本实用新型专利技术公开了一种伸缩装置及环向可伸缩隧道钢拱架，所述伸缩装置包括：第一U形连接件，其两侧开有若干组沿调节方向布置的调节槽；第二U形连接件，其两侧开有第一通孔，所述第二U形连接件插入所述第一U形连接件中，且两者的U形开口相对布置，形成一个容纳空间；第一弹簧，分别与所述第一U形连接件和第二U形连接件相抵接，且位于所述容纳空间中；弹性插销，两端穿过两侧的第一通孔后插入其中一组所述调节槽中；初始固定插销，可拆卸地连接所述第一U形连接件和第二U形连接件。所述环向可伸缩隧道钢拱架包括：上拱架、两个下拱架和两个上述的伸缩装置，所述上拱架的两端分别通过两个所述伸缩装置与两个下拱架相连。述伸缩装置与两个下拱架相连。述伸缩装置与两个下拱架相连。
【技术实现步骤摘要】
伸缩装置及环向可伸缩隧道钢拱架
[0001]本申请涉及隧道支护
，尤其涉及一种伸缩装置及环向可伸缩隧道钢拱架。
技术介绍
[0002]随着我国高等级公路、铁路等交通设施的快速发展，出现大量隧道工程建设，其中隧道开挖过程中的支护系统设计对于保证隧道的安全具有重要的意义。当特长隧道穿山岭等高地应力地区时，由于受地形、地应力重分布以及地下水分布范围的影响，围压增大，隧道极易发生围岩大变形等相关地质灾害。同时，高地应力条件下隧道软弱围岩自承能力差，容易产生隧道的大变形，其围岩稳定性控制与支护方案设计已经成为隧道施工安全控制的一项难题。
[0003]刚性拱架作为一种成熟的围岩支护技术目前在隧道工程建设中应用广泛，然而工程实践表明这种“以刚克刚”支护手段在软岩隧道中没有达到预期的支护效果，主要表现在刚性拱架很难抑制围岩大变形，其对隧道稳定性的控制收效甚微。
[0004]因此，针对层状软岩隧道不能单纯采用刚性支护方式稳定围岩，要转变支护理念，寻求软岩隧道支护的新方法。
技术实现思路
[0005]本申请实施例的目的是提供一种伸缩装置及环向可伸缩隧道钢拱架，能够使钢拱架更好的适应围岩压力，从而提高钢拱架整体的稳定性。
[0006]根据本申请实施例的第一方面，提供一种伸缩装置，包括：
[0007]第一U形连接件，其两侧开有若干组沿调节方向布置的调节槽；
[0008]第二U形连接件，其两侧开有第一通孔，所述第二U形连接件插入所述第一U形连接件中，且两者的U形开口相对布置，形成一个容纳空间；
[0009]第一弹簧，分别与所述第一U形连接件和第二U形连接件相抵接，且位于所述容纳空间中；
[0010]弹性插销，两端穿过两侧的第一通孔后插入其中一组所述调节槽中，在所述第一弹簧推力的作用下，可在若干组沿调节方向布置的调节槽中单方向调节；
[0011]初始固定插销，可拆卸地连接所述第一U形连接件和第二U形连接件，当所述初始固定插销连接所述第一U形连接件和第二U形连接件时，所述第一弹簧处于压缩状态，当所述初始固定插销拆卸后，所述第一弹簧提供推力，所述弹性插销在若干组沿调节方向布置的调节槽中单方向调节至平衡位置。
[0012]可选的，所述调节槽为矩形槽。
[0013]可选的，所述第一通孔为圆形通孔或方形通孔。
[0014]可选的，还包括一对导套，一对所述导套分别固定在所述第一U形连接件和第二U形连接件上，所述第一弹簧设置在一对所述导套中。
[0015]可选的，所述第一弹簧具有两个，两个所述第一弹簧对称布置在所述容纳空间中，所述弹性插销位于两个所述第一弹簧的中间。
[0016]可选的，所述弹性插销包括第二弹簧和分别固定的所述第二弹簧两端的销头，所述销头的端面处开有导向楔面和防转动平面。
[0017]可选的，所述销头的端面还开有供旋转使用的凹槽。
[0018]可选的，所述第一U形连接件和第二U形连接件上均开有第二通孔，所述初始固定插销可拆卸地穿设在所述第二通孔中。
[0019]根据本申请实施例的第二方面，提供一种环向可伸缩隧道钢拱架，包括：上拱架、两个下拱架和两个第一方面所述的伸缩装置，所述上拱架的两端分别通过两个所述伸缩装置与两个下拱架相连。
[0020]可选的，所述上拱架的一端与第一U形连接件固定连接，所述下拱架的一端与所述第二U形连接件固定连接，或所述上拱架的一端与第二U形连接件固定连接，所述下拱架的一端与所述第一U形连接件固定连接。
[0021]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：第一弹簧分别与所述第一U形连接件和第二U形连接件相抵接，且位于所述容纳空间中，弹性插销两端穿过两侧的第一通孔后插入其中一组所述调节槽中，在所述第一弹簧推力的作用下，可在若干组沿调节方向布置的调节槽中单方向调节；当所述初始固定插销拆卸后，所述第一弹簧提供推力，所述弹性插销在若干组沿调节方向布置的调节槽中单方向调节至平衡位置，克服了环向钢拱架难以伸缩的问题，进而达到环向钢拱架可伸缩，能适应围岩压力和围岩变形的动态变化，增加了钢拱架与围岩的贴合度，控制围岩的变形，增强钢拱架整体刚度和支护能力。
[0022]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0023]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0024]图1是根据一示例性实施例示出的一种伸缩装置(导套剖开)的结构示意图。
[0025]图2是根据一示例性实施例示出的一种伸缩装置(初始固定插销未显示)的结构示意图。
[0026]图3是图1的半剖结构示意图。
[0027]图4是根据一示例性实施例示出的第一U形连接件的结构示意图。
[0028]图5是根据一示例性实施例示出的第二U形连接件的结构示意图。
[0029]图6是根据一示例性实施例示出的弹簧插销的结构示意图。
[0030]图7是根据一示例性实施例示出的一种环向可伸缩隧道钢拱架的结构示意图。
[0031]图8是根据一示例性实施例示出的第一U形连接件上连接第一连接底板的结构示意图。
[0032]图9是根据一示例性实施例示出的伸缩装置连接到上拱架和下拱架上的结构示意图。
[0033]图10是根据一示例性实施例示出的上拱架连接第一连接底板的结构示意图。
[0034]图11是根据一示例性实施例示出的下拱架连接第二连接底板的结构示意图。
[0035]图中的附图标记有：
[0036]1、伸缩装置；11、第一U形连接件；111、调节槽；12、第二U形连接件；121、第一通孔；13、第一弹簧；14、弹性插销；141、第二弹簧；142、销头；143、导向楔面；144、防转动平面；15、初始固定插销；16、容纳空间；17、导套；18、第二通孔；2、上拱架；3、下拱架；4、第一连接底板；5、第二连接底板。
具体实施方式
[0037]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0038]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0039]应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种伸缩装置，其特征在于，包括：第一U形连接件，其两侧开有若干组沿调节方向布置的调节槽；第二U形连接件，其两侧开有第一通孔，所述第二U形连接件插入所述第一U形连接件中，且两者的U形开口相对布置，形成一个容纳空间；第一弹簧，分别与所述第一U形连接件和第二U形连接件相抵接，且位于所述容纳空间中；弹性插销，两端穿过两侧的第一通孔后插入其中一组所述调节槽中，在所述第一弹簧推力的作用下，可在若干组沿调节方向布置的调节槽中单方向调节；初始固定插销，可拆卸地连接所述第一U形连接件和第二U形连接件，当所述初始固定插销连接所述第一U形连接件和第二U形连接件时，所述第一弹簧处于压缩状态，当所述初始固定插销拆卸后，所述第一弹簧提供推力，所述弹性插销在若干组沿调节方向布置的调节槽中单方向调节至平衡位置。2.根据权利要求1所述的一种伸缩装置，其特征在于，所述调节槽为矩形槽。3.根据权利要求1所述的一种伸缩装置，其特征在于，所述第一通孔为圆形通孔或方形通孔。4.根据权利要求1所述的一种伸缩装置，其特征在于，还包括一对导套，一对所述导套分别固定在所述第一U形连接件和第二U形连接件上，所述第一弹簧设置在一对所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏新江，承泽宇，朱洪水，杜世明，赵军，王允，朱汉华，韩同春，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：新型
国别省市：
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