本發(fā)明屬于大埋深硐室及地下工程，具體涉及一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)及施工方法。

背景技術(shù)：

1、工字型鋼架支護(hù)是我國硐室工程建設(shè)過程中較為常用的一種技術(shù)形式，在進(jìn)行建設(shè)的過程中為了對硐室結(jié)構(gòu)進(jìn)行更好的固定，特別是對地質(zhì)較差的圍巖，需要對硐室頂部和周圍進(jìn)行支護(hù)。工字型鋼架具有較好的承載力，在進(jìn)行建設(shè)的過程中能夠發(fā)揮更好的支護(hù)作用。隨著我國地下深埋硐室工程越來越多，面臨的巖爆災(zāi)害問題也越來越突出，頻發(fā)的巖爆災(zāi)害對施工人員人身安全以及施工機(jī)械設(shè)備安全產(chǎn)生威脅，增加了支護(hù)成本且影響了施工進(jìn)度，巖爆等級較高時，會有大規(guī)模的塊狀和板狀剝落、彈射和飛出。嚴(yán)重時，上噸重的巖石從拱部彈落，造成巖爆誘發(fā)的規(guī)模性塌方，巖爆在未發(fā)生前并無明顯的預(yù)兆，其發(fā)生具有突然性、不確定性及隨機(jī)性。因此，針對大埋深、高圍巖壓力的硐室結(jié)構(gòu)，需要在縱向和環(huán)向分別布置鋼架，以保證在縱向土壓力及側(cè)向土壓力作用下的結(jié)構(gòu)安全。此時，環(huán)向與縱向鋼架交匯處軸力和彎矩的傳遞對鋼架接口的設(shè)置提出了極高要求。目前，尚未有一種結(jié)構(gòu)安全、安裝便捷的縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)能夠較好的滿足現(xiàn)場施工要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)及施工方法，可以更好的傳遞縱向及環(huán)向鋼架所受軸力及彎矩，具有較好的結(jié)構(gòu)安全性及安裝便捷性，提高硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體安全性。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

3、一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)，環(huán)向工字型鋼架和縱向工字型鋼架接口位置處通過所述縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)連接；

4、所述縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)包括兩個環(huán)向連接鋼板和兩個縱向連接結(jié)構(gòu)，所述環(huán)向連接鋼板與環(huán)向工字型鋼架端部焊接連接；所述縱向連接結(jié)構(gòu)與縱向工字型鋼架端部焊接連接；

5、所述環(huán)向連接鋼板與縱向連接結(jié)構(gòu)通過連接螺栓固定連接。

6、進(jìn)一步，所述縱向連接結(jié)構(gòu)包括縱向連接鋼板，所述縱向連接鋼板頂面兩側(cè)分別焊接有兩塊環(huán)向連接翼板，兩側(cè)對應(yīng)的環(huán)向連接翼板之間通過環(huán)向支撐肋板連接；

7、每一側(cè)的兩塊環(huán)向連接翼板及兩個環(huán)向支撐肋板之間設(shè)置有間隙。

8、進(jìn)一步，所述縱向工字型鋼架腹板插設(shè)于環(huán)向連接翼板和環(huán)向支撐肋板之間的間隙，縱向工字型鋼架與縱向連接鋼板通過焊接方式固定連接。

9、進(jìn)一步，所述兩個縱向連接結(jié)構(gòu)的縱向連接鋼板上分別設(shè)置有螺栓孔，連接螺栓穿過螺栓孔，實(shí)現(xiàn)兩個縱向連接鋼板的固定連接。

10、進(jìn)一步，所述環(huán)向連接鋼板上均勻設(shè)置有4個螺栓孔。

11、進(jìn)一步，所述上下兩個縱向連接結(jié)構(gòu)的環(huán)向連接翼板上設(shè)置有4個螺栓孔，并與環(huán)向連接鋼板上的4個螺栓孔位置對應(yīng)設(shè)置。

12、進(jìn)一步，所述環(huán)向連接翼板和環(huán)向連接鋼板上的螺栓孔內(nèi)穿設(shè)有連接螺栓，實(shí)現(xiàn)環(huán)向連接翼板和環(huán)向連接鋼板的固定連接。

13、進(jìn)一步，所述環(huán)向連接翼板與環(huán)向支撐肋板通過焊接方式固定連接。

14、一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：

15、步驟一：將縱向工字型鋼架腹板插入縱向連接結(jié)構(gòu)的環(huán)向連接翼板和環(huán)向支撐肋板之間的間隙內(nèi)，并將縱向工字型鋼架與縱向連接鋼板通過焊接方式固定連接，再通過連接螺栓連接上下縱向連接結(jié)構(gòu)；

16、步驟二：待縱向各部位尺寸均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，將所有螺栓重新緊固一遍，保證連接可靠；

17、步驟三：將環(huán)向連接鋼板與環(huán)向工字型鋼架端部焊接連接；

18、步驟四：將環(huán)向連接鋼板與縱向連接結(jié)構(gòu)的環(huán)向連接翼板通過連接螺栓固定連接，待環(huán)向各部位尺寸均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，將所有螺栓重新緊固一遍，保證連接可靠。

19、本發(fā)明的有益效果：

20、1)本發(fā)明縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)可以同時連接環(huán)向及縱向鋼架，使不同方向鋼架更加有效地聯(lián)系在一起，增強(qiáng)了鋼架間的整體性、穩(wěn)定性，提高了整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度以及抗沖擊性能；

21、2)本發(fā)明在縱向連接結(jié)構(gòu)中設(shè)置了環(huán)向連接翼板及環(huán)向支撐肋板，有助于縱向、環(huán)向鋼架的彎矩及軸力傳遞，提高了鋼架體系的整體剛度及承載能力，使其具有更好的抗沖擊能力，有效減小變形、扭曲現(xiàn)象，降低巖爆災(zāi)害所帶來的風(fēng)險。

技術(shù)特征：

1.一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)，其特征在于：環(huán)向工字型鋼架(1)和縱向工字型鋼架(2)接口位置處通過所述縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述縱向連接結(jié)構(gòu)(4)包括縱向連接鋼板(7)，所述縱向連接鋼板(7)頂面兩側(cè)分別焊接有兩塊環(huán)向連接翼板(8)，兩側(cè)對應(yīng)的環(huán)向連接翼板(8)之間通過環(huán)向支撐肋板(9)連接；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述縱向工字型鋼架(2)腹板插設(shè)于環(huán)向連接翼板(8)和環(huán)向支撐肋板(9)之間的間隙，縱向工字型鋼架(2)與縱向連接鋼板(7)通過焊接方式固定連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述兩個縱向連接結(jié)構(gòu)(4)的縱向連接鋼板(7)上分別設(shè)置有螺栓孔(6)，連接螺栓(5)穿過螺栓孔(6)，實(shí)現(xiàn)兩個縱向連接鋼板(7)的固定連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述環(huán)向連接鋼板(3)上均勻設(shè)置有4個螺栓孔(6)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述上下兩個縱向連接結(jié)構(gòu)(4)的環(huán)向連接翼板(8)上設(shè)置有4個螺栓孔(6)，并與環(huán)向連接鋼板(3)上的4個螺栓孔(6)位置對應(yīng)設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述環(huán)向連接翼板(8)和環(huán)向連接鋼板(3)上的螺栓孔(6)內(nèi)穿設(shè)有連接螺栓(5)，實(shí)現(xiàn)環(huán)向連接翼板(8)和環(huán)向連接鋼板(3)的固定連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述環(huán)向連接翼板(8)與環(huán)向支撐肋板(9)通過焊接方式固定連接。

9.一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于：包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)及施工方法。工字型鋼架具有較好的承載力，在進(jìn)行建設(shè)的過程中能夠發(fā)揮更好的支護(hù)作用。環(huán)向工字型鋼架和縱向工字型鋼架接口位置處通過本發(fā)明的縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)連接，縱環(huán)向工字型鋼架接口結(jié)構(gòu)包括兩個環(huán)向連接鋼板和兩個縱向連接結(jié)構(gòu)，環(huán)向連接鋼板與環(huán)向工字型鋼架端部焊接連接；縱向連接結(jié)構(gòu)與縱向工字型鋼架端部焊接連接；環(huán)向連接鋼板與縱向連接結(jié)構(gòu)通過連接螺栓固定連接。本發(fā)明可以更好的傳遞縱向及環(huán)向鋼架所受軸力及彎矩，具有較好的結(jié)構(gòu)安全性及安裝便捷性，提高硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：李一然,王江,郭乙良,張萌,嚴(yán)廣藝,田國棟,魏軍政,劉彥清,劉曉瑞,陳建龍,任盼紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8