[发明专利]一种挡板插扣式导向模具及控制方法

权利要求书

1.一种挡板插扣式导向模具，其特征在于，所述导向模具包括导向结构、挡板结构、插扣结构和抓手结构，所述挡板结构设置在所述导向结构上下两端，所述插扣结构设置在所述导向结构上下边缘，所述抓手结构设置在所述导向结构左右两侧。

2.根据权利要求1所述的挡板插扣式导向模具，其特征在于，所述导向结构包括一块导向主钢板、一根导向钢管和四块加劲钢板，所述导向钢管穿过所述导向主钢板，利用所述加劲钢板加固焊接；所述挡板结构包括两块挡板结构钢板，分别焊接在所述导向主钢板的上下两端；所述插扣结构包括插扣结构钢板和插扣结构小型圆钢，所述插扣结构钢板与所述导向主钢板为一体，由所述导向主钢板向隧道开挖方向弯折成直角形成“匚”型结构，弯折部分形成所述插扣结构钢板；所述抓手结构包括抓手结构小型圆钢。

3.根据权利要求2所述的挡板插扣式导向模具，其特征在于，所述导向主钢板的长宽尺寸根据待安装钢架尺寸计算确定，所述导向主钢板的长度为钢架待安装超前小导管处腹部的正面净高，所述导向主钢板的宽度为钢架待安装超前小导管处腹部的正面净宽；

所述导向主钢板的长宽十字中心偏下位置设置有开孔，所述导向钢管按照预设超前小导管打设角度穿入所述开孔；所述挡板结构钢板与所述导向主钢板焊接后的外露长度大于待安装钢架横断面高度2cm以上，所述挡板结构钢板宽度小于或等于所述导向主钢板的宽度；

所述插扣结构小型圆钢的长度等于所述插扣结构钢板的宽度，采用双面焊与所述插扣结构钢板固定，所述抓手结构的十字中心点与所述导向主钢板的长宽十字中心一致，所述抓手结构在长度方向两端超出所述导向主钢板各50mm，在宽度方向将所述导向钢管包括在内。

4.根据权利要求3所述的挡板插扣式导向模具，其特征在于，所述导向主钢板上的开孔直径根据所述导向钢管的直径确定，所述导向钢管的直径比超前小导管的直径大10～20mm，所述导向钢管按照预设所述超前小导管打设角度与所述导向主钢板满焊固定。

5.根据权利要求3所述的挡板插扣式导向模具，其特征在于，所述导向钢管的长度为：穿过所述导向主钢板后，一端大于或等于10cm，另一端大于或等于待安装钢架横断面宽度。

6.根据权利要求2所述的挡板插扣式导向模具，其特征在于，所述抓手结构小型圆钢与所述导向主钢板双面焊接固定，接头处设置在所述导向主钢板上，所述抓手结构小型圆钢在长度方向上两端超出所述导向主钢板的部分相对于所述导向主钢板翘起15°。

7.一种挡板插扣式导向模具的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据待安装钢架断面结构尺寸及超前小导管规格、打设角度要求，计算确定挡板插扣式导向模具中导向主钢板及插扣结构钢板的长宽尺寸、导向主钢板开孔位置及直径、导向钢管直径及长度、插扣结构小型圆钢长度及焊接位置，将挡板插扣式导向模具加工成型；

步骤2、在待安装钢架上通过测量定位，在钢架上标记出所述超前小导管打设的环向位置；

步骤3、钢架安装稳固后，通过抓手结构将导向模具提起，并在已标记所述小导管打设位置处将导向模具插扣结构用力插入钢架腹部内，直至挡板结构与钢架紧贴，插扣结构钢板利用钢板弯曲的自身弹力，实现对导向模具的初步固定，当插扣结构钢板插入直至插扣结构小型圆钢通过钢架构造筋后，随着插扣结构钢板的回弹，插扣结构小型圆钢卡在钢架构造筋内侧，固定导向模具；

步骤4、复核导向模具的位置及导向钢管的角度是否满足设计规范要求，不满足时通过抓手结构调整位置，直至满足设计规范要求；

步骤5、导向模具定位稳定后，将风钻钻头连同钻杆插入导向模具的导向钢管中，并实施钻孔作业；

步骤6、当一个孔钻孔完毕后，将风钻钻杆移出，通过抓手结构将导向模具拨出，并移至另一钻孔位置，重复上述步骤3、步骤4、步骤5，直至所有钻孔打设完毕。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

根据现场实际情况，加工多套挡板插扣式导向模具并钻孔施工，同时完成对多个超前小导管的钻孔角度控制。