一種隧道支護(hù)用工字鋼及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隧道支護(hù)用工字鋼，包括工字鋼本體，其特征在于：所述工字鋼本體為分體式結(jié)構(gòu)，由上部及下部組成，上部與下部連接處設(shè)有通孔，通孔內(nèi)填設(shè)噴射混凝土；其制造方法，步驟為：工字鋼中間橫向沿分割線分割為上、下部，上、下部的連接處分別被分割出相互咬合的凹槽及凸出；上部向左或右移動(dòng)后，再將上、下部連接，上部凹槽與下部凹槽連接構(gòu)成通孔，上部凸出與下部凸出抵觸并焊接；工字鋼安裝后經(jīng)噴射混凝土通孔內(nèi)自動(dòng)填塞噴射混凝土，通孔內(nèi)經(jīng)填塞噴射混凝土和加工組合后工字鋼經(jīng)噴射混凝土包裹后構(gòu)成隧道用工字鋼。本發(fā)明工字鋼穩(wěn)定性好，避免了環(huán)向開裂等常規(guī)病害，且工字鋼整體高度提高，組合體整體剛度增加，節(jié)約了制造成本。
【專利說明】一種隧道支護(hù)用工字鋼及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隧道建筑領(lǐng)域，具體涉及一種隧道支護(hù)用工字鋼及其制造方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前，工字鋼是一種常用的建筑材料，其英文名為steelbeam，也可稱為鋼梁，是一種斷面形狀為工字形的型鋼。工字鋼分為普通工字鋼、輕型工字鋼以及H型工字鋼三種，廣泛用于各種建筑結(jié)構(gòu)、橋梁、車輛、支架、機(jī)械等行業(yè)。普通工字鋼、輕型工字鋼翼緣是變截面靠腹板部厚，外部薄，普通工字輕型工字鋼由于截面尺寸均相對(duì)較高、較窄，故對(duì)截面兩個(gè)主袖的慣性矩相差較大，因此，一般僅能直接用于在其腹板平面內(nèi)受彎的構(gòu)件或?qū)⑵浣M成格構(gòu)式受力構(gòu)件，對(duì)軸心受壓構(gòu)件或在垂直于腹板平面還有彎曲的構(gòu)件均不宜采用。H型鋼:HW、HM、HN、HEA、HEB、HEM等工字鋼的翼緣是等截面，H型鋼屬于高效經(jīng)濟(jì)裁面型材，由于截面形狀合理，能使剛才更高的發(fā)揮效能，提高承載能力，不同于普通工字鋼的是H型鋼的翼緣進(jìn)行了加寬，且內(nèi)、外表面通常是平行的，這樣可便于用高強(qiáng)度螺栓和其它構(gòu)件連接。
[0003]現(xiàn)在在隧道設(shè)計(jì)、施工過程中，對(duì)于洞口淺埋加強(qiáng)段和洞身圍巖較差段或加寬段常采用工字鋼作為初期支護(hù)加勁措施。常規(guī)的做法是用完整的工字鋼或者用螺紋鋼筋組合加工成鋼格柵，常在工字鋼邊緣噴射混泥土與工字鋼翼緣結(jié)合部，混凝土?xí)⒐ぷ咒摻Y(jié)合成一體。然而在實(shí)際的施工中發(fā)現(xiàn)，噴射混凝土與工字鋼組合材料的受力性能不夠好，工字鋼穩(wěn)定性也不高，容易出現(xiàn)環(huán)向開裂等常規(guī)病害，并且需要使用大量的工字鋼，成本也較聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較高，能有效避免出現(xiàn)環(huán)向開裂等病害，且節(jié)約了制造成本的隧道支護(hù)用工字鋼及其制造方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種隧道支護(hù)用工字鋼，包括一工字鋼本體，所述工字鋼本體為分體式結(jié)構(gòu)，由上部及下部組成，所述上部與下部的連接處間設(shè)有通孔，所述通孔內(nèi)填設(shè)有噴射混凝土。
[0006]一種隧道支護(hù)用工字鋼制造方法，其步驟為:
[0007]①在工字鋼本體中間橫向沿分割線將工字鋼本體分割為上部與下部，上部與下部的連接處分別被分割出相互咬合的凹槽及凸出；
[0008]②所述上部向左邊或者右邊移動(dòng)后，再將上部與下部連接，上部的凹槽與下部的凹槽連接構(gòu)成通孔，上部的凸出與下部的凸出相互抵觸并焊接；
[0009]③所述通孔內(nèi)經(jīng)填塞的噴射混凝土和加工組合后的工字鋼經(jīng)噴射混凝土包裹后構(gòu)成隧道用初期支護(hù)工字鋼拱架組合體。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述分割線為鋸齒狀、波浪狀或方形中的一種。
[0011]上述技術(shù)方案中，在現(xiàn)有普遍使用的工字鋼結(jié)構(gòu)上，在工字鋼的中部橫向沿著分割線將工字鋼鋸開分成上部及下部，該分割線可以為鋸齒狀、波浪狀或方形的一種，分割后的上部與下部的連接處分別形成相互咬合的凹槽及凸出，再將上部向左邊或者右邊移動(dòng)一定的距離，重新組合將上部與下部連接在一起，這個(gè)時(shí)候上部的凹槽會(huì)與下部的凹槽連接構(gòu)成通孔，由于分割線的形狀不同，會(huì)形成六邊形通孔、圓形通孔或者方形通孔，尤其以六邊形通孔最好，其結(jié)構(gòu)最為穩(wěn)定，上部與下部的凸出相互抵觸。分割重組后的工字鋼在隧道開挖、初期支護(hù)使用過程中，噴射混凝土可以從通孔中間穿過，將隧道縱向的各榀工字鋼有效地連接起來，提高了工字鋼整體的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)環(huán)向開裂等常規(guī)病害，并且由于通過增強(qiáng)噴射混凝土與工字鋼連接的整體性，可以提高工字鋼的整體剛度，節(jié)約了工字鋼制造成本。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0013]1.本發(fā)明通過在工字鋼中部沿分割線將工字鋼分割成上部及下部，上部移動(dòng)后與下部重新連接，兩者之間形成通孔，通孔內(nèi)設(shè)置噴射混凝土層，從而有效的提高了工字鋼的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)環(huán)向開裂等常規(guī)病害，且提高了工字鋼的整體高度，提高了組合體整體剛度，節(jié)約了制造成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0015]圖1為現(xiàn)有工字鋼結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為現(xiàn)有工字鋼側(cè)視圖；
[0017]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中工字鋼分割后結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中工字鋼分割后側(cè)視圖；
[0019]圖5為本發(fā)明的隧道用初期支護(hù)工字鋼拱架組合體(含噴射混凝土)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本發(fā)明的隧道的斷面圖；
[0021]圖7為本發(fā)明實(shí)施例二的側(cè)視圖。
[0022]其中:1、本體；2、上部；3、下部；4、通孔；5、分割線；6、隧道用初期支護(hù)工字鋼拱架組合體；7、混凝土。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例一:參見圖1至6所示，一種隧道支護(hù)用工字鋼，包括一工字鋼本體1，所述工字鋼本體I為分體式結(jié)構(gòu)，由上部2及下部3組成，所述上部2與下部3的連接處間設(shè)有通孔4，所述通孔內(nèi)填塞噴射混凝土。
[0024]一種隧道支護(hù)用工字鋼制造方法，其步驟為:
[0025]①在工字鋼本體I中間橫向沿鋸齒狀分割線5將工字鋼本體I分割為上部2與下部3，上部2與下部3的連接處分別被分割出相互咬合的凹槽及凸出；
[0026]②所述上部2向左邊或者右邊移動(dòng)后，再將上部2與下部3連接，上部的凹槽與下部的凹槽連接構(gòu)成通孔4，上部的凸出與下部的凸出相互抵觸并焊接；
[0027]③所述通孔內(nèi)經(jīng)填塞的噴射混凝土 7和加工組合后的工字鋼經(jīng)噴射混凝土包裹后構(gòu)成隧道用初期支護(hù)工字鋼拱架組合體。
[0028]工字鋼隧道支護(hù)工程中使用時(shí)，首先工字鋼沿分割線分割成上部及下部，上部相對(duì)下部移動(dòng)一定距離后，重新組合焊接，兩者之間形成六邊形通孔，在通孔內(nèi)填塞噴射混凝土和工字鋼外表包裹噴射混凝土后構(gòu)成隧道用初期支護(hù)工字鋼拱架組合體，其整體剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性得到了提高，避免了環(huán)向開裂等常規(guī)病害，并且工字鋼整體的高度增加和組合體整體剛度的增加，有效的節(jié)約了制造成本。
[0029]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0030]實(shí)施例二:參見圖7所示，一種隧道支護(hù)用工字鋼，包括一工字鋼本體，所述工字鋼本體為分體式結(jié)構(gòu)，由上部2及下部3組成，所述上部與下部的連接處間設(shè)有通孔4，所述通孔內(nèi)填塞噴射混凝土。
[0031]一種隧道支護(hù)用工字鋼的制造方法，其步驟為:
[0032]①在工字鋼本體I中間橫向沿分割線5將工字鋼本體分割為上部2與下部3，上部2與下部3的連接處分別被分割出相互咬合的凹槽及凸出；
[0033]②所述上部2向左邊或者右邊移動(dòng)后，再將上部2與下部3連接，上部的凹槽與下部的凹槽連接構(gòu)成方形通孔4，上部的凸出與下部的凸出相互抵觸并焊接；
[0034]③所述通孔內(nèi)經(jīng)填塞的噴射混凝土和加工組合后的工字鋼經(jīng)噴射混凝土包裹后構(gòu)成隧道用初期支護(hù)工字鋼拱架組合體。
[0035]工字鋼在隧道支護(hù)工程中使用時(shí)，首先工字鋼沿分割線分割成上部及下部，所述分割線為方形分割線，上部相對(duì)下部移動(dòng)一定距離后，重新組合焊接，兩者之間形成方形通孔，在通孔內(nèi)填塞噴射混凝土和工字鋼外表包裹噴射混凝土后構(gòu)成隧道用初期支護(hù)工字鋼拱架組合體，其整體剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性得到了提高，避免了隧道初期支護(hù)環(huán)向開裂等常規(guī)病害，并且工字鋼整體的高度增加和組合體整體剛度的增加，有效的節(jié)約了制造成本。
【權(quán)利要求】
1.一種隧道支護(hù)用工字鋼，包括一工字鋼本體(I)，其特征在于:所述工字鋼本體(I)為分體式結(jié)構(gòu)，由上部(2)及下部(3)組成，所述上部(2)與下部(3)的連接處間設(shè)有通孔(4)，所述通孔(4)內(nèi)填設(shè)有噴射混凝土。
2.一種隧道支護(hù)用工字鋼制造方法，其特征在于，其步驟為: ①在工字鋼本體中間橫向沿分割線(5)將工字鋼本體分割為上部(2)與下部(3)，上部與下部的連接處分別被分割出相互咬合的凹槽及凸出； ②所述上部(2)向左邊或者右邊移動(dòng)后，再將上部(2)與下部(3)連接，上部的凹槽與下部的凹槽連接構(gòu)成通孔(4)，上部的凸出與下部的凸出相互抵觸并焊接； ③所述通孔內(nèi)經(jīng)填塞的噴射混凝土和加工組合后的工字鋼經(jīng)噴射混凝土包裹后構(gòu)成隧道用初期支護(hù)工字鋼拱架組合體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種隧道支護(hù)用工字鋼制造方法，其特征在于:所述分割線(5)為鋸齒狀、波浪狀或方形中的一種。
【文檔編號(hào)】E21D11/10GK103790600SQ201210430673
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月2日
【發(fā)明者】李信臻 申請(qǐng)人:蘇州偉睿達(dá)機(jī)械科技有限公司