本發明屬于隧道拱架，具體涉及一種隧道拱架制作安裝方法。

背景技術：

1、隧道的環形通常由拱頂、兩個邊墻和仰拱組成，為實現隧道開挖時的初支撐，在隧道內設置有拱架，由于隧道尺寸較大，加工整個拱架的尺寸較為復雜，因此一榀拱架由多個拱架連接而成，為方便拱架的連接，每個拱架均有工字鋼和連接板焊接而成，相鄰拱架連接時，只需連接對應的連接板即可。為實現連接板之間的安裝，會在連接板上設置有螺栓孔。為保證拱架與拱架之間的連接，對螺栓孔的位置要求高。

2、目前拱架制作的工序是：先在分別選取合適大小的連接板和工字鋼，然后在連接板上安裝對應尺寸鉆孔，最后將連接板焊接在工字鋼上，其中連接板與工字鋼的焊接通常是工人憑手感焊接，此焊接方式，不僅需要熟練工操作，還容易出現焊接錯位，導致兩個連接板不能正確連接。

3、拱架有兩種安裝方式，第一種是預先將拱架連接完成后，在運送到安裝位置；第二種則是，先將對應拱架運送到安裝位置處，然后在實現拱架之間的連接。由于第二種安裝方為保證拱架之間能準確安裝，其需要調整拱架的位置，然而在操作過程中，不方便調節拱架位置，因此會優先選擇第一種安裝方。

4、對于第一種安裝方式，為方便拱架連接后的運送，會將拱架設置為折疊狀態，而拱架之間的折疊是通過在拱架與拱架之間設置有鉸接結構，使其能實現折疊。目前大部分的鉸接焊接是焊接在拱架上，其在拱架安裝完成后，不便于拆卸，導致其無法重復使用。

技術實現思路

1、本發明擬提出一種隧道拱架制作安裝方法，不僅能保證連接板焊接在工字鋼上，還能方便后續拱架的運輸和安裝。

2、為此，本發明所采用的技術方案為：一種隧道拱架制作安裝方法，包括以下步驟：

3、s1：拱架制作，準備好合適尺寸的工字鋼和連接板，然后在連接板上按設計尺寸鉆設好螺栓孔，同時將工字鋼彎型，再通過定位器和定位螺栓將連接板焊接在工字鋼上，且保證螺栓孔的位置準確，使其形成分節拱架；

4、s2：拱架連接，將多個分節拱架通過鉸接裝置連接使其形成一榀拱架，并保持折疊狀態，再通過拱架連接裝置連接至少兩榀拱架，使其形成拱架組件；

5、s3：拱架安裝，將拱架組件運輸到指定安裝位置，然后讓拱架組件通過拱架安裝機支撐和展開，當相鄰分節拱架上的連接板接觸時，通過穿過螺栓孔的固定螺栓實現拱架的安裝，拱架安裝完成后，取下鉸接裝置；

6、所述鉸接裝置包括上下相對設置的上鉸接組件和下鉸接組件；所述上鉸接組件包括左右相對且鉸接設置的第一夾塊和第二夾塊，所述第一夾塊與第二夾塊之間設置有用于防止第一夾塊相對第二夾塊轉動的防轉解除結構；所述下鉸接組件包括左右相對且鉸接設置的第三夾塊和第四夾塊，安裝時，在第一夾塊與第三夾塊之間、第二夾塊與第四夾塊之間均設置有用于使其卡在拱架工字鋼上的連接螺栓。

7、作為上述方案中的優選，所述第一夾塊、第二夾塊、第三夾塊和第四夾塊的結構相同，均包括夾塊主體，所述夾塊主體的一側前后相對設置有兩個用于使其能卡在拱架工字鋼上的卡緊支耳，且卡緊支耳垂直夾塊主體設置，所述卡緊支耳上設置有呈v型的卡緊槽，所述夾塊主體上靠近卡緊支耳處設置有供連接螺栓穿過的螺栓過孔，所述夾塊主體另一側向后延伸設置有用于實現兩個夾塊相互鉸接的鉸接支耳，所述鉸接支耳上設置有供鉸接軸穿過的鉸接孔，安裝后，鉸接支耳設置在兩個拱架之間靠近連接板的一側。

8、進一步優選，所述夾塊本體上設置有用于確定對應夾塊安裝位置的定位塊。

9、進一步優選，所述防轉解除結構包括設置在第一夾塊和第二夾塊之間鉸接軸上的棘輪，所述第一夾塊或第二夾塊任一上通過轉動軸設置有能與棘輪配合的棘爪，所述棘爪上設置有用于解除棘輪棘爪配合的解除結構。

10、進一步優選，所述解除結構包括設置在棘爪上用于帶動棘爪離開棘輪的把手，所述轉動軸上設置有用于實現棘爪回位的回位彈簧。

11、進一步優選，所述定位器設置為u型且用于卡在工字鋼上，所述定位器上設置有與連接板上螺栓孔對應的螺栓過孔，所述定位螺栓依次穿過螺栓過孔和螺栓孔后通過螺母鎖緊。

12、進一步優選，所述定位器包括兩塊左右相對設置的定位板，且兩個定位板之間的距離與工字鋼相匹配，兩個定位板的一端設置有用于連接兩個定位板的中間板，所述螺栓過孔設置在定位板上。

13、進一步優選，所述定位板設置為角鋼，所述螺栓過孔設置在定位板的水平段上，且定位板的豎直段用于與工字鋼接觸。

14、進一步優選，所述中間板設置為角鋼，且中間板的豎直段用于與工字鋼接觸。

15、進一步優選，所述中間板設置為角鋼，且中間板的豎直段用于與工字鋼接觸。

16、本發明的有益效果：

17、1)通過連接螺栓將上下鉸接組件對應夾緊在兩個拱架上，實現拱架之間的鉸接連接，便于拱架在運輸過程中折疊，在拱架安裝后，通過拆卸連接螺栓，能實現鉸接裝置的拆卸，從而便于重復再利用。

18、2)在上鉸接組件上設置有防轉解除結構，當拱架在安裝位置安裝時，轉動拱架使相鄰拱架的連接板接觸后，通過防轉接觸結構能防止拱架反向轉動，從而便于拱架安裝，同時在拆卸時，能解除防轉結構，使得防轉解除結構能回位，便于后續拱架處于折疊運輸狀態。

19、3)通過將定位器卡在工字鋼上，然后將定位螺栓與連接板連接，從而能實現連接板焊接前的定位，進而能有效保證連接板焊接位置準確；通過輔助制作裝置輔助連接板焊接在工字鋼上，能有效保證連接板上螺栓孔位置準確，從而保證拱架之間的連接安裝。

技術特征：

1.一種隧道拱架制作安裝方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1中所述的隧道拱架制作安裝方法，其特征在于：所述第一夾塊(1)、第二夾塊(2)、第三夾塊(3)和第四夾塊(4)的結構相同，均包括夾塊主體(11)，所述夾塊主體(11)的一側前后相對設置有兩個用于使其能卡在拱架工字鋼(17)上的卡緊支耳(12)，且卡緊支耳(12)垂直夾塊主體(11)設置，所述卡緊支耳(12)上設置有呈v型的卡緊槽，所述夾塊主體(11)上靠近卡緊支耳(12)處設置有供連接螺栓(5)穿過的螺栓過孔(13)，所述夾塊主體(11)另一側向后延伸設置有用于實現兩個夾塊相互鉸接的鉸接支耳(14)，所述鉸接支耳(14)上設置有供鉸接軸穿過的鉸接孔，安裝后，鉸接支耳(14)設置在兩個拱架之間靠近連接板(16)的一側。

3.根據權利要求2中所述的隧道拱架制作安裝方法，其特征在于：所述夾塊本體(11)上設置有用于確定對應夾塊安裝位置的定位塊(15)。

4.根據權利要求1中所述的隧道拱架制作安裝方法，其特征在于：所述防轉解除結構包括設置在第一夾塊(1)和第二夾塊(2)之間鉸接軸上的棘輪(7)，所述第一夾塊(1)或第二夾塊(2)任一上通過轉動軸(6)設置有能與棘輪(7)配合的棘爪(9)，所述棘爪(9)上設置有用于解除棘輪棘爪配合的解除結構。

5.根據權利要求4中所述的隧道拱架制作安裝方法，其特征在于：所述解除結構包括設置在棘爪(9)上用于帶動棘爪離開棘輪(7)的把手(8)，所述轉動軸(6)上設置有用于實現棘爪(9)回位的回位彈簧(10)。

6.根據權利要求1中所述的隧道拱架制作安裝方法，其特征在于：所述定位器設置為u型且用于卡在工字鋼上，所述定位器上設置有與連接板上螺栓孔對應的螺栓過孔(18)，所述定位螺栓依次穿過螺栓過孔和螺栓孔后通過螺母鎖緊。

7.根據權利要求6中所述的隧道拱架制作安裝方法，其特征在于：所述定位器包括兩塊左右相對設置的定位板(19)，且兩個定位板(19)之間的距離與工字鋼相匹配，兩個定位板(19)的一端設置有用于連接兩個定位板(19)的中間板(20)，所述螺栓過孔(18)設置在定位板(19)上。

8.根據權利要求7中所述的隧道拱架制作安裝方法，其特征在于：所述定位板(19)設置為角鋼，所述螺栓過孔(18)設置在定位板(19)的水平段上，且定位板(19)的豎直段用于與工字鋼接觸。

9.根據權利要求7中所述的隧道拱架制作安裝方法，其特征在于：所述中間板(20)設置為角鋼，且中間板(20)的豎直段用于與工字鋼接觸。

10.根據權利要求1中所述的隧道拱架制作安裝方法，其特征在于：所述中間板(20)設置為角鋼，且中間板(20)的豎直段用于與工字鋼接觸。

技術總結
本發明公開了一種隧道拱架制作安裝方法，包括以下步驟：S1：拱架制作，S2：拱架連接，S3：拱架安裝，其中鉸接裝置包括上下相對設置的上鉸接組件和下鉸接組件；所述上鉸接組件包括左右相對且鉸接設置的第一夾塊和第二夾塊，所述第一夾塊與第二夾塊之間設置有用于防止第一夾塊相對第二夾塊轉動的防轉解除結構；所述下鉸接組件包括左右相對且鉸接設置的第三夾塊和第四夾塊，在第一夾塊與第三夾塊之間、第二夾塊與第四夾塊之間均設置有用于使其卡在拱架工字鋼上的連接螺栓。通過定位器輔助連接板焊接在工字鋼上，能有效保證連接板上螺栓孔位置準確，從而保證拱架之間的連接安裝；通過上下鉸接組件實現拱架之間的鉸接連接，便于拱架在運輸過程中折疊。

技術研發人員：郄建慧,陳旺,甘宇,唐雙林,徐峰,朱君,蒲昆,牛聞捷,楊漢峰,苗永平,黃紹勝,黃天江,黃沖,雷雨橦
受保護的技術使用者：京昆高速鐵路西昆有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28