帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)及支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及隧道(巷道)結(jié)構(gòu)支護技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及可應(yīng)用于軟巖隧道的金屬支架支護結(jié)構(gòu)的可縮性連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的軟巖隧道(巷道)的支架通常分為不可縮性支架和可縮性支架。不可縮性支架通常為剛性的工字鋼支架，因為其不可縮，變形能力有限，這樣會導(dǎo)致相當(dāng)一批剛性工字鋼支架與圍巖的大變形不相適應(yīng)，無法得到廣泛的應(yīng)用?？煽s性性支架，其結(jié)構(gòu)通常是采用將兩節(jié)U型鋼的端部相互搭接，并用U型卡對相互搭接的部位進行固定的形式。
[0003]可縮性支架主要依靠U型卡提供的兩型鋼的摩擦力來支撐巷道圍巖。當(dāng)圍巖作用于支架上的外載沿型鋼的分力超過兩型鋼搭接段的摩擦阻力時，型鋼滑動，使支架斷面縮小，但是這種結(jié)構(gòu)的可縮性支架，由于在兩型鋼的連接處存在疊合段，因此連接處截面存在一定的偏心，容易造成連接處失穩(wěn)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本實用新型提供一種帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)及支架，能夠適應(yīng)軟巖隧道大變形的同時，又能保證連接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并且結(jié)構(gòu)簡單易于實現(xiàn)。
[0005]為達到上述目的，本實用新型一種帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)、支架及其安裝方法采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)，包括第一波形鋼腹板構(gòu)件和第二波形鋼腹板構(gòu)件，所述第一波形鋼腹板構(gòu)件和第二波形鋼腹板構(gòu)件相對的端部共同插入套筒中并預(yù)留有預(yù)定間隙，在所述套筒的側(cè)面開設(shè)有楔形件打入孔，在所述楔形件打入孔中打入有楔形件；所述楔形件的一個側(cè)面與所述第一波形鋼腹板構(gòu)件或第二波形鋼腹板構(gòu)件的翼緣緊密配合，所述楔形件的另一個側(cè)面與所述套筒的內(nèi)側(cè)面緊密配合；
[0007]當(dāng)所述第一波形鋼腹板構(gòu)件和/或第二波形鋼腹板構(gòu)件承受的外力，大于所述楔形件和所述第一波形鋼腹板構(gòu)件或第二波形鋼腹板構(gòu)件的摩擦力時，所述第一波形鋼腹板構(gòu)件和第二波形鋼腹板構(gòu)件插入所述套筒中的端部相向移動。
[0008]可選地，所述第一波形鋼腹板構(gòu)件與所述第二波形鋼腹板構(gòu)件相對的端部，焊接有第一端板；所述第一端板與所述第一波形鋼腹板構(gòu)件的腹板和位于腹板兩側(cè)的翼緣焊接在一起；
[0009]所述第二波形鋼腹板構(gòu)件與所述第一波形鋼腹板構(gòu)件相對的端部，焊接有第二端板；所述第二端板與所述第二波形鋼腹板構(gòu)件的腹板和位于腹板兩側(cè)的翼緣焊接在一起。
[0010]可選地，所述第一端板和第二端板呈H型；所述第一端板與所述第一波形鋼腹板構(gòu)件的腹板相對應(yīng)的部分的厚度，大于所述第一波形鋼腹板構(gòu)件的腹板的厚度；所述第二端板與所述第二波形鋼腹板構(gòu)件的腹板相對應(yīng)的部分的厚度，大于所述第二波形鋼腹板構(gòu)件的腹板的厚度。
[0011]可選地，所述套筒的橫斷面呈H型，中部為腹板容納部，兩端為翼板容納部；其中每個翼板容納部包括第一側(cè)面和第二側(cè)面，在第一側(cè)面和第二側(cè)面上開有插入所述楔形件的通孔。
[0012]可選地，每個翼板容納部的外側(cè)面具有一坡度；所述外側(cè)面連接所述第一側(cè)面和第二側(cè)面。
[0013]可選地，所述楔形件的坡度和所述每個翼板容納部的外側(cè)面的坡度，均為1: 30 ?1:1O0
[0014]可選地，每個翼板容納部的第一側(cè)面上開有第一通孔和第二通孔，在第二側(cè)面上開有第三通孔和第四通孔；其中，第一通孔和第三通孔相對應(yīng)，第二通孔和第四通孔相對應(yīng)；在第一通孔和第三通孔中打入有第一楔形件，第一楔形件的一個側(cè)面與所述第一波形鋼腹板構(gòu)件的翼緣緊密配合；在第二通孔和第四通孔中打入有第二楔形件，第二楔形件的一個側(cè)面與所述第二波形鋼腹板構(gòu)件的翼緣緊密配合。
[0015]可選地，所述第一波形鋼腹板構(gòu)件和第二波形鋼腹板構(gòu)件的腹板的波形，為正弦波、梯形波形或三角形波形。
[0016]—種用于軟巖隧道的支架，包括前述任一項所述的帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)及支架，兩相鄰的波形鋼腹板構(gòu)件的端部相對、預(yù)留預(yù)定間隙并通過套筒連接、通過楔形件和波形鋼腹板構(gòu)件的翼緣緊密配合以進行緊密連接；可縮性連接結(jié)構(gòu)的滑移量可直接通過調(diào)節(jié)相鄰兩波形鋼腹板構(gòu)件間的距離來實現(xiàn)，變形達到預(yù)期計算值時兩部分截面接觸后工作性能完好，能很好地適應(yīng)圍巖的大變形；并且兩相鄰的波形鋼腹板構(gòu)件連接處的截面不存在偏心問題，不易出現(xiàn)連接處失穩(wěn)的問題，容易滿足受力要求；再者，連接時只需將兩相鄰的波形鋼腹板構(gòu)件的端部相對應(yīng)，并預(yù)留好預(yù)定的間隙，通過套筒連接后，在套筒中打入楔形件即可實現(xiàn)可靠連接，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0019]圖1為本實用新型帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1中波形鋼腹板構(gòu)件I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本實用新型帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)一實施例中套筒的俯視圖。
[0022]圖4為圖3中套筒的橫截面示意圖。
[0023]圖5為圖3中顯示楔形件打入孔的套筒橫截面示意圖。
[0024]圖6為帶楔形示意圖。
[0025]圖7為本實用新型帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)實施例的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例一種帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)及支架進行詳細描述。
[0027]應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]參看圖1及圖7，本實用新型一種帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)實施例，包括第一波形鋼腹板構(gòu)件I和第二波形鋼腹板構(gòu)件2，所述第一波形鋼腹板構(gòu)件I和第二波形鋼腹板構(gòu)件2相對的端部共同插入套筒3中并預(yù)留有預(yù)定間隙，在所述套筒3的側(cè)面開設(shè)有楔形件打入孔，在所述楔形件打入孔中打入有楔形件4 ;所述楔形件4的一個側(cè)面與所述第一波形鋼腹板構(gòu)件I或第二波形鋼腹板構(gòu)件2的翼緣緊密配合，優(yōu)選的，所述楔形件4的另一個側(cè)面與套筒3的內(nèi)側(cè)面也是緊密配合的；其中，相鄰連接的兩個波形鋼腹板構(gòu)件之間預(yù)留的初始間距可根據(jù)軟巖的變形情況計算確定；當(dāng)所述第一波形鋼腹板構(gòu)件和/或第二波形鋼腹板構(gòu)件承受的外力，大于所述楔形件和所述第一波形鋼腹板構(gòu)件或第二波形鋼腹板構(gòu)件的摩擦力時，所述第一波形鋼腹板構(gòu)件和第二波形鋼腹板構(gòu)件插入所述套詢中的?而部相向移動。
[0029]本實用新型中楔形件4常態(tài)下能夠與所述第一波形鋼腹板構(gòu)件I或第二波形鋼腹板構(gòu)件2的翼緣緊密配合形成穩(wěn)定的連接結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述第一波形鋼腹板構(gòu)件和/或第二波形鋼腹板構(gòu)件承受的外力，大于所述楔形件和所述第一波形鋼腹板構(gòu)件或第二波形鋼腹板構(gòu)件的摩擦力時，楔形件4又能對所述第一波形鋼腹板構(gòu)件和第二波形鋼腹板構(gòu)件插入所述套筒中的端部的相向移動提供導(dǎo)向作用。
[0030]本實用新型帶楔形件的波形鋼腹板構(gòu)件可縮性連接結(jié)構(gòu)實施例中，兩相鄰的波形鋼腹板構(gòu)件(第一波形鋼腹板構(gòu)件和第二波形鋼腹板構(gòu)件)的端部相對、預(yù)留預(yù)定間隙并通過套筒連接、通過楔形件和波形鋼腹板構(gòu)件的翼緣緊密配合以進行緊密連接；可縮性連接結(jié)構(gòu)的滑移量可直接通過調(diào)節(jié)相鄰兩波形鋼腹板構(gòu)件間的距離來實現(xiàn)，變形達到預(yù)期計算值時兩部分截面接觸后工作性能完好，能很好地適應(yīng)圍巖的大變形；并且兩相鄰的波形鋼腹板構(gòu)件連接處的截面不存在偏心問題，不易出現(xiàn)連接處失穩(wěn)的問題，容易滿足受力要求；再者，連接時只需將兩相鄰的波形鋼腹板構(gòu)件的端部相對應(yīng)，并預(yù)留好預(yù)定的間隙，通過套筒連接后，在套筒中打入楔形件即可實現(xiàn)可靠連接，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
[0031]參看圖2，為了很好地適應(yīng)圍巖的大變形，在圍巖變形達到預(yù)期計算值時，第一波形鋼腹板構(gòu)件I和第二波形鋼腹板構(gòu)件2兩部分截面接觸后使得受力，沿著第一波形鋼腹板構(gòu)件I和第二波形鋼腹板構(gòu)件2的軸向，即第一波形鋼腹板構(gòu)件I和第二波形鋼腹板構(gòu)件2的延伸方向，傳遞得更加平穩(wěn)，在所述第一波形鋼腹板構(gòu)件I與所述第二波形鋼腹板構(gòu)件2相對的端部焊接有第一端板11 ;所述第一端板11與所述第一波形鋼腹板構(gòu)件I的腹板12和位于腹板12兩側(cè)的翼緣13焊接在一起；所述第二波形鋼腹板構(gòu)件2與所述第一波形鋼腹板構(gòu)件I相對的端部，焊接有第二端板(未圖示)；所述第二端板與所述第二波形鋼腹板構(gòu)件2的腹板和位于腹板兩側(cè)的翼緣焊接在一起。
[0032]在第一波形鋼腹板構(gòu)件I的端部焊接所述第一端板11的好處還在于，通過第一端板11與腹板12、翼緣13及楔形件4相互作用，確保本實用新型實施例的連接結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在第二波形鋼腹板構(gòu)件2的端部焊接所述第二端板的好處與所述第一端板11的好處相同。
[0033]優(yōu)選地，所述第一端板11和第二端板呈H型，并且所述第一端板11與所述第一波形鋼腹板構(gòu)件I的腹板12相對應(yīng)的部分的厚度，大于所述第一波形鋼腹板構(gòu)件I的腹板12的厚度；所述第二端板與所述第二波形鋼腹板構(gòu)件2的腹板相對應(yīng)的部分的厚度，大于所述第二波形鋼腹板構(gòu)件2