1.本实用新型涉及建筑施工技术领域，具体地指一种钢拱架副拱快速支护系统。
背景技术：
2.隧洞开挖中为了保证安全，遇到v类围岩一般采用钢拱架(工字钢)进行隧道支护施工。而部分区域的围岩较差，隧道开挖面存在超挖现象，需要对超挖区域进行填补，为了保证钢拱架与围岩形成受力整体，通常在钢拱架的外侧再增设若干个沿隧道长度方向延伸的副拱。具体的常规做法是：先在开挖面初喷混凝土，再进行钢拱架的固定，再将沿隧道长度间隔设置的多个钢拱架通过连接钢筋连接为整体，再在钢拱架的外侧的隧道开挖面铺设钢筋网片，再在钢筋网片与钢拱架之间设置副拱，最后完成钢筋网片、副拱、钢拱架和连接钢筋整体的焊接。这种常规方式不仅施工效率低，而且焊接过程中产生的大量有害气体也会危害施工人员健康。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的在于克服现有隧道施工的钢拱架支护系统施工效率低的问题，提供一种钢拱架副拱快速支护系统，包括钢拱架、副拱、钢筋网片、连接钢筋和锁脚锚杆；所述钢拱架有多个，分别沿隧道长度方向间隔设置；所述连接钢筋沿所述钢拱架周向设置并连接至少两个所述钢拱架；所述钢筋网片间距设于所述钢拱架的外侧，所述副拱设于所述钢筋网片与所述钢拱架之间，所述锁脚锚杆与所述钢拱架连接，所述副拱包括腹板、分别垂直设于所述腹板的两端的内翼缘板和外翼缘板；所述外翼缘板上沿其长度方向设有多个用于安装所述钢筋网片的网片安装孔，所述内翼缘板上沿其长度方向间隔设有多个限位卡槽板，所述限位卡槽板的底部设有螺母，所述副拱通过所述限位卡槽板卡接于所述钢拱架的外侧并沿所述钢拱架周向滑动；所述钢拱架上沿其周向间隔设有多个螺纹孔；所述连接钢筋上沿其长度方向间隔设有沿同一径向设置的多个延伸钢筋，所述延伸钢筋的末端活动设有螺纹套筒，所述螺纹套筒的外壁设有与所述螺纹孔和所述螺母螺纹配合的外螺纹。
4.进一步，所述限位卡槽板的底部设有弧形垫板；所述弧形垫板内嵌设有所述螺母。在限位卡槽板的底部设置弧形垫板，使副拱沿钢拱架周向滑动更平顺稳定。
5.进一步，所述限位卡槽板包括两个平行间距且相对设置的l形限位板；所述l形限位板包括轴向限位板和径向限位板；所述轴向限位板与所述内翼缘板垂直，所述轴向限位板的背对所述内翼缘板的一端垂直设有径向限位板；所述钢拱架的轴向宽度a大于所述限位卡槽板的两个轴向限位板的间距，所述钢拱架的轴向宽度a小于所述限位卡槽板的两个径向限位板的间距；所述钢拱架的径向宽度b小于所述弧形垫板与所述径向限位板的间距。通过l形限位板限制副拱相对于钢拱架的轴向位移和径向位移，使副拱更方便在钢拱架上沿其周向滑动。
6.进一步，所述延伸钢筋的长度大于所述钢拱架的径向宽度b。
7.进一步，所述螺纹套筒的一端为封闭端，另一端为开口端；所述延伸钢筋的末端通
过所述开口端伸入所述螺纹套筒内，所述延伸钢筋的末端还设有直径大于所述开口端的限位片。螺纹套筒即可相对于延伸钢筋同轴转动，又不会从延伸钢筋上脱落。
8.进一步，所述螺纹孔的直径大于所述锁脚锚杆的直径。螺纹孔既可为副拱的连接提供安装通道，还可以为锁脚锚杆提供安装通道，锁脚锚杆安装更方便。
9.本实用新型的有益效果是：通过在副拱上设置限位卡槽板使其可沿钢拱架周向滑动，因此可提前将副拱套设在钢拱架的外侧，只需通过螺纹套筒即可将钢拱架、副拱和连接钢筋连接为整体，安装效率高，无需焊接，大大提高了施工效率，避免了焊接气体对施工人员的危害。
附图说明
10.图1为本实用新型钢拱架副拱快速支护系统的立体结构示意图。
11.图2为图1中局部放大结构示意图。
12.图3为图2的一个副拱与钢拱架装配的分解立体结构示意图。
13.图4为图3的剖视结构示意图。
14.图5为图4中副拱、钢拱架及螺纹套筒连接后的剖视结构示意图。
15.图中，1
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钢拱架；2
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副拱；2.1
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腹板；2.2
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内翼缘板；2.3
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外翼缘板；3
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钢筋网片；4
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连接钢筋；5
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锁脚锚杆；6
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限位卡槽板；6.1
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轴向限位板；6.2
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径向限位板；7
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螺母；8
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螺纹孔；9
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延伸钢筋；9.1
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限位片；10
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螺纹套筒；11
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弧形垫板；12
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网片安装孔。
具体实施方式
16.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
17.如图1至图5所示的一种钢拱架副拱快速支护系统，包括钢拱架1、副拱2、钢筋网片3、连接钢筋4和锁脚锚杆5；钢拱架1有多个，分别沿隧道长度方向间隔设置；连接钢筋4沿钢拱架1周向设置并连接至少两个钢拱架1；钢筋网片3间距设于钢拱架1的外侧，副拱2设于钢筋网片3与钢拱架1之间，锁脚锚杆5与钢拱架1连接，副拱2包括腹板2.1、分别垂直设于腹板2.1的两端的内翼缘板2.2和外翼缘板2.3；外翼缘板2.3上沿其长度方向设有多个用于安装钢筋网片3的网片安装孔12，内翼缘板2.2上沿其长度方向间隔设有多个限位卡槽板6，限位卡槽板6的底部设有螺母7，副拱2通过限位卡槽板6卡接于钢拱架1的外侧并沿钢拱架1周向滑动；钢拱架1上沿其周向间隔设有多个螺纹孔8；连接钢筋4上沿其长度方向间隔设有沿同一径向设置的多个延伸钢筋9，延伸钢筋9的末端活动设有螺纹套筒10，螺纹套筒10的外壁设有与螺纹孔8和螺母7螺纹配合的外螺纹。
18.为了使副拱2在钢拱架1上滑动的更平稳，限位卡槽板6的底部设有弧形垫板11；弧形垫板11内嵌设有螺母7，参见图4，螺母7不凸出至弧形垫板11外。
19.具体的，参见图3，限位卡槽板6包括两个平行间距且相对设置的l形限位板；弧形垫板11设于两个l形限位板之间。l形限位板包括轴向限位板6.1和径向限位板6.2；轴向限位板6.1与内翼缘板2.2垂直，轴向限位板6.1的背对内翼缘板2.2的一端垂直设有径向限位板6.2；钢拱架1的轴向宽度a大于限位卡槽板6的两个轴向限位板6.1的间距，钢拱架1的轴向宽度a小于限位卡槽板6的两个径向限位板6.2的间距；钢拱架1的径向宽度b小于弧形垫板11与径向限位板6.2的间距。延伸钢筋9的长度大于钢拱架1的径向宽度b。
20.参见图2，安装支护系统的钢拱架1之前，先将副拱2穿入钢拱架1的两端，即钢拱架1处于两个l形限位板之间，且钢拱架1的外侧抵接于弧形垫板11，将最下层的副拱2暂时用过连接钢筋4的螺纹套筒10与钢拱架1连接，避免副拱2从钢拱架1上滑落。后期具体安装副拱2时，再拧开螺纹套筒10，将副拱2推动至合适位置后再次固定即可。
21.螺纹套筒10的一端为封闭端，另一端为开口端；延伸钢筋9的末端通过开口端伸入螺纹套筒10内，延伸钢筋9的末端还设有直径大于开口端的限位片9.1。螺纹套筒10可相对于延伸钢筋9转动，但螺纹套筒10始终与延伸钢筋9连接，不会从延伸钢筋9上脱落。
22.螺纹孔8的直径大于锁脚锚杆5的直径。安装锁脚锚杆5时，直接穿过螺纹孔8即可将钢拱架1通过锁脚锚杆5与围岩固定。
23.本实施例的支护系统施工方法为：向隧道的开挖面初喷混凝土，再组装支护系统：包括沿隧道长度方向间距支设钢拱架1，并使钢拱架1下端穿过若干个副拱2的限位卡槽板6，使副拱2处于钢拱架1的外侧，安装连接钢筋4，将多个钢拱架1通过连接钢筋4连接，即连接钢筋4的不同的延伸钢筋9末端的螺纹套筒10安装在不同的钢拱架1上的螺纹孔8上，实现多个钢拱架1的连接，当然，保证最下端的连接钢筋4的螺纹套筒10穿过钢拱架1后与最下层的副拱2上的限位卡槽板6内的螺母7连接，从而钢拱架1、副拱2和连接钢筋4被连接为整体；或者在钢拱架1的最下层的螺纹孔8上穿过一根锁脚锚杆5，锁脚锚杆5插入围岩内。在钢拱架1的外侧贴紧初喷混凝土安装钢筋网片3，并滑动副拱2至钢筋网片3与钢拱架1间距较大的位置，通过箍筋穿过副拱2上的网片安装孔12将对应的钢筋网片3与副拱2连接；再在副拱2的内侧安装连接钢筋4，连接钢筋4设于钢拱架1的内侧，并将延伸钢筋9的螺纹套筒10与钢拱架1上的螺纹孔8配合后进一步转动螺纹套筒10使其与螺母7连接，从而将副拱2位置固定。最后在钢筋网片3与钢拱架1之间的空间内喷射混凝土，使支护系统与隧道围岩形成整体结构。本实施例的连接钢筋4并非在需要将副拱2安装固定在钢拱架1上时才设置，其也可以单独设置，连接钢筋4的延伸钢筋9上的螺纹套筒10可仅与钢拱架1上的螺纹孔8连接，也可同时与钢拱架1的螺纹孔8和副拱2上的螺母7连接。
24.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，同样也应视为本实用新型的保护范围。技术特征：
1.一种钢拱架副拱快速支护系统，包括钢拱架、副拱、钢筋网片、连接钢筋和锁脚锚杆；所述钢拱架有多个，分别沿隧道长度方向间隔设置；所述连接钢筋沿所述钢拱架周向设置并连接至少两个所述钢拱架；所述钢筋网片间距设于所述钢拱架的外侧，所述副拱设于所述钢筋网片与所述钢拱架之间，所述锁脚锚杆与所述钢拱架连接，其特征在于：所述副拱包括腹板、分别垂直设于所述腹板的两端的内翼缘板和外翼缘板；所述外翼缘板上沿其长度方向设有多个用于安装所述钢筋网片的网片安装孔，所述内翼缘板上沿其长度方向间隔设有多个限位卡槽板，所述限位卡槽板的底部设有螺母，所述副拱通过所述限位卡槽板卡接于所述钢拱架的外侧并沿所述钢拱架周向滑动；所述钢拱架上沿其周向间隔设有多个螺纹孔；所述连接钢筋上沿其长度方向间隔设有沿同一径向设置的多个延伸钢筋，所述延伸钢筋的末端活动设有螺纹套筒，所述螺纹套筒的外壁设有与所述螺纹孔和所述螺母螺纹配合的外螺纹。2.根据权利要求1所述的一种钢拱架副拱快速支护系统，其特征在于：所述限位卡槽板的底部设有弧形垫板；所述弧形垫板内嵌设有所述螺母。3.根据权利要求2所述的一种钢拱架副拱快速支护系统，其特征在于：所述限位卡槽板包括两个平行间距且相对设置的l形限位板；所述l形限位板包括轴向限位板和径向限位板；所述轴向限位板与所述内翼缘板垂直，所述轴向限位板的背对所述内翼缘板的一端垂直设有径向限位板；所述钢拱架的轴向宽度a大于所述限位卡槽板的两个轴向限位板的间距，所述钢拱架的轴向宽度a小于所述限位卡槽板的两个径向限位板的间距；所述钢拱架的径向宽度b小于所述弧形垫板与所述径向限位板的间距。4.根据权利要求3所述的一种钢拱架副拱快速支护系统，其特征在于：所述延伸钢筋的长度大于所述钢拱架的径向宽度b。5.根据权利要求1所述的一种钢拱架副拱快速支护系统，其特征在于：所述螺纹套筒的一端为封闭端，另一端为开口端；所述延伸钢筋的末端通过所述开口端伸入所述螺纹套筒内，所述延伸钢筋的末端还设有直径大于所述开口端的限位片。6.根据权利要求1所述的一种钢拱架副拱快速支护系统，其特征在于：所述螺纹孔的直径大于所述锁脚锚杆的直径。
技术总结
本实用新型公开了钢拱架副拱快速支护系统，包括钢拱架、副拱、钢筋网片、连接钢筋和锁脚锚杆；副拱包括腹板、内翼缘板和外翼缘板；内翼缘板上沿其长度方向间隔设有多个限位卡槽板，限位卡槽板的底部设有螺母，副拱通过限位卡槽板卡接于钢拱架的外侧并沿钢拱架周向滑动；钢拱架上沿其周向间隔设有多个螺纹孔；连接钢筋上沿同一径向设置多个延伸钢筋，延伸钢筋的末端活动设有螺纹套筒。本实用新型的有益效果是：通过在副拱上设置限位卡槽板使其可沿钢拱架周向滑动，因此可提前将副拱套设在钢拱架的外侧，只需通过螺纹套筒即可将钢拱架、副拱和连接钢筋连接为整体，安装效率高，无需焊接，大大提高了施工效率。大大提高了施工效率。大大提高了施工效率。
技术研发人员：彭德军 陈道远 郑涛 周葳薇 孙根江 胡超
受保护的技术使用者：中国安能集团第三工程局有限公司
技术研发日：2021.04.11
技术公布日：2021/11/9
声明：
“钢拱架副拱快速支护系统的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中国安能集团第三工程局有限公司
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2024年08月30日 ~ 09月01日 
