CN111622786A - 一种拱架连接板角度定位装置及角度定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拱架连接板角度定位装置及角度定位方法，属于隧道初支拱架安装施工装置的技术领域，装置包括可调节平衡板、底座和角度调节组件；可调节平衡板的第一端和底座的正面铰接，铰链轴线与底座平行，可调节平衡板的正面或背面设置水准机构；底座的背面与拱架连接板可拆卸的贴合固定；角度调节组件设置在可调节平衡板和底座之间，包括滑块、限位件和连接杆；滑块滑动设置在底座上；限位件设置在滑块的两侧；连接杆的两端分别与可调节平衡板和滑块铰接。该装置保证了连接板角度安装成准确，拱架与拱架之间的连接板能够密贴，消除了各台阶拱架间连接易出现的鼓包、不圆顺、整体受力效果差等缺陷，从而保证了拱架的安装质量。

Description

一种拱架连接板角度定位装置及角度定位方法

技术领域

本发明属于隧道初支拱架安装施工装置的技术领域，具体公开了一种拱架连接板角度定位装置及角度定位方法。

背景技术

公知，在隧道施工中，围岩较差段落一般采用台阶法开挖，并安装初支拱架以保证围岩的稳固，在台阶法开挖中，上台阶与中台阶、中台阶与下台阶之间要拉开一定的距离，也就是说，每榀拱架的上台阶单元、中台阶单元、下台阶单元是分节安装的，且不是同时安装的，每节拱架间是通过连接板连接的。在各台阶的拱架安装时，一般是由测量班将拱架的内轮廓控制点标记在围岩表面上，拱架安装工班按照控制点安装拱架，但是在拱架安装过程中，仅依靠控制点安装拱架只能保证拱架安装位置不侵限，不能保证连接板的角度，造成中台阶接拱架的时候，上台阶拱架连接板的角度与中台阶拱架连接板的角度不一致，上台阶拱架连接板与中台阶拱架连接板不能密贴，而使拱架无法整体受力，且在拱架连接板的位置易出现鼓包、连接不圆顺等外观质量缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拱架连接板角度定位装置及角度定位方法，在原有安装拱架方式的基础上增加了拱架连接板角度的控制措施，保证了连接板角度安装准确，保证了上台阶拱架与中台阶拱架、中台阶拱架与下台阶拱架之间的连接板能够密贴，消除了各台阶拱架间连接易出现的鼓包、不圆顺、整体受力效果差等缺陷，从而保证了拱架的安装质量。

为实现上述目的，本发明提供一种拱架连接板角度定位装置，包括可调节平衡板、底座以及用于调节可调节平衡板和底座之间角度的角度调节组件；可调节平衡板的第一端和底座的正面铰接，铰链轴线与底座平行，可调节平衡板的正面或背面设置有判断可调节平衡板是否处于水平状态的水准机构；底座的背面与拱架连接板可拆卸的贴合固定；角度调节组件设置在可调节平衡板和底座之间，包括滑块、限位件和连接杆；滑块滑动设置在底座上，滑动方向与可调节平衡板和底座的铰链轴线垂直；限位件设置在滑块的两侧，用于固定滑块的位置；连接杆的两端分别与可调节平衡板和滑块铰接，铰链轴线与可调节平衡板和底座的铰链轴线平行。

进一步地，角度调节组件还包括调节螺杆；调节螺杆设置在底座上，穿过滑块的光孔；限位件为与调节螺杆螺纹配合的调节螺母。

进一步地，角度调节组件还包括标尺；标尺设置在底座上，穿过滑块。

进一步地，底座的背面设置有用于与拱架连接板可拆卸连接的螺栓。

进一步地，底座上设置有固定螺孔和调节螺孔；固定螺孔为一组，与拱架连接板上的一组通孔对应；调节螺孔为多组，其中一组与拱架连接板上的另一组通孔对应。

进一步地，螺栓为橡胶螺栓。

进一步地，底座的背面嵌合有磁铁，磁铁的表面与底座的背面平齐。

进一步地，底座、可调节平衡板和滑块上分别设置有底座铰接耳、平衡板铰接耳和滑块铰接耳；可调节平衡板与底座铰接耳铰接；连接杆的两端分别与平衡板铰接耳和滑块铰接耳铰接。

进一步地，水准机构包括横向水准管和纵向水准管。

本发明还提供一种拱架连接板角度定位方法，使用上述拱架连接板角度定位装置进行定位，包括下述步骤：

S1，调整滑块的位置，使可调节平衡板和底座之间的角度与拱架连接板和水平面之间的设计角度保持一致，通过限位件固定滑块的位置；

S2，将底座的背面与拱架连接板贴合固定；

S3，调节拱架连接板的角度和位置，通过水准机构判断可调节平衡板是否达到水平位置，当可调节平衡板达到水平位置时，拱架连接板也达到设计角度，固定拱架。

利用上述拱架连接板角度定位装置控制拱架安装与现有拱架安装技术相比，具有以下优点：

1、上述拱架连接板角度定位装置结构设计合理，构思巧妙新颖，打破传统施工方法，依靠其构造优势，利用拱架连接板与水平面之间的角度和底座与可调节平衡板的角度一致的原理，调节拱架位置时通过横向水准管和纵向水准管的平衡来控制拱架连接板的角度，保证拱架的垂直度；

2、结构简单，所需机械配件材料易于购买、加工简单、成本低廉；

3、操作简单、易于掌握，使工效大幅度的提高，在降低施工成本的同时，保障了拱架的安装质量；

4、上述拱架连接板角度定位装置可以使各台阶间的拱架连接板密贴安装，提高拱架的整体受力能力，保证了施工安全。

附图说明

图1为拱架连接板角度定位装置的主视图；

图2为拱架连接板角度定位装置中可调节平衡板的俯视图；

图3为拱架连接板角度定位装置中底座的俯视图。

图中：1-可调节平衡板；2-底座；3-横向水准管；4-纵向水准管；5-滑块；6-连接杆；7-调节螺杆；8-调节螺母；9-标尺；10-固定螺孔；11-调节螺孔；12-橡胶螺栓；13-磁铁；14-底座铰接耳；15-平衡板铰接耳；16-滑块铰接耳。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种拱架连接板角度定位装置，包括可调节平衡板1、底座2以及用于调节可调节平衡板1和底座2之间角度的角度调节组件；可调节平衡板1的第一端和底座2的正面铰接，铰链轴线与底座平行，可调节平衡板1的正面或背面设置有判断可调节平衡板1是否处于水平状态的水准机构，本实施例中水准机构采用横向水准管3和纵向水准管4，也可采用圆形水准泡；底座2的背面与拱架连接板可拆卸的贴合固定；角度调节组件设置在可调节平衡板1和底座2之间，包括滑块5、限位件和连接杆6；滑块5滑动设置在底座2上，滑动方向与可调节平衡板1和底座2的铰链轴线垂直；限位件设置在滑块5的两侧，用于固定滑块5的位置；连接杆6的两端分别与可调节平衡板1和滑块5铰接，铰链轴线与可调节平衡板1和底座2的铰链轴线平行。当滑块5位置固定时，三个铰接点形成稳定的三角形结构。

进一步地，角度调节组件还包括调节螺杆7；调节螺杆7设置在底座2上，穿过滑块5的光孔；限位件为与调节螺杆7螺纹配合的调节螺母8。通过旋转调节螺母8调节滑块5在调节螺杆7上的位置，并保证可调节平衡板1与底座2之间的角度值到达特定的值后不再发生变动。

进一步地，角度调节组件还包括标尺9；标尺9设置在底座2上，穿过滑块5。根据拱架连接板和水平面之间的设计角度，计算滑块5在标尺9上的位置，保证施工的精确度，同时标尺9与调节螺杆7配合，限制滑块5的运动状态，使滑块5只能沿着调节螺杆滑动而不会转动。

进一步地，底座2的背面设置有用于与拱架连接板可拆卸连接的螺栓。

进一步地，底座2上设置有固定螺孔10和调节螺孔11；固定螺孔10为一组，与拱架连接板上的一组通孔对应；调节螺孔11为多组，其中一组与拱架连接板上的另一组通孔对应。通过设置多组调节螺孔11，使上述拱架连接板角度定位装置可适应不同尺寸的拱架，具有更好的适应性和灵活性。拱架连接板上一般设置有呈矩形排布的四个通孔，当一组固定螺孔10的数量为一个时，调节螺孔11可与另外三个通孔中任一个通孔对应；当一组固定螺孔10的数量为两个时，固定螺孔10与位于矩形长边或短边上的通孔对应，调节螺孔11与另外两个通孔对应。

进一步地，螺栓为橡胶螺栓12。在安装时，需要采用与拱架连接板上的孔径一直的螺栓，以保证拱架连接板角度定位装置安装后不会与拱架连接板发生相对运动，采用具有弹性的橡胶螺栓12，既可以适应拱架连接板上的通孔，也可以适应底座2上的螺孔，避免在底座2上开设置不同孔径的螺孔，降低加工难度。

进一步地，底座2的背面嵌合有磁铁13，磁铁13的表面与底座2的背面平齐，以便将底座2紧密吸附在拱架连接板上，与螺栓配合使用，固定效果更好。

进一步地，底座2、可调节平衡板1和滑块5上分别设置有底座铰接耳14、平衡板铰接耳15和滑块铰接耳16；可调节平衡板1与底座铰接耳14铰接；连接杆6的两端分别与平衡板铰接耳15和滑块铰接耳16铰接。

进一步地，上述拱架连接板角度定位装置采用铝合金型材、钢材、橡胶制作。

实施例2

本实施例提供一种拱架连接板角度定位方法，根据实施例1所述拱架连接板角度定位装置进行定位，包括下述步骤：

S1，调整滑块5的位置，使可调节平衡板1和底座2之间的角度与拱架连接板和水平面之间的设计角度保持一致，通过限位件固定滑块5的位置；

S2，将底座2的背面通过橡胶螺栓12与拱架连接板贴合固定；

S3，调节拱架连接板的角度和位置，使横向水准管3和纵向水准管4上的水准气泡居中，可调节平衡板1即达到水平位置，拱架连接板也达到设计角度，固定拱架；

S4，取下拱架连接板角度定位装置用于指导下一榀拱架的安装。

上述拱架连接板角度定位装置及角度定位方法打破了传统拱架安装时只利用测量放样点控制拱架的位置，而不对拱架连接板进行控制而造成拱架连接板处不圆顺、出现鼓包、整体受力效果差等质量缺陷的问题，也降低了后续中、下台阶拱架的安装难度，在提高工效、降低成本、创造效益的同时，同时满足了施工质量、施工工期及文明施工等方面的要求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种拱架连接板角度定位装置，其特征在于，包括可调节平衡板、底座以及用于调节可调节平衡板和底座之间角度的角度调节组件；

所述可调节平衡板的第一端和底座的正面铰接，铰链轴线与底座平行，可调节平衡板的正面或背面设置有判断可调节平衡板是否处于水平状态的水准机构；

所述底座的背面与拱架连接板可拆卸的贴合固定；

所述角度调节组件设置在可调节平衡板和底座之间，包括滑块、限位件和连接杆；

所述滑块滑动设置在底座上，滑动方向与可调节平衡板和底座的铰链轴线垂直；

所述限位件设置在滑块的两侧，用于固定滑块的位置；

所述连接杆的两端分别与可调节平衡板和滑块铰接，铰链轴线与可调节平衡板和底座的铰链轴线平行。

2.根据权利要求1所述的拱架连接板角度定位装置，其特征在于，所述角度调节组件还包括调节螺杆；

所述调节螺杆设置在底座上，穿过滑块的光孔；

所述限位件为与调节螺杆螺纹配合的调节螺母。

3.根据权利要求2所述的拱架连接板角度定位装置，其特征在于，所述角度调节组件还包括标尺；

所述标尺设置在底座上，穿过滑块。

4.根据权利要求3所述的拱架连接板角度定位装置，其特征在于，所述底座的背面设置有用于与拱架连接板可拆卸连接的螺栓。

5.根据权利要求4所述的拱架连接板角度定位装置，其特征在于，所述底座上设置有固定螺孔和调节螺孔；

所述固定螺孔为一组，与拱架连接板上的一组通孔对应；

所述调节螺孔为多组，其中一组与拱架连接板上的另一组通孔对应。

6.根据权利要求5所述的拱架连接板角度定位装置，其特征在于，螺栓为橡胶螺栓。

7.根据权利要求4-6任一项所述的拱架连接板角度定位装置，其特征在于，底座的背面嵌合有磁铁，磁铁的表面与底座的背面平齐。

8.根据权利要求7所述的拱架连接板角度定位装置，其特征在于，底座、可调节平衡板和滑块上分别设置有底座铰接耳、平衡板铰接耳和滑块铰接耳；

可调节平衡板与底座铰接耳铰接；

连接杆的两端分别与平衡板铰接耳和滑块铰接耳铰接。

9.根据权利要求1所述的拱架连接板角度定位装置，其特征在于，所述水准机构包括横向水准管和纵向水准管。

10.一种拱架连接板角度定位方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一项所述拱架连接板角度定位装置进行定位，包括下述步骤：

S1，调整滑块的位置，使可调节平衡板和底座之间的角度与拱架连接板和水平面之间的设计角度保持一致，通过限位件固定滑块的位置；

S2，将底座的背面与拱架连接板贴合固定；

S3，调节拱架连接板的角度和位置，通过水准机构判断可调节平衡板是否达到水平位置，当可调节平衡板达到水平位置时，拱架连接板也达到设计角度，固定拱架。

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