仰拱拱架连接筋结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工技术领域，特别涉及仰拱拱架连接筋结构。


背景技术：

2.隧道施工过程中，通常需要在浇筑仰拱前铺设拱架，以对仰拱提供支撑，保证仰拱的抗裂性能，然而，当隧道穿越极高地应力地段时，由于围岩压力大且岩质较软，使得仰拱浇筑完成后仍有不均匀沉降且拱架的连接板处易出现线性裂缝，针对这一问题，现有的解决方案是在相邻的每一榀拱架之间焊接连接钢筋进行固定，以将多榀拱架组合成一个整体，从而提高拱架的支撑与抗变形能力，避免仰拱出现下沉以及线性开裂的问题，然而，这种施工方式难以避免的需要在隧道内进行焊接作业，由于隧道内存在瓦斯且空气相对不流通，焊接造成的高温会引起隧道内瓦斯温度升高，瓦斯温度升高后容易产生爆炸，对工作人员的人身安全造成危害。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提出仰拱拱架连接筋结构，旨在解决现有隧道施工中，相邻两榀拱架之间采用连接钢筋焊接固定的过程中存在的隧道内瓦斯温度升高容易发生爆炸的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的仰拱拱架连接筋结构包括：
5.拱架结构，包括多榀沿第一方向呈间隔排布的钢拱架，各所述钢拱架上均形成有沿第一方向贯通的让位孔，多个所述让位孔呈对位设置；
6.纵向连接筋，具有沿其长度方向呈间隔分布的多个螺纹部，多个所述螺纹部分别穿设于对应的所述让位孔；以及，
7.多个锁止组件，分别对应多个所述螺纹部设置，各所述锁止组件均包括两个内螺套，所述两个内螺套分别适配连接至对应的所述螺纹部，且分别处于所述钢拱架的两侧，以配合抵紧至所述钢拱架。
8.可选地，所述纵向连接筋、多个所述让位孔和多个所述锁止组件一一对应组成纵向连接组，所述纵向连接组设置多组，且沿所述钢拱架的延伸方向排布。
9.可选地，相邻的两个所述纵向连接筋之间的间距为l1，其中，60cm≤l1≤100cm。
10.可选地，l1＝80cm。
11.可选地，所述纵向连接筋还具有沿其长度方向呈间隔分布的多个连接段，各所述连接段分别处于对应相邻的两个所述螺纹部之间，所述螺纹部的小径为d1，所述连接段的直径为d2，其中，d1≥d2。
12.可选地，所述纵向连接筋包括钢筋主体与多个外螺套，多个所述外螺套呈间隔套设于所述钢筋主体上，所述外螺套与所述钢筋主体焊接连接设置；
13.所述螺纹部包括所述外螺套。
14.可选地，所述钢筋主体包括c22碳素结构钢筋。
15.可选地，所述钢筋主体的直径为φ，其中，φ＝22mm。
16.可选地，所述内螺套包括两个螺纹半套，各所述螺纹半套的外侧壁上均形成有连接耳板，两个所述螺纹半套的连接耳板呈对位设置，且两个所述连接耳板通过螺栓连接结构对接。
17.可选地，相邻的两榀所述钢拱架的间距为l2，其中，l2＝60cm。
18.本实用新型提供的技术方案中，通过将所述纵向连接钢筋的多个螺纹部分贝穿设于多榀所述钢拱架的让位孔中，以使得各个所述螺纹部的两端都能伸出所述让位孔用以连接，再将多个所述内螺套适配连接至对应的所述螺纹部的两端，以分别抵接到对应的所述钢拱架的两侧，最终将所述连接钢筋紧固连接至多榀所述钢拱架上，使得多榀杆拱架之间组成成体，结构的强度整体提高，避免了所述钢拱架的连接板因局部受力过大而出现裂缝，也即避免了仰拱的出现下沉以及线性开裂的问题；不仅如此，由于所述纵向钢筋通过所述内螺套与所述螺纹部的配合能够紧固连接至所述钢拱架上，避免了采用焊接工艺进行连接，隧道内不会产生过多的热量与烟尘，能够有效避免隧道内瓦斯温度的升高，以及避免作业工人吸入有害气体，保证了作业人员的人身安全。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本实用新型提供的仰拱拱架连接筋结构所处的隧道工字钢架的总装图；
21.图2为图1中的仰拱拱架连接筋结构的俯视示意图；
22.图3为图1中的局部a的放大结构示意图；
23.图4为图2中的钢拱架、纵向连接筋及锁止组件的局部连接结构示意图。
24.附图标号说明：
25.标号名称标号名称100仰拱拱架连接筋结构22连接段1拱架结构3锁止组件11钢拱架31内螺套111让位孔311螺纹半套112连接板312连接耳板2纵向连接筋200仰拱21螺纹部
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26.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提
下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
29.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.隧道施工过程中，通常需要在浇筑仰拱前铺设拱架，以对仰拱提供支撑，保证仰拱的抗裂性能，然而，当隧道穿越极高地应力地段时，由于围岩压力大且岩质较软，使得仰拱浇筑完成后仍有不均匀沉降且拱架的连接板处易出现线性裂缝，针对这一问题，现有的解决方案是在相邻的每一榀拱架之间焊接连接钢筋进行固定，以将多榀拱架组合成一个整体，从而提高拱架的支撑与抗变形能力，避免仰拱出现下沉以及线性开裂的问题，然而，这种施工方式难以避免的需要在隧道内进行焊接作业，由于隧道内存在瓦斯且空气相对不流通，焊接造成的高温会引起隧道内瓦斯温度升高，瓦斯温度升高后容易产生爆炸，对工作人员的人身安全造成危害。
31.鉴于此，本实用新型提出一种仰拱拱架连接筋结构，旨在解决现有隧道施工中，相邻两榀拱架之间采用连接钢筋焊接固定的过程中存在的隧道内瓦斯温度升高容易发生爆炸的问题，其中图1至图4为本实用新型提供的仰拱拱架连接筋结构一实施例的结构示意图。
32.请参阅图1至图4，所述仰拱拱架连接筋结构100包括拱架结构1、纵向连接筋2及多个锁止组件3，所述拱架结构1包括多榀沿第一方向呈间隔排布的钢拱架11，各所述钢拱架11上均形成有沿第一方向贯通的让位孔111，多个所述让位孔111呈对位设置；所述纵向连接筋2具有沿其长度方向呈间隔分布的多个螺纹部21，多个所述螺纹部21分别穿设于对应的所述让位孔111；以及，所述多个锁止组件3分别对应多个所述螺纹部21设置，各所述锁止组件3均包括两个内螺套31，所述两个内螺套31分别适配连接至对应的所述螺纹部21，且分别处于所述钢拱架11的两侧，以配合抵紧至所述钢拱架11。
33.本实用新型提供的技术方案中，通过将所述纵向连接钢筋的多个螺纹部21分贝穿设于多榀所述钢拱架11的让位孔111中，以使得各个所述螺纹部21的两端都能伸出所述让位孔111用以连接，再将多个所述内螺套31适配连接至对应的所述螺纹部21的两端，以分别抵接到对应的所述钢拱架11的两侧，最终将所述连接钢筋紧固连接至多榀所述钢拱架11上，使得多榀杆拱架之间组成成体，结构的强度整体提高，避免了所述钢拱架11的连接板112因局部受力过大而出现裂缝，也即避免了仰拱的出现下沉以及线性开裂的问题；不仅如此，由于所述纵向钢筋通过所述内螺套31与所述螺纹部21的配合能够紧固连接至所述钢拱架11上，避免了采用焊接工艺进行连接，隧道内不会产生过多的热量与烟尘，能够有效避免隧道内瓦斯温度的升高，以及避免作业工人吸入有害气体，保证了作业人员的人身安全。
34.进一步地，本实施例中，所述纵向连接筋2、多个所述让位孔111和多个所述锁止组
件3一一对应组成纵向连接组，所述纵向连接组设置多组，且沿所述钢拱架11的延伸方向排布。如此设置，通过并列设置多组所述纵向连接组能够进一步增强所述仰拱拱架连接筋结构100的强度。
35.为了保证仰拱能够得到足够的支撑的同时尽可能减少设置所述纵向连接组的成本，本实施例中，相邻的两个所述纵向连接筋2之间的间距为l1，其中，60cm≤l1≤100cm。保证了所述纵向连接组的设置密度，也即是保证了对仰拱的支撑强度，同时造价较为合理。
36.具体地，l1＝80cm。
37.为了方便所述内螺套31从所述纵向连接筋2的端部套入并旋拧至对应的所述螺纹部21的位置，本实施例中，所述纵向连接筋2还具有沿其长度方向呈间隔分布的多个连接段22，各所述连接段22分别处于对应相邻的两个所述螺纹部21之间，所述螺纹部21的小径为d1，所述连接段22的直径为d2，其中，d1≥d2。如此设置，即可保证所述内螺套31从一个所述螺纹部21上脱离后能够顺利的通过所述连接段22，以快速的到达另一个所述螺纹部21，从整体上减少了安装耗时。
38.可以理解的是，所述螺纹部21可以直接对所述纵向连接筋2进行机加工形成，但是这种方式加工出螺纹的同时还要保证所述连接段22的直径小于所述螺纹部21的小径，加工过程较为繁琐，鉴于此，在本实施例中，所述纵向连接筋2包括钢筋主体与多个外螺套，多个所述外螺套呈间隔套设于所述钢筋主体上，所述外螺套与所述钢筋主体焊接连接设置；所述螺纹部21包括所述外螺套。如此设置，可以直接选用标准的钢筋作为钢筋主体，再直接将所述外螺套焊接至所述钢筋主体上，整体加工过程更为简便，产出所述纵向连接筋2的效率也较高；值得一提的是，所述钢筋主体包括所述连接段22。
39.所述钢筋主体的材质可以有多种，具体地，所述钢筋主体包括c22碳素结构钢筋。
40.所述钢筋主体的规格也可以有多种，具体地，所述钢筋主体的直径为φ，其中，φ＝22mm。采用φ22的钢筋能够保证所述钢筋主体的纵向连接强度。
41.所述螺纹部21与所述内螺套31的配合方式可由有两种情况，例如，在一种情况下，可以在所述纵向连接筋2穿过对应的所述让位孔111时，从所述纵向连接筋2的端部逐个套入所述内螺套31，并旋拧至对应的所述螺纹部21所处的位置，但是这种方式需要逐个的旋拧所述内螺套31并且还需要同步调整多个所述内螺套31，导致施工过程较为缓慢；另一种情况下，还可以在所述纵向连接筋2完全安装到位后再配合连接所述内螺套31，具体地，本实施例中，所述内螺套31包括两个螺纹半套311，各所述螺纹半套311的外侧壁上均形成有连接耳板312，两个所述螺纹半套311的连接耳板312呈对位设置，且两个所述连接耳板312通过螺栓连接结构对接。如此设置，即可在所述纵向连接筋2完全穿过多个所述让位孔111后，再针对每一个所述螺纹部21安装配合所述内螺套31，具体过程为，先将两个螺纹半套311合围至对应所述螺纹部21上，再通过所述连接耳板312将两个所述螺纹半套311一体连接成完整的螺纹套，相较而言这种安装过程更为省事省力。
42.为了保证仰拱能够得到足够的支撑的同时尽可能减少架设仰拱拱架的成本，本实施例中，相邻的两榀所述钢拱架11的间距为l2，其中，l2＝60cm。如此设置，保证了所述钢拱架11的设置密度，也即是保证了对仰拱的支撑强度，同时造价较为合理。
43.由于所述纵向连接筋2的长度有限，为了保证在整个极高应力隧道段内所述连接钢筋呈通长设置，本实施例中，所述纵向连接筋2包括处于末端的接续连接段22，沿第一方
向相对设置的两个所述接续连接段22之间通过钢筋连接套连接设置，以确保所述纵向连接筋2能够沿第一方向延伸。
44.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种仰拱拱架连接筋结构，其特征在于，包括：拱架结构，包括多榀沿第一方向呈间隔排布的钢拱架，各所述钢拱架上均形成有沿第一方向贯通的让位孔，多个所述让位孔呈对位设置；纵向连接筋，具有沿其长度方向呈间隔分布的多个螺纹部，多个所述螺纹部分别穿设于对应的所述让位孔；以及，多个锁止组件，分别对应多个所述螺纹部设置，各所述锁止组件均包括两个内螺套，所述两个内螺套分别适配连接至对应的所述螺纹部，且分别处于所述钢拱架的两侧，以配合抵紧至所述钢拱架。2.如权利要求1所述的仰拱拱架连接筋结构，其特征在于，所述纵向连接筋、多个所述让位孔和多个所述锁止组件一一对应组成纵向连接组，所述纵向连接组设置多组，且沿所述钢拱架的延伸方向排布。3.如权利要求2所述的仰拱拱架连接筋结构，其特征在于，相邻的两个所述纵向连接筋之间的间距为l1，其中，60cm≤l1≤100cm。4.如权利要求3所述的仰拱拱架连接筋结构，其特征在于，l1＝80cm。5.如权利要求1所述的仰拱拱架连接筋结构，其特征在于，所述纵向连接筋还具有沿其长度方向呈间隔分布的多个连接段，各所述连接段分别处于对应相邻的两个所述螺纹部之间，所述螺纹部的小径为d1，所述连接段的直径为d2，其中，d1≥d2。6.如权利要求5所述的仰拱拱架连接筋结构，其特征在于，所述纵向连接筋包括钢筋主体与多个外螺套，多个所述外螺套呈间隔套设于所述钢筋主体上，所述外螺套与所述钢筋主体焊接连接设置；所述螺纹部包括所述外螺套。7.如权利要求6所述的仰拱拱架连接筋结构，其特征在于，所述钢筋主体包括c22碳素结构钢筋。8.如权利要求6所述的仰拱拱架连接筋结构，其特征在于，所述钢筋主体的直径为φ，其中，φ＝22mm。9.如权利要求1所述的仰拱拱架连接筋结构，其特征在于，所述内螺套包括两个螺纹半套，各所述螺纹半套的外侧壁上均形成有连接耳板，两个所述螺纹半套的连接耳板呈对位设置，且两个所述连接耳板通过螺栓连接结构对接。10.如权利要求1所述的仰拱拱架连接筋结构，其特征在于，相邻的两榀所述钢拱架的间距为l2，其中，l2＝60cm。

技术总结
本实用新型公开一种仰拱拱架连接筋结构，包括拱架结构、纵向连接筋及多个锁止组件，所述拱架结构包括多榀沿第一方向呈间隔排布的钢拱架，各所述钢拱架上均形成有沿第一方向贯通的让位孔，多个所述让位孔呈对位设置；所述纵向连接筋具有沿其长度方向呈间隔分布的多个螺纹部，多个所述螺纹部分别穿设于对应的所述让位孔；所述多个锁止组件分别对应多个所述螺纹部设置，各所述锁止组件均包括两个内螺套，所述两个内螺套分别适配连接至对应的所述螺纹部，且分别处于所述钢拱架的两侧，以配合抵紧至钢拱架，通过内螺套与螺纹部相配合，以将纵向连接筋锁紧连接至多榀钢拱架保证了多榀钢拱架之间的整体性的同时还避免了焊接作业，保证了隧道施工安全。保证了隧道施工安全。保证了隧道施工安全。


技术研发人员：杨斌 党军杰 张荣双 熊敏 郝东强 亢伟 冯宗宝 沈聪林 刘兵 张燕燕
受保护的技术使用者：中铁二十局集团第五工程有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/20