[發明專利]可縮性拱架的卡攬和可縮性拱架

有效

• 申請號: 202010108327.6
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111350527B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 張浩文;李恒;高旭東;梅元元;周鴻雛;王鈺辰;鄭軍;羅紅梅
• 申請（專利權）人: 中鐵高新工業股份有限公司;中鐵工程服務有限公司
• 主分類號: E21D11/22
• 分類號: E21D11/22
• 代理公司: 成都智言知識產權代理有限公司 51282
• 代理人: 濮云杉

本發明涉及可縮性拱架的卡攬和可縮性拱架，其中卡攬具有可拆卸連接的上卡板和下卡板，上卡板的卡持寬度與可縮性拱架中型鋼的上開口寬度相適應，下卡板的卡持寬度與可縮性拱架中型鋼的截面寬度相適應，在下卡板的側面上端設有向兩側延伸的下卡板耳部，在下卡板耳部和下卡板的側面之間設有筋板；在下卡板的側面上端處設有用于與型鋼的耳部內圓角貼合的凸起結構。本發明有效提高了卡攬的強度和剛度，明顯優化了卡攬結構及卡攬的受力狀況，同時還使得可縮性拱架接頭出的滑移穩定性得到了大幅度提高，還避免了型鋼在滑移過程中出現咬合現象，從而避免了可縮性拱架發生阻滑的現象。

技術領域

本發明涉及用于建筑施工的設備，具體講是可縮性拱架的卡攬和可縮性拱架。

背景技術

可縮性拱架也叫柔性拱架，主要適用于隧道開挖后的初期支護，例如為了限制圍巖位移過大、保持圍巖的穩定性而提供大于圍巖發生破壞產生的最小松動壓力的支護抗力。其形狀不限于圓形，也有門拱形、馬蹄形等形狀。隧道圍巖在地應力的作用下發生收縮變形，可縮性拱架隨著圍巖一并進行收縮，從而能夠充分發揮圍巖自承能力，降低圍巖壓力，使得圍巖在發生一定量的變形后與可縮性拱架達到受力平衡。

在現有的可縮性拱架的結構中，兩段型鋼的搭接處強度較弱一直是一個常見的問題，兩段型鋼的搭接由卡攬連接，在實際應用中，由于周圍的壓力不斷增加，在外力的作用下會使兩段型鋼的搭接部分產生相對的滑移收縮，使卡攬的連接螺栓受到滑移的剪切力，時卡攬發生較大彎曲、螺栓受彎，當相對滑移的距離超過規定值時，卡攬會被破壞，進而導致整個可縮性拱架的強度大幅度降低，有可能引起嚴重的安全問題。并且，型鋼在外力的作用下發生收縮滑移時，兩段型鋼在搭架處也會發生相互咬合的現象，從而導致可縮性拱架阻滑，使其變成剛性拱架，失去了可縮性拱架本身的意義。

發明內容

本發明提供了一種可縮性拱架的卡攬和可縮性拱架，以提高卡攬的強度剛度，優化卡攬的受力狀況，并且提高可縮性拱架的型鋼搭接處滑移穩定性。

本發明可縮性拱架的卡攬，具有可拆卸連接的上卡板和下卡板，上卡板的卡持寬度與可縮性拱架中型鋼的上開口寬度相適應，下卡板的卡持寬度與可縮性拱架中型鋼的截面寬度相適應，在下卡板的側面上端設有向兩側延伸的下卡板耳部，在下卡板耳部和下卡板的側面之間設有筋板；在下卡板的側面上端處設有用于與型鋼的耳部內圓角貼合的凸起結構。

優選是在下卡板的兩個側面都設有筋板，并且將筋板、下卡板耳部和下卡板的側面焊接為一個整體，有利于提高下卡板的整體強度和剛度。當型鋼受外力滑移時能夠有效避免上/下卡板相互向相反方向滑移，避免使上/下卡板的連接處受到強大的剪切力而被損壞，優化了上/下卡板連接處的受力情況。并且，在安裝狀態下，通過下卡板側面上端處的凸起結構與型鋼的耳部內圓角貼合，能夠使下卡板和型鋼貼合的更加穩定。同時，由于兩段型鋼搭接時貼合的部分也是在型鋼的耳部附近，如此當卡攬夾緊型鋼時，夾緊力會直接作用于型鋼的貼合面上，這樣更利于在型鋼發生收縮滑移時阻力的穩定增長。當可縮性拱架隨著圍巖的收縮而收縮，使得圍巖壓力下降，而同時可縮性拱架的滑移阻力上升，由此可縮性拱架對圍巖的支護反力就上升了，當圍巖壓力和支護反力達到平衡后形成穩定的支護狀態。

進一步的，上卡板的側面下端設有向兩側延伸的上卡板耳部，在下卡板的側面間隔設有2個筋板，在卡攬的安裝狀態時，上卡板的上卡板耳部位于所述間隔的2個筋板之間，且筋板的頂部高于上卡板耳部的底面。這樣間隔的2個筋板對上卡板也起到了限位作用，保證了在兩段型鋼相互滑移時上/下卡板不會隨著型鋼而相互反方向滑移，進一步優化了上/下卡板連接處的受力狀況。

進一步的，上卡板和下卡板通過螺紋緊固件實現可拆卸連接。

其中一種優選的結構為，上卡板的側面下端設有向兩側延伸的上卡板耳部，在卡攬的安裝狀態時，通過穿過上卡板耳部和下卡板耳部的螺栓連接上卡板和下卡板。

進一步的，還設有與所述螺栓配合的螺母，除此以外，還可以直接在上卡板耳部和下卡板耳部穿過螺栓的通孔內設置與螺栓配合的螺紋結構。