[发明专利]地下工程装配式拱架自动连接节点及机械化施工方法

权利要求书

1.一种地下工程装配式拱架自动连接节点，其特征在于，包括分别焊接于相邻两节拱架的导向承压连接装置和装配式连接装置，所述导向承压连接装置由固定连接板和导向板组成，所述固定连接板用于连接一个单节拱架，所述的导向板焊接于固定连接板的两侧，形成一个槽型状结构；所述装配式连接装置由导向伸缩装置和连接板组成，所述连接板用于连接另一个单节拱架；所述的连接板通过转动件与所述的固定连接板相连；所述的导向伸缩装置连接所述的连接板与导向板。

2.如权利要求1所述的地下工程装配式拱架自动连接节点，其特征在于，所述的连接板上设有至少两个贯通孔。

3.如权利要求2地下工程装配式拱架自动连接节点，其特征在于，所述导向板上端为呈圆弧状的侧斜滑动面，并在导向板开设与连接板贯通孔相对应的贯穿孔。

4.如权利要求2地下工程装配式拱架自动连接节点，其特征在于，所述导向伸缩装置包括两个传力销、一个限位件和一个归位弹簧，两个传力销的销头部分为半球状，主体为圆柱状的结构销尾为直径大于销头部分的圆形底座，在两个圆形底座内设有弹簧孔；所述限位件固定在其中一个传力销的前端，起固定传力销作用，所述的归位弹簧两端分别固定在两个传力销的弹簧孔内。

5.如权利要求4地下工程装配式拱架自动连接节点，其特征在于，所述弹簧孔分别开设于两侧传力销圆形底座底端面中间部位，所述的弹簧孔上部为圆锥体，主体为圆柱体。

6.如权利要求4地下工程装配式拱架自动连接节点，其特征在于，导向伸缩装置通过内部归位弹簧，使传力销前端伸出孔外，所述导向承压连接装置绕销轴转动时，导向板挤压传力销，归位弹簧压缩，当固定连接板和连接板贴合后，传力销头弹出并锁扣在导向板贯穿孔内，将节点锁紧连接在一起。

7.如权利要求2地下工程装配式拱架自动连接节点，其特征在于，当贯通孔在三个以上时，将其中一个或者多个设置为螺栓连接通孔，在螺栓连接通孔内配置螺栓连接机构以提高节点稳定性和拱架极限强度，所述螺栓连接机构由高强螺栓与螺母构成。

8.如权利要求2地下工程装配式拱架自动连接节点，其特征在于，在所述的连接板及固定连接板间配置节点强化装置，即在连接板贯通孔间及固定连接板相对应位置处开设螺栓孔，安装高强螺栓及螺母。

9.一种拱架，包括多个节段，其特征在于，相邻节段之间通过权利要求1-8任一所述的配式节点自动连接装置相连。

10.利用权利要求1-8所述的装配式拱架自动连接节点机械化施工方法，其特征在于，步骤如下：

(1)拱架试拼装：按照拱架设计轮廓线，在平整地面将各节拱架进行试拼装，将装配式节点自动连接装置分别焊接于相邻两节拱架上，通过连接销轴将各节拱架形成整体；

(2)拱架折叠：通过节点卡钳装置，可打开装配式节点，按照拱架折叠形式，利用机械手吊装绕节点活动销轴转动，折叠至拱架设计形式；

(3)拱架机械化安装：拱架安装时，利用机械手抓举中间拱架举升至要求位置并固定不动，辅助机械手配合展开两侧拱架，拱架节点自动卡合到位；

(4)螺栓连接装置安装：拱架安装完成后，通过拱架人员操作台车或人工台车将节点的螺栓连接机构进行连接固定。