[发明专利]用于巷道衬砌的弓形件

说明书

本发明涉及一种用于峒室衬砌，尤其是隧道支护的、且基本上碗形主壳体弓形件，主体由外表面，内表面和侧面围成，而在其侧面至少要开有一个用来容纳连接榫的孔。

对于隧道，矿井或诸如此类用的支护，常常使用丘宾筒支架方法。此时，需把各个丘宾筒一弓形件输送到刚刚开掘出的隧道内，组装成一个完整的砌面。为了能加快支护及使支护尽可能达到自动化，需要使用越来越多的丘宾筒一弓形件，这些件都是同相邻接的各件以造型连接。这种按照造型连接经常是把一个一个连接榫压入到相邻弓件的一个相应的孔中，以实现连接的。

这种连接方式的问题在于，由于公差和测量误差及类似情况的差错，很难使制造和装配的组件能够把连接榫精确地调整到所属的孔上。因此，一般需要在连接榫的轴线与该榫进入的孔的轴线之间允许有一定的径向位移，而不致于损害其功能。

由CH-A 654066专利可以知道，隧道弓形件是通过连接榫彼此连接而成的，连接榫有各种结构类型。弓形件一旦相互连接起来后，连接榫防止弓形件彼此脱落。为了避免在连接榫进入到相应的孔中损坏，它们制成局部锥形结构。这样，既使安装容易，又可在装配时避免孔眼或连接榫受到损害。当然，在错位情况时，没有补偿不准度性及类似情况的余地。因此，这种弓形件在某些使用场合会带来问题。

专利EP--A 100771是描述另一种弓形件的连接发明，它对上述存在的问题进行了说明。这种连接方式主要由连接榫一套筒组成，连接榫在力作用下压入套筒。为了在径向上尽可能得到平衡，处在孔区中的连接榫一套筒皆制成锥形。通过这样做法，可使连接榫在该位置上适当地变形。但是，这意味着，连接榫必须适当的软些并具有挠性，以便能够产生变形。因此，为了达到规定的支承力就需要大量的连接榫。此外，该方案也不可能通过简单的方式制造连接榫，例如，连接榫都是用混凝土与各个弓形件的主体一同制造成形的。还有，由于这种结构的连接榫相对柔软，在实际使用中经常会折断。由此，可能给支护带来极大的延误，并相应地造成材料上的损失。

由专利DE-A 2238792可了解到另种隧道--衬砌。在这种方法中，容纳连接榫的所有孔皆装有弹簧垫圈，当制造中出现不准确时，这些弹簧垫圈就能够起到一定的径向补偿作用。但是，由于弹簧的特性以及弹簧垫圈与连接榫之间基本上是靠点接触，因此，连接榫在设有孔的弓形件内不可能使其得到可靠的支承。

其它解决办法在专利FR--A 7825472和DE--A 2027149中都公开介绍过。不过，这些解决问题的方法在实际中都不能令人十分满意。

本发明的目的在于，设计一种上述类型的弓形件，既可使制造容易，又能在使用中不会出现问题，特别是，能补偿连接榫在径向上的移位。

为实现上述目的，按照本发明的技术方案是：一种用于衬砌峒室、特别是用于隧道支护的弓形件，它带有一个大体呈碗形的主体，后者由外表面、内表面和侧面围成，在侧面上设有至少一个用于安放连接榫的基本为圆柱形的孔，一个可有限变形的管子伸入到该孔之内，管子的外圆周与孔壁之间有一间隔，其特点在于，该管子的一第一段在弓形件的主体里造型，部分地被填充了主体的材料，而该管子的一第二段向里敞口，间隔中置有可变形的材料。

本发明的关键在于孔的设计比较特殊，它根据承受连接榫规定。原则上本发明是应用在弓形件一连接上，在这种连接中，两个需要连接的弓形件互相有对应的孔眼，在安装之前，就己经把一个分开制成的连接榫安入到其中的一个孔中了。因此，既可以按照本发明的结构方式制成两个孔之中的一个孔，也可以按本发明方式制成两个孔。但是，按照同样方式，也可以把一个被连接的弓形件的连接榫同弓形件制成一个整体，然后安入到按照本发明另一所设计的弓形件孔中。本发明最大的优点在于，连接榫可以随时根据实际需要来设计并且具有特别好的刚性。

当连接构成之后由于管子基本上为塑性变形，成为具有很高强度的连接榫，可以达到牢靠的支承。优点还有，通过孔壁来限制住管子径向偏转，这样，当出现错误操作时，就不会导致折断或者引起其它的损害。

当在孔与管子之间的间距内安放变形材料时，会使按照本发明制造弓形件工作量得以减轻。在制造弓形件时，可变形材料好像是可丢失模板，从而明显地减少了费用。

管子收尾于弓形件的侧面且不伸出该侧面，并且在侧面区内是向外扩大的，这样就便于连接榫的导入。

另外，以有利的方式保证管子有充分的变形。管子用钢管，它是成型在弓形件的主壳体中。通常孔深要比规定的连接榫压入的深度至少深出管子直径的10％，最好伸出不少于管子直径的20％。如果间隙在管子直径的5％与20％之间，则此时最有利。