本實用新型屬于土木工程領域，涉及一種可縮性裝配式加勁肋鋼板支架的制備安裝方法和應用。

背景技術：

在山嶺隧道施工過程中由于開挖、爆破等施工作用力或地震作用力的影響，有時會破壞山體原有巖體的初始狀態(tài)，使隧道圍巖受到影響，從而導致諸如隧道斷面縮小、圍巖大變形等現象，造成支護結構發(fā)生扭曲和變形破壞，給隧道施工及支護帶來了極大困難。山嶺隧道巖體結構的復雜性，也造成支護結構設計工作繁重，使施工進度緩慢，嚴重制約工程的工期，甚至發(fā)生坍塌等安全事故。

對于山嶺隧道，目前生產實踐中使用的一般為剛性支架和可縮性支架。

對于目前使用的剛性支架，由于其力學性能不能滿足山嶺隧道圍巖變形要求，往往造成支架損壞，致使維修費用增加，且不能滿足安全生產的要求。

對于目前使用的可縮性支架，要么強度不夠(如工字鋼型可縮性支架)，要么施工工藝復雜(鋼管混凝土可縮性支架)，要么“可縮性接頭處”成為“受彎、受剪薄弱地帶”。

在施工方面，目前對山嶺隧道進行隧道支護施工時，沒有規(guī)范、統一、具體的施工方法可遵循，實際施工時不可避免地存在施工操作隨意、不規(guī)范、施工工效較低、施工成型的支護結構使用效果較差等問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型提供一種可縮性、強度高、結構簡單、施工效率高的山嶺隧道支護結構針對現有山嶺隧道支護結構。技術方案如下：

一種可縮性裝配式鋼板支架，包括多個相互連接的型段，每個型段的兩端各連接一個截面尺寸相同的端板，其特征在于，相鄰的型段之間的連接結構包括兩個所述的端板、與兩個端板相配合的矩形卡箍、彈性塊體和螺栓，所述的兩個端板，一個設置有圓形鋼管榫頭，另一個設置有與所述榫頭配合的圓形鋼管榫槽；所述的彈性塊體的截面尺寸不大于兩個端板，置于兩個端板之間，并開設有用于穿過圓形鋼管榫頭的通孔；在矩形卡箍上開設有螺栓孔，用于通過螺栓固定在兩個端板外部。

優(yōu)選地，每個型段均包括兩個邊緣鋼板和連接在兩個邊緣鋼板之間的鋼腹板，在邊緣鋼板上設置有橫向加勁肋和縱向加勁肋。

本實用新型與現有技術相比具有以下優(yōu)點：1.本實用新型為可裝配式矩形截面鋼板結構，由于焊接作業(yè)都在隧道外進行，可大幅度加快隧道開挖、支護速度；2.本實用新型通過設置加勁肋結構，大大加強了支架的強度，為隧道開挖以及后期使用增加了安全保障；3.與常規(guī)可縮性支架體系相比，本實用新型在連接部位設置了榫結構，并在榫結構的中間設置一塊彈性體，從而實現可縮性，并且既加強了支架在連接部位的抗彎能力，又加強了支架在連接部位的抗剪能力，從此改變了可縮性支架體系的連接部位為受力薄弱地帶的狀況，提升了支護體系的安全性；4.在施工方面，施工方法規(guī)范、統一、具體，有效避免了實際施工時存在施工操作隨意、不規(guī)范、施工工效較低、施工成型的支護結構使用效果較差等問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本實用新型一種可縮性裝配式加勁肋鋼板支架整體示意圖。

圖2為圖1中型段2加橫向加勁肋時的內部構造圖。

圖3為圖1中型段2主視圖。

圖4、5為連接結構7的裝配示意圖。

圖6為連接結構7裝配完成后的示意圖。

圖7為圖6在B處的剖面圖。

圖8為圖6在C處的剖面圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型實施例一種可縮性裝配式加勁肋鋼板支架進行詳細描述。

應當明確，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。

如圖1所示，本實用新型結構由型段1、2、3、4、5、6六個型段和連接結構7組成；沿著隧道開挖方向投影，六型段按順時針從小到大排列。

由于各型段構造相似，現以型段2為例，介紹六個型段的構成。型段2由端板8、橫向加勁肋9、邊緣鋼板10、縱向加勁肋11(可根據地質情況考慮是否添加縱向加勁肋)、鋼腹板12和圓形鋼管榫頭13。

端板8選擇寬度為300mm，厚度為10mm，高度為300mm的矩形鋼板；

加勁肋9選擇鋼板厚度為10mm；

邊緣鋼板10選擇寬度為300mm，厚度為5mm，半徑為5200mm，弧長為5445.2mm鋼板。

縱向加勁肋11選擇鋼板厚度為10mm；

鋼腹板12所選鋼板寬度為300mm，厚度為8mm；

如圖2、3所示，縱、橫加勁肋根據隧道圍巖狀況有多種可選方案，在本實例中，橫向加勁肋9將型段2分成6等份，縱向加勁肋11將截面分為2等份。

本實用新型共有六處連接，由于六個連接結構是相同的，現以型段1和型段2之間的連接結構為例詳細介紹其組成。

如圖4所示，本實用新型的連接結構，由圓形鋼管榫頭13、圓形鋼管榫槽14、矩形卡箍15、方形圓孔聚苯乙烯泡沫塊16和螺栓17組成。

13選用外直徑200mm，長度為300mm，厚度為10mm鋼管，其深入到型段2的長度為150mm；

為了利于初期安裝，14內徑應稍大于13，所以14選用內直徑為203mm，長度為120mm；

15選用10mm厚鋼板；

16的尺寸與矩形截面相同，其圓孔直徑為203mm，厚度為80mm；

螺栓17型號為M30。

安裝時，將13插入14；兩端板8之間夾有16，并且8與16緊密配合；安裝15；將螺栓17插入15預留孔內并預緊。

螺栓預緊后，矩形卡箍收縮，當外力作用時，型段1、型段2與矩形卡箍15之間產生摩擦力；調節(jié)螺栓17預緊力，即可控制型段1、型段2與矩形卡箍15之間的最大靜摩擦力；將最大靜摩擦力控制在型段1和型段2極限抗壓承載力較小者的80％以內；當型段1、型段2所承受的外力大于最大靜摩擦力時，型段1和型段2將在矩形卡箍15中相向移動。