CN219925015U - 一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置 - Google Patents

Abstract

一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置，解决了工字钢与连接钢板焊接在一起的时候，因变形导致后期安装麻烦，使用效果降低的问题。其包括卡具，卡具卡在工字钢上，卡具通过连接钢板的螺栓孔与连接钢板连接；还包括门型卡环，门型卡环内端一侧卡在连接钢板上，门型卡环内端另一侧连接楔块，通过楔块将门型卡环固定在连接钢板上。

Description

一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置

技术领域

本实用新型涉及采用工字钢支撑支护技术领域，尤其涉及一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置。

背景技术

随着交通迅速发展，同时为了加强建设期间生态保护，暗挖隧道的建设也相应增加，实际开挖施工中将不可避免的遇到不同级别围岩，针对地质条件差、围岩破碎稳定性差等问题，当前针对盖类围岩的初期支护结构主要为工字钢钢支撑与喷射混凝土与***锚杆的组合支护，型钢钢拱架作为隧道初支中的重要组成部分，是保证结构安全和稳定的基础。形成闭环的钢拱架对开挖收到扰动的围岩能能起到一定的支撑作用，通常隧道每个断面的每榀钢拱架由若干段组成，每段之间由焊接在工字钢上的钢垫板螺栓6连接固定，所以每段工字钢之间能否紧密结合，对拱架均匀受力至关重要，目前在工字钢与钢板连接时，通常加工方式是将工字钢与连接钢板对位后，直接进行焊接连接，对连接钢板不采取任何措施，致使钢板在高温焊接区产生了压缩塑性变形，导致每榀拱架各段连接时，钢板均不能贴合紧密，同时连接螺栓安装困难。

申请号为202121596443.3，名称未一种隧道初支钢拱架工字钢与钢垫板辅助焊接装置，包括定位卡具和限位卡具，限位卡具设在钢板上，作为钢拱架工字钢的限位点，限位卡具的设置位置根据每一段钢拱架工字钢的弧度与大小进行设置；定位卡具设在钢板上，用于固定钢垫板的位置来定位卡具包括两块连接板，两块连接板的上下两端通过中间连接板焊接在一起，每个连接板上设有四个螺栓孔，两个连接板之间通过四个螺栓连接，四个螺栓分别穿过钢垫板上的四个螺栓孔，将定位卡具与钢垫板连接起来，固定好的钢垫板与设置好限位点的钢拱架工字钢进行焊接，其保证了钢垫板与钢拱架工字钢的垂直度、钢拱架工字钢居中于钢垫板以及拼装时钢垫板的密贴。

但是其也存在着不足之处，当工字钢与连接钢板焊接在一起的时候，满意避免连接钢板的变形，这样会影响后期的安装和使用效果。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置，有效的解决了工字钢与连接钢板焊接在一起的时候，因变形导致后期安装麻烦，使用效果降低的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置，包括卡具，卡具卡在工字钢上，卡具通过连接钢板的螺栓孔与连接钢板连接；

还包括门型卡环，门型卡环内端一侧卡在连接钢板上，门型卡环内端另一侧连接楔块，通过楔块将门型卡环固定在连接钢板上。

优选的，所述卡具包括找平钢板，找平钢板前后两侧焊接有限位钢板，找平钢板右端焊接有端板，端板右端固定连接有螺栓。

优选的，所述找平钢板左右两侧与工字钢腋角形状吻合。

优选的，所述螺栓与端板嵌入式连接。

优选的，所述螺栓穿过螺栓孔且连接有螺母。

优选的，所述门型卡环的数量为两个。

优选的，两个所述限位钢板之间连接有连接杆。

本实用新型通过卡具应用，有效保证了工字钢与连接钢板居中连接，同时利用门型卡环配楔块，约束了焊接期间因局部温升，冷热收缩造成连接钢板变形，通过本装置使得每榀工字钢支撑分段连接结合紧密，螺栓对位准确高效，拱架能够均匀受力。

附图说明

图1为本实用新型卡具与连接钢板配合结构示意图（带工字钢）；

图2为本实用新型卡具与连接钢板配合结构示意图；

图3为本实用新型门型卡环与连接钢板配合结构示意图；

图中：1、门型卡环；2、楔块；3、找平钢板；4、限位钢板；5、端板；6、螺栓；7、螺母；8、连接杆。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

请参照图1-3， 首先，根据每段工字钢长度制作焊接平台，平台一般由3-4个三角支架组成，将三角支架与地面固定，同时保证支架顶面至一条水平先，支架支撑杆套钢管，方便工字钢在其顶面移动。

支撑工字钢采用冷弯机加工而成，连接钢板在工厂按照设计图纸尺寸进行批量切割，同时四角布设螺栓孔。

工字钢居中焊接在连接钢板上，为了保证工字钢的居中性，我们设计了一个卡具，卡具由钢板加工而成，找平钢板3底部为平面与工字钢腹板衔接，卡具两侧的限位钢板4宽度比工字钢内测翼缘宽度小1-2mm，卡具的端部钢板外伸与连接钢板宽度一致，同时与连接钢板螺栓孔对应位置焊接螺栓6，螺栓6直径与连接钢板孔径匹配，实施期间将连接钢板与卡具连接，并采用螺母7固定，然后将卡具置于工字钢上，复核校正后将工字钢与连接钢板先电焊连接，待固定后拆除定位卡具。

工字钢与连接钢板对中电焊固定后，利用门型卡环1配合楔块2固定在连接钢板两侧，门型卡环1采用钢板加工。待门型卡环1配合楔块2将钢板约束后，开始将腹板、翼缘板与连接钢板连续焊接，焊缝厚度、宽度需满足设计要求。

该装置在隧道开挖初期钢支撑加工中成功应用，根据钢支撑所用工字钢尺寸加工卡具中找平钢板3、限位钢板4及端板5，然后将找平钢板3、限位钢板4和端板5焊接连接，需要注意找平钢板3加工时两侧需与工字钢腋角形状吻合，将连接杆8焊接在两个限位钢板4上，连接杆8还起到手柄的作用，同时端板5与连接钢板螺栓孔对应位置焊接螺栓6，需要注意螺栓6应嵌入端板5，保持两接触面处于直角状态，以便其与连接钢板紧密结合；加工期间，卡具与连接钢板连接后采用螺母7固定，并将其与工字钢腹板结合，结合紧密后在连接钢板工字钢翼缘板接触部位进行点焊固定；实施完成后拆除螺母7和卡具，此时将工字钢翻转沿高度方向放置，利用钢板加工的门型卡环1卡在连接钢板两侧，然后将楔块2***门型卡环1内，并楔紧，此时可以进行工字钢与连接钢板焊接作业，焊缝宽度、厚度需满足设计要求，焊接作业完成后，待焊接区域温度降低后再拆除楔块2和门型卡环1，如此解决了支撑工字钢与钢板对中和焊接期间钢板变形问题。

实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置，其特征在于，包括卡具，卡具卡在工字钢上，卡具通过连接钢板的螺栓孔与连接钢板连接；

还包括门型卡环（1），门型卡环（1）内端一侧卡在连接钢板上，门型卡环（1）内端另一侧连接楔块（2），通过楔块（2）将门型卡环（1）固定在连接钢板上。

2.根据权利要求1所述的一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置，其特征在于，所述卡具包括找平钢板（3），找平钢板（3）前后两侧焊接有限位钢板（4），找平钢板（3）右端焊接有端板（5），端板（5）右端固定连接有螺栓（6）。

3.根据权利要求2所述的一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置，其特征在于，所述找平钢板（3）左右两侧与工字钢腋角形状吻合。

4.根据权利要求2所述的一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置，其特征在于，所述螺栓（6）与端板（5）嵌入式连接。

5.根据权利要求2所述的一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置，其特征在于，所述螺栓（6）穿过螺栓孔且连接有螺母（7）。

6.根据权利要求1所述的一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置，其特征在于，所述门型卡环（1）的数量为两个。

7.根据权利要求2所述的一种解决隧道支撑工字钢与连接板对中和焊接变形的装置，其特征在于，两个所述限位钢板（4）之间连接有连接杆（8）。