一種隧道鋼拱架定位裝置的制作方法

本實用新型涉及礦山法隧道施工技術領域，特別地，涉及一種隧道鋼拱架定位裝置。

背景技術：

在隧道工程中，Ⅲ級以上的軟弱圍巖中隧道施工一般使用錨噴支護作為初期支護，而鋼拱架安裝作為錨噴支護中的一部分，其精準安裝直接關系到錨噴支護的質量，若定位失準，很有可能造成初支結構失敗。目前在架立鋼拱架時，一般采用現場常拉繩法，由兩名施工人員牽引細繩，將繩子的一端固定在已架立的鋼拱架上，繩子另一端固定在測量放樣出的掌子面上的鋼拱架內輪廓點上，通過拉直細繩來確定所立鋼拱架是否符合要求。這種定位方式雖然能夠用于隧道鋼拱架的安裝，但施工時必須有兩名施工員同時操作，施工極為不便；由于采用人工操作，鋼拱架的定位質量難以保證；且施工人員為了靠近掌子面上的放樣點，還需在臺架邊緣行走，存在安全隱患。

然而查閱國內外文獻，未發現有一種為隧道鋼拱架定位提供一種準確、便捷、安全的定位裝置。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種隧道鋼拱架定位裝置，以解決現有技術中鋼拱架安裝效率不高、定位不準確的問題，具有增加隧道鋼拱架安裝速度、減少工人人工浪費、安全、可靠的特點，且降低了隧道鋼拱架安裝實際成本。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種隧道鋼拱架定位裝置，用于定位待安裝鋼拱架，所述定位裝置包括已立鋼拱架、用于發出激光線束的激光發射裝置和設置在掌子面上且為所述待安裝鋼拱架提供定位基準的鋼拱架定位點，所述激光發射裝置包括用于與所述已立鋼拱架進行磁鐵吸合連接的磁力座、與所述磁力座連接的球鉸以及與所述球鉸連接的激光筆，所述待安裝鋼拱架上設有與所述鋼拱架定位點相對應的安裝標識點；所述磁力座固定在所述已立鋼拱架上后所述激光筆發出的激光線束用于使得待安裝鋼拱架上的安裝標識點與所述掌子面上的鋼拱架定位點準確對位。

優選的，所述已立鋼拱架包括多節單元鋼拱架，每一節單元鋼拱架的內側壁上均設有用于定位所述磁力座的限位裝置，所述掌子面上對應每個所述限位裝置都設有一個相應的鋼拱架定位點。

優選的，所述待安裝鋼拱架上對應每個所述限位裝置都設有一個相應的安裝標識點。

優選的，所述限位裝置為固定設置在所述單元鋼拱架的內側壁上的定位塊，所述定位塊的長度方向沿隧道的掘進方向設置，且所述定位塊朝向待安裝鋼拱架的一端超出所述單元鋼拱架。

優選的，所述球鉸包括球鉸支座、可在所述球鉸支座內轉動的球頭以及可用于調節球頭松緊的鎖緊螺絲，所述球鉸支座固定設置于所述磁力座的一端，所述球頭與所述激光筆固定連接。

優選的，所述球鉸支座與所述磁力座膠接連接。

相比于現有技術，本實用新型具有以下有益效果：

(1)、本實用新型隧道鋼拱架定位裝置，通過在已立鋼架上設置激光發射裝置，激光發射裝置發出的激光線束使得待安裝鋼拱架上的安裝標識點與所述掌子面上的鋼拱架定位點準確對位，本實用新型利用光傳播的直線性對待安裝鋼拱架進行定位，保證了待安裝鋼拱架定位的準確性，操作簡單、省時省力。

(2)、本實用新型的隧道鋼拱架定位裝置，無需專門的施工人員拉繩定位，避免工作人員過于靠近掌子面和臺架邊緣，保證施工的安全性。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是本實用新型一種隧道鋼拱架定位裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型中激光發射裝置的結構示意圖；

圖3是本實用新型中待安裝鋼拱架的截面結構示意圖；

圖4是本實用新型中球鉸的結構示意圖；

圖5是圖4中球鉸的剖面結構示意圖；

其中，1、已立鋼拱架，11、單元鋼拱架，111、定位塊2、激光發射裝置，21、磁力座，22、球鉸，221、球鉸支座，222、球頭，223、鎖緊螺絲，23、激光筆，231、激光線束，3、掌子面，31、鋼拱架定位點，4、待安裝鋼拱架，41、安裝標識點。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以根據權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參見圖1至圖3，本實用新型的一種隧道鋼拱架定位裝置，用于定位待安裝鋼拱架4，該定位裝置包括已立鋼拱架1、用于發出激光線束231的激光發射裝置2和設置在掌子面3上且為待安裝鋼拱架提供定位基準的鋼拱架定位點31，激光發射裝置包括用于與已立鋼拱架進行磁鐵吸合連接的磁力座21、與磁力座連接的球鉸22以及與球鉸連接的激光筆23，待安裝鋼拱架4上設置有與鋼拱架定位點31相對應的安裝標識點41。當將磁力座固定安裝在已立鋼拱架上后激光筆發出的激光線束用于使得待安裝鋼拱架上的安裝標識點與掌子面上的定位點準確對位。在本實用新型中，磁力座由磁鐵材料制成，利用磁鐵的吸附性能將激光發射裝置固定在已立鋼拱架上，使激光筆發出的激光線束直射掌子面上的鋼拱架定位點31。

在一種具體的實施方式中，已立鋼拱架1由多節單元鋼拱架11焊接而成，每一節單元鋼拱架的內側壁(曲壁的內表面)的中心位置處均設有用于定位磁力座的限位裝置，掌子面3上對應每個限位裝置都設有一個相應的鋼拱架定位點31。與之相對應的，待安裝鋼拱架4上對應每個限位裝置都設有一個相應的安裝標識點41。優選的，限位裝置為固定設置在單元鋼拱架的內側壁上的定位塊111，定位塊沿隧道的掘進方向設置。更進一步的，為了防止噴射混凝土遮擋了已立鋼拱架上的定位塊，定位塊朝向待安裝鋼拱架的一端超出單元鋼拱架。該結構設置方便將激光發射裝置準確定位在已立鋼拱架上，提高安裝準確度，保證隧道鋼拱架的安裝質量。在本實用新型中，由于多榀拱架沿隧道的掘進方向依次安裝，因而待安裝鋼拱架4在定位后自動轉變為已立鋼拱架1，其上設置的安裝標識點41相應轉變為定位塊111。

如圖4和圖5所示，本實用新型的球鉸22包括球鉸支座221、可在球鉸支座內轉動的球頭222以及可用于調節球頭松緊的鎖緊螺絲223，球鉸支座221通過膠接的方式固定連接于磁力座的一端，球頭與激光筆23固定連接。施工人員可通過鎖緊螺絲調節球鉸的緊固狀態，使球頭在人力可擺動的同時，保證短時間內激光筆不會受自重影響變位。在本實用新型中，激光筆與磁力座通過球鉸相連接，磁力座具有較大吸附力，能夠保證激光發射裝置準確、可靠的固定在前期已架立鋼拱架上。激光發射裝置固定后，激光筆可通過與其連接的球頭在球鉸支座內呈圓錐形擺動，可保證激光筆小角度調整方向。進一步的，本實用新型的激光發射裝置可持續長時間工作，保證光線發射時間遠超過架立鋼拱架時間。

在安裝時，施工人員先將激光定位裝置2安裝在已立鋼拱架上，且使激光定位裝置與定位塊111對應，并打開激光筆，小角度調整球鉸，使激光筆射出的激光線束直射掌子面上的鋼拱架定位點，再將待安裝鋼拱架的安裝標識點41與相應的激光線束對應設置，使得待安裝鋼拱架4安裝在已立鋼拱架1和掌子面3之間的合適位置，即達到定位待安裝鋼拱架的目的。

以上僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。