折叠三榀拱架治具的制作方法

本发明涉及拱架安装的，尤其涉及折叠三榀拱架治具的结构。

背景技术：

1、隧道工程是交通建设的重要部分，在隧道施工过程中，需要进行地质预报、管棚支护、施工锚杆、注浆加固等多种施工工序，在开挖隧道时，需要根据地质情况沿隧道的长度方向按一定的排距架设拱架对隧道进行支护，以防止隧道塌方。拱架由呈拱形弯曲的工字钢构成，尺寸较大，由于隧道的横截面较大，每榀拱架的长度也相应较大，为了便于运输和安装，通常将每榀拱架拆分为三个拱架单元，通过折叠固定装置对拆分后的拱架单元进行连接和固定形成折叠拱架。除了单品拱架外，为了提高隧道内拱架施工效率，通常在隧道外预制三榀拱架，三榀拱架同样也发展出了折叠三榀拱架。

2、折叠三榀拱架在折弯固定时，需要在各拱架单元的端部打固定孔，通过穿过固定孔的折叠固定装置将各拱架单元连接进行折叠和固定，从而方便运输和安装，由于拱架整体呈弧形，在生产过程中容易滑动，现有的折叠三榀拱架生产设备的定位装置在对其定位时易发生移位，导致角度定位不准确，需要频繁进行调整，使折叠三榀拱架在生产过程中固定孔的打孔位置和尺寸的精度无法保证，导致生产的折叠三榀拱架安装后存在扭曲现象，后期安装时需要逐个调节，不仅安装效率低，容易影响隧道工程施工的质量。

3、而且，现有的拱架生产设备无法实现多排距的三榀拱架生产，安装效率低，吊装运输不便。

4、本发明的第一目的在于解决对折叠三榀拱架的拱架单元打固定孔时，打孔位置和尺寸的精度不足的问题。

5、第二目的在于解决多排距的折叠三榀拱架生产、安装效率低，吊装运输不便的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了折叠三榀拱架治具，包括焊接平台、支撑装置和拱架连接装置，支撑装置包括相对设置于焊接平台顶面上左右两侧的两个立柱，设置于立柱上的拱架定位模具和打孔定位模具，以及设置于焊接平台顶面上的第一支重轮和第二支重轮。立柱竖向设置于焊接平台上，顶部设置有连接件，连接件整体呈u形，两个立柱上的连接件的开口相对设置。

2、拱架定位模具可沿左右方向滑动设置于连接件上，包括两个相互平行设置的连接板，以及倾斜设置于两个连接板上下两端的上定位板和下定位板，用于固定待连接的两个拱架单元。打孔定位模具包括两个打孔定位板，两个打孔定位板分别通过铰链竖向设置于连接件的开口端的前后两侧，两个打孔定位板上均设置有定位孔。

3、第一支重轮通过辅助支架设置于焊接平台顶面的右侧，用于支撑折叠拱架展开后位于右侧的拱架单元，第二支重轮设置于焊接平台顶面的中部，用于支撑折叠拱架展开后位于左侧的拱架单元，拱架连接装置用于固定连接打孔后的拱架单元，对折叠拱架的折叠角度进行限定。

4、本发明使用时，只要将折叠拱架的各拱架单元吊装至焊接平台上，通过第一支重轮支撑折叠拱架展开后位于右侧的第三拱架单元，通过第二支重轮支撑折叠拱架展开后位于左侧的第二拱架单元，将第二拱架单元端部的连接片与左侧的拱架定位模具的下定位板固定连接，将第三拱架单元端部的连接片与右侧的拱架定位模具的下定位板固定连接，最后将第一拱架单元两端的连接片分别与两个拱架定位模具的上定位板固定连接。

5、然后，转动两个打孔定位模具的打孔定位板，使各打孔定位板夹紧各拱架单元，通过打孔工具穿过各打孔定位板上的定位孔对各拱架单元进行打孔，当固定孔打完后，将各打孔定位板转动回到初始位置，通过拱架连接装置穿过各拱架单元的固定孔将相邻的两个拱架单元固定即可。

6、本发明通过在立柱顶部设置连接件，将拱架定位模具设置于连接件上，通过拱架定位模具的上定位板和下定位板与待连接的两个拱架单元端部的连接片固定连接，第一支重轮可以支撑折叠拱架展开后位于右侧的第三拱架单元，第二支重轮可以支撑折叠拱架展开后位于左侧的第二拱架单元，方便将各拱架单元与拱架定位模具固定，提高各拱架单元制作时的稳定性。

7、将打孔定位模具的两个打孔定位板通过铰链竖向设置于连接件的开口端的前后两侧，使打孔定位板可以左右转动，在拆装拱架单元时，使两个打孔定位板可以向外张开，在进行打孔作业时，使两个打孔定位板可以向内闭合夹紧拱架单元，通过打孔定位板上的定位孔对打孔设备进行定位，可以保证固定孔的打孔位置和打孔尺寸的精度，提高打孔效率。

8、优选地，拱架定位模具的两个连接板上均设置有销轴孔，销轴孔内设置有滑动销轴，连接件的前后两侧壁上对应销轴孔的位置设置有沿左右方向延伸的销轴滑动槽，滑动销轴穿过销轴孔和销轴滑动槽，将拱架定位模具和连接件滑动连接。

9、通过在连接件的前后两侧壁上设置沿左右方向延伸的销轴滑动槽，在拱架定位模具的连接板设置销轴孔，滑动销轴穿过销轴孔和销轴滑动槽，使拱架定位模具可以沿销轴滑动槽在左右方向滑动，通过销轴滑动槽内设置的销轴止口将滑动销轴固定，因此，可以固定不同大小的拱架单元，而且可以方便各拱架单元的拆装，提高折叠三榀拱架的制作效率。

10、优选地，打孔定位模具还包括定位螺柱，定位螺柱一端与打孔定位模具的一个打孔定位板的内侧壁固定连接，与打孔定位板垂直，另一端设置有定位螺母。打孔定位模具的另一个打孔定位板上对应定位螺柱的位置设置有定位卡口。打孔定位板的内侧壁上对应定位孔的位置设置有定位筒，定位筒和定位孔的轴线共线，定位筒的远离打孔定位板的一端设置有夹爪。

11、通过在打孔定位板上设置定位螺柱，另一个打孔定位板上对应定位螺柱的位置设置定位卡口，在进行打孔作业时，通过定位螺柱将打孔定位模具上的两个打孔定位模板固定，并在打孔定位板的内侧壁上设置定位筒，在定位筒上设置夹爪，在两个打孔定位模板固定时，通过两个打孔定位模板上的夹爪从前后两侧夹紧各拱架单元，防止打孔时打孔定位模板和各拱架单元产生相对移动，提高打孔位置和尺寸的精度。

12、优选地，拱架连接装置包括相互铰接的两个卡扣座，两个卡扣座通过定位杆进行固定，两个卡扣座分别用于固定待连接的两个拱架单元。卡扣座包括相对分布于拱架单元两侧的两个卡接板，两个卡接板上对应拱架单元上固定孔的位置设置有卡接孔，通过拱架连接销轴穿过卡接孔和固定孔将卡扣座固定在拱架单元上，对折叠拱架的折叠角度进行限定。

13、设置拱架连接装置包括相互连接的两个卡扣座，在卡扣座的两侧设置卡接板，使用时，将两个卡扣座放置于折叠 拱架弯折处的内侧，将卡扣座上的两个卡接板分别固定在拱架单元的两侧，使两个卡扣座分别与需连接的两个拱架单元固定连接，无需将拱架单元从拱架定位模具上拆卸即可完成对各拱架单元的折叠和固定，对各拱架单元进行角度限定，满足折叠三榀拱架运输过程中的折叠需求，可以提高折叠三榀拱架的生产效率，而且可以重复使用，减少材料损耗，降低了生产成本。

14、优选地，拱架定位模具的上定位板和下定位板上均设置有连接孔，上定位板和下定位板与各拱架单元上的连接片通过螺栓连接。

15、通过在上定位板和下定位板上设置连接孔，与各拱架单元上的连接片通过螺栓连接，可以提高各拱架单元的拆装效率和牢固性。

16、优选地，第一支重轮通过螺栓固定设置于辅助支架上，第一支重轮底部设置有升降调节螺栓。第二支重轮通过螺栓固定设置于焊接平台上，第二支重轮底部设置有升降调节螺栓。第二支重轮设置有两个，两个第二支重轮沿左右方向排列设置，保持间距。

17、通过转动升降调节螺栓可以调节第一支重轮和第二支重轮的高度，使第一支重轮和第二支重轮对各拱架单元处于较好的支撑状态。而且，通过调节第一支重轮和第二支重轮高度，并松动拱架定位模具的下定位板上的螺栓，可以将较低处的打孔作业高度进行调整，提高作业效率。

18、优选地，支撑装置设置有三个，三个支撑装置沿前后方向排列，等间距设置。设置三个支撑装置可以同时进行三榀折叠拱架的生产，提高折叠三榀拱架生产效率。

19、优选地，还包括连接杆，连接杆水平设置，两端分别通过螺栓与在前后方向相邻的两个立柱固定连接。通过设置连接杆，将连接杆的两端分别通过螺栓与在前后方向相邻的两个立柱固定连接，可以对立柱进行固定，提高牢固性。

20、优选地，连接杆包括第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部通过螺栓可拆卸连接，焊接平台的顶面上设置有用于安装第二支重轮的第二安装板和用于安装立柱的第三安装板，辅助支架上设置有用于安装第一支重轮的第一安装板。

21、其中，用于安装最前侧的支撑装置的第二支重轮的第二安装板设置有两组，两组第二安装板沿前后方向排列，其间距与第二连接部的长度相等；用于安装最后侧的支撑装置的第二支重轮的第二安装板设置有两组，两组第二安装板沿前后方向排列设置，其间距与第二连接部的长度相等。

22、用于安装最前侧的支撑装置的第一支重轮的第一安装板设置有两组，两组第一安装板沿前后方向排列设置，其间距与第二连接部的长度相等；用于安装最后侧的支撑装置的第一支重轮的第一安装板设置有两组，两组第一安装板沿前后方向排列设置，其间距与第二连接部的长度相等。

23、因此，本发明可以对折叠拱架之间间距不同的折叠三榀拱架进行固定和制作，设置连接杆包括第一连接部和第二连接部，第一连接部和第二连接部通过螺栓连接，可以根据折叠三榀拱架的各折叠拱架之间间距选择对应长度的连接杆对立柱进行固定，从而调节立柱的位置，适用折叠拱架间距不同的折叠三榀拱架的生产。

24、优选地，焊接平台为由多个沿左右方向延伸的横杆、沿前后方向延伸的纵杆和竖向延伸的支撑杆固定连接成的方形框架结构，焊接平台的底部设置有多个万向支撑脚。

25、设置焊接平台为方形框架结构，可以减轻重量，提高强度，而且方便工作人员穿行进行打孔焊接作业，在焊接平台的底部设置多个万向支撑脚，可以在不平坦的地面上调节万向支撑脚，使焊接平台受力平衡，在作业时，保持稳定。