置(21)，以及套装于相邻两个钢架单元(1)外周的套管(22)；由液压装置(21)构成限定相邻两个钢架单元(1)轴向间距的轴向限位装置；由套管(22)构成限定相邻两个钢架单元(1)径向间距的径向限位装置。2.如权利要求1所述的隧道初期支护的液压可缩式钢架，其特征在于：所述液压装置(21)包括液压缸(211)、油泵(212)、液压管(213)和溢流阀(214)；所述液压管(213)一端与油泵(212)的油口可拆卸连接，另一端与所述液压缸(211)的油口相连接，所述溢流阀(214)安装在液压管(213)上。3.如权利要求2所述的隧道初期支护的液压可缩式...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨枫，葛正辉，郑建国，郑金龙，高世军，田志宇，王维嘉，蔚艳庆，
申请(专利权)人：四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，
类型：新型
国别省市：四川,51