用于隧道初期支护的钢拱架连接构件以及钢拱架的制作方法

1.本实用新型涉及隧道支护技术领域，尤其是一种用于隧道初期支护的钢拱架连接构件以及钢拱架。


背景技术：

2.隧道初期支护是隧道承载结构的重要组成部分，目前，常见的初期支护结构一般采用钢拱架，钢拱架呈拱形，与隧道的断面形状适配，由于钢拱架整体的体积与重量较大，为了便于钢拱架的运输和安装，一般是将1榀钢拱架分为多段，在初期支护施工时再进行拼装，相邻两段钢拱架单元之间通过连接接头相连，具体可参照申请号为202010827889.6的发明专利申请，现有的连接件一般是通过连接钢板与螺栓连接钢拱架单元，如在每段钢拱架单元的两端焊接连接钢板，在连接钢板上钻连接通孔，施工时将螺栓穿过两连接钢板的连接通过并通过螺母紧固。为了提高连接的稳定性，一般需要采用4颗螺栓进行连接，效率比较低，且施工人员经常为了方便而少安装螺栓，导致连接处容易在荷载的作用下失效，严重危害施工安全，严重影响隧道初期支护的承载能力。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于隧道初期支护的钢拱架连接构件以及钢拱架，施工时更加方便高效，且保证连接强度。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于隧道初期支护的钢拱架连接构件，包括第一连接块和第二连接块，所述第一连接块上设置有水平的卡槽，所述卡槽的端部延伸至第一连接块的侧面，且卡槽从槽口到槽底之间具有宽度大于槽口的防脱段，所述第二连接块上设置有水平的卡块，所述卡块的形状与卡槽的形状适配，且卡块插接于卡槽内部。
5.进一步地，所述卡块与第二连接块一体成型。
6.进一步地，所述第一连接块上的卡槽为两个，第二连接块上的卡块为两个，每个卡块分别插接于一卡槽。
7.进一步地，所述卡块包括连接柱和防脱柱，所述连接柱的断面呈矩形，所述卡槽的槽口通过连接段与防脱段相连，所述连接柱位于连接段内，防脱柱位于防脱段内。
8.进一步地，所述防脱柱的断面呈圆柱形或者椭圆柱形。
9.进一步地，所述卡块的断面呈山字形，且卡块的上表面呈弧形。
10.钢拱架，包括多段钢拱架单元，多段钢拱架单元通过连接构件相连形成钢拱架，所述连接构件包括第一连接块和第二连接块，所述第一连接块和第二连接块分别固定设置在钢拱架单元的两端，所述第一连接块上设置有水平的卡槽，所述卡槽的端部延伸至连接块的侧面，且卡槽从槽口到槽底之间具有宽度大于槽口的防脱段，所述第二连接块上设置有水平的卡块，所述卡块的形状与卡槽的形状适配，钢拱架单元一端的卡块插接于相邻钢拱架单元的卡槽。
11.进一步地，所述第一连接块和第二连接块分别焊接于钢拱架单元的两端。
12.本实用新型的有益效果是：本技术的连接构件采用插接的方式相连，操作快速方便，可提高装配效率。此外，这种连接结构的承载能力强，受到围岩荷载后不容易出现变形、连接失效等状况，可保证连接的稳定性，提高隧道施工的安全性，以及初期支护的承载能力。
附图说明
13.图1是实施例一的示意图；
14.图2是实施例二的示意图；
15.图3是实施例三的示意图；
16.图4是图3中a部分的放大示意图；
17.附图标记：1—第一连接块；2—第二连接块；3—卡块；31—连接柱；32—防脱柱；100—钢拱架单元。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
19.实施例一
20.如图1所示，本实用新型的用于隧道初期支护的钢拱架连接构件，包括第一连接块1和第二连接块2，所述第一连接块1上设置有水平的卡槽，所述卡槽的端部延伸至第一连接块1的侧面，且卡槽从槽口到槽底之间具有宽度大于槽口的防脱段，所述第二连接块2上设置有水平的卡块3，所述卡块3的形状与卡槽的形状适配，且卡块3插接于卡槽内部。
21.第一连接块1和第二连接块2采用强度较高的金属块，以保证承受荷载的能力，卡块3与第二连接块2一体成型，保证整体强度。卡槽设置了防脱段，可以防止卡块3插入卡槽后从卡槽中脱离，提高连接的稳定性。所述第一连接块1上的卡槽可以是一个，优选为两个，以提高连接的稳定性，同样的，第二连接块2上的卡块3可以是一个，优选为两个，每个卡块3分别插接于一卡槽。
22.卡槽可以是燕尾槽，卡块3也可以是燕尾形状，优选的，所述卡块3包括连接柱31和防脱柱32，所述连接柱31的断面呈矩形，所述卡槽的槽口通过连接段与防脱段相连，所述连接柱31位于连接段内，防脱柱32位于防脱段内，所述防脱柱32的断面呈圆柱形或者椭圆柱形。
23.本连接构件的第一连接块1和第二连接块2通过插接的方式相连，施工时操作比较方便，有利于提高施工效率，此外，插接可以一次性连接到位，不需要施工人员进行钻孔、安装多个螺栓等，可杜绝施工人员偷懒，从而确保连接的稳定性，保证对隧道的支护效果。另外，本技术的卡块3能够承受较大的荷载，在对隧道进行支护时，隧道围岩荷载不会导致卡块3与凹槽的连接失效，可提高钢拱架的整体承载能力，防止钢拱架大幅度变形等，确保隧道施工的安全性。
24.实施例二
25.如图2所示，本实用新型的用于隧道初期支护的钢拱架连接构件，包括第一连接块1和第二连接块2，所述第一连接块1上设置有水平的卡槽，所述卡槽的端部延伸至连接块1
的侧面，且卡槽从槽口到槽底之间具有宽度大于槽口的防脱段，所述第二连接块2上设置有水平的卡块3，所述卡块3的形状与卡槽的形状适配，且卡块3插接于卡槽内部。
26.所述卡块3包括连接柱31和防脱柱32，所述连接柱31的断面呈矩形，所述卡槽的槽口通过连接段与防脱段相连，所述连接柱31位于连接段内，防脱柱32位于防脱段内，所述卡块3的断面呈山字形，且卡块3的上表面呈弧形。
27.实施例三
28.钢拱架，如图3和图4所示，包括多段钢拱架单元100，多段钢拱架单元100通过连接构件相连形成拱形架体，所述连接构件包括第一连接块1和第二连接块2，所述第一连接块1和第二连接块2分别固定设置在钢拱架单元100的两端，所述第一连接块1上设置有水平的卡槽，所述卡槽的端部延伸至连接块1的侧面，且卡槽从槽口到槽底之间具有宽度大于槽口的防脱段，所述第二连接块2上设置有水平的卡块3，所述卡块3的形状与卡槽的形状适配，钢构杆件100一端的卡块3插接于相邻钢拱架单元100的卡槽。
29.为了保证连接强度，第一连接块1和第二连接块2分别焊接于钢拱架单元100的两端。
30.施工时，先将第一连接块1和第二连接块2分别焊接于各个钢拱架单元100的两端，然后再从隧道一侧的拱脚开始，逐段安装钢拱架单元100，安装下一段钢拱架单元100时，将该钢拱架单元100一端的卡块3卡入上一段钢拱架单元100的卡槽内部即可，操作方便快捷。
31.每安装完成1榀钢拱架后，采用连接钢筋将相邻两榀钢拱架连接起来，形成更加稳固的支护网。
32.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。