工字钢下料用画线器及画线方法

技术领域

本发明涉及工程施工用具技术领域，具体涉及一种用于工字钢下料时的等截面画线器，及其画线方法。

背景技术

隧道初期支护采用工字钢进行支护，工字钢分段制作，现场采用连接钢板和螺栓进行拼接。工字钢需要根据设计的长度进行下料，传统工字钢下料主要采用钢直尺画线，再切割成段。

传统工字钢切割画线采用钢直尺，由于工字钢横截面成“H”型，钢直尺分段画线，画线过程不连续，尤其在工字钢腹板处极易出现偏差，导致切割时腹板不平齐，最终形成的截面尺寸大小不一致，使连接钢板焊接位置及焊缝质量均无法保证，直接造成洞内初期支护拱架单元剪连接合格率较低。

发明内容

本发明旨在提供一种专用于工字钢下料的画线器，能确保切割面垂直无偏差，切割后为等截面，连接钢板焊接位置及焊缝质量高。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种工字钢下料用画线器及画线方法，包括刚性连接杆和两个竖直卡板，两竖直卡板相对设置，刚性连接杆的两端分别与竖直卡板垂直焊接连成一体，每个竖直卡板的中下部被挖空形成腹板避让区，沿着腹板避让区的左右边缘分别开有向上延伸的翼板卡槽；所述竖直卡板的高度大于工字钢的翼板宽度W，翼板卡槽的深度等于工字钢的翼板端头到腹板的距离L1，腹板避让区的高度等于L1与腹板厚度L2之和，翼板卡槽的宽度与工字钢的翼板厚度D一致；所述刚性连接杆位于腹板避让区的正上方，刚性连接杆至少为两根。

作为上述方案的优选，所述竖直卡板采用厚度3mm的钢板制成，刚性连接杆采用直径8mm的圆钢制成。

进一步优选为，所述刚性连接杆采用伸缩套筒结构，能进行长度调节，沿着伸缩套筒侧壁设置有一列插孔供插销插入，插销插入不同的插孔内进行套筒的长度限定。

进一步优选为，所述刚性连接杆采用圆钢制成。

同时，本发明还提供了一种利用上述的工字钢下料用画线器的画线方法，包括以下步骤：

第一步，手提刚性连接杆，将工字钢下料用画线器移至工字钢的待下料位置的正上方；

第二步，将每个竖直卡板分别通过两个翼板卡槽卡入工字钢的两翼板上，腹板避让区正好抵在工字钢的腹板上，而竖直卡板的下端正好与工字钢的翼板下端齐平；

第三步，沿着每个竖直卡板与工字钢的结合处进行画线，能画出完整连贯的下料截面线，两个竖直卡板相对背离侧的距离决定了下料工字钢的长度，画线完成后，手提刚性连接杆取出进行下一段工字钢的画线。

本发明的有益效果：根据工字钢型号及工字钢形状特点，设计出手提式画线器，具有轻便快捷的特点，能够保证工字钢裁剪断面平齐、垂直方向无误差。工字钢画线器在前后设置一块竖直卡板，竖直卡板上开设工字钢翼板卡槽，方便工字钢直接卡进槽内，两竖直卡板之间采用刚性连接杆进行连接，方便人员进行手提。使用时，将画线器卡在工字钢上，以竖直卡板作为定位画线器，进行画线处置。相比传统人工画线，大大提高了施工效率，节约了人工成本，同时又能保证焊缝宽度要求，确保钢板连接质量，适用于所有涉及工字钢加工及切割精准定位。

附图说明

图1为本发明的结构透视图。

图2为本发明的使用状态透视图。

图3为工字钢的断面图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：

结合图1—图2所示，一种工字钢下料用画线器，主要由刚性连接杆2和两个竖直卡板1组成。

两竖直卡板1相对设置，刚性连接杆2的两端分别与竖直卡板1垂直焊接连成一体。两个刚性连接板1的间隔距离由工字钢的下料长度决定，刚性连接杆2既起连接作用，又作为提手方便操作。

每个竖直卡板1的中下部被挖空成腹板避让区1a，沿着腹板避让区1a的左右边缘分别开有向上延伸的翼板卡槽1b。

结合图1—图3所示，竖直卡板1的高度大于工字钢3的翼板3a宽度W，翼板卡槽1b的深度等于工字钢3的翼板3a端头到腹板3b的距离L1，腹板避让区1a的高度等于L1与腹板3b厚度L2之和，翼板卡槽1b的宽度与工字钢3的翼板3a厚度D一致。通过这样的尺寸限定，使得工字钢下料用画线器及画线方法在使用时，通过两个翼板卡槽分别卡入工字钢的两翼板，腹板避让区正好错开腹板，而竖直卡板的下端正好与工字钢的翼板下端齐平，方便操作。同时，沿着竖直卡板与工字钢的结合处进行画线，能画出完整连贯的下料截面线，两个竖直卡板正好画出工字钢两端的下料截面线，一次完成，操作效率高。

最好是，刚性连接杆2位于腹板避让区1a的正上方，刚性连接杆2可采用圆钢制成，刚性连接杆2至少为两根；另外，竖直卡板1采用厚度3mm的钢板制成，刚性连接杆2采用直径8mm的圆钢制成，但不以此为限。

刚性连接杆2采用伸缩套筒结构，能进行长度调节，沿着伸缩套筒侧壁设置有一列插孔供插销插入，插销插入不同的插孔内进行套筒的长度限定，以满足不同长度的工字钢下料使用。

一种利用上述的工字钢下料用画线器的画线方法，包括以下步骤：

第一步，手提刚性连接杆2，将工字钢下料用画线器移至工字钢的待下料位置的正上方；

第二步，将每个竖直卡板1分别通过两个翼板卡槽1b卡入工字钢的两翼板上，腹板避让区1a正好抵在工字钢的腹板上，而竖直卡板1的下端正好与工字钢的翼板下端齐平；

第三步，沿着每个竖直卡板1与工字钢的结合处进行画线，能画出完整连贯的下料截面线，两个竖直卡板1相对背离侧的距离决定了下料工字钢的长度，画线完成后，手提刚性连接杆2取出进行下一段工字钢的画线。

该画线器应用于隧道钢拱架加工中拱架切割工序，平均每个工字钢单元画线仅需10s，且切割面垂直无偏差，有效解决了工字钢腹板处画线偏差问题，该画线器能够直接嵌入工字钢，画线一次成型，且方便快捷，拱架加工合格率提升明显。

经济效益分析：每个工字钢单元切割效率提升1min，假设某隧道初期支护使用工字钢合计62500个工字钢单元，合计节约工时130天，并且提高了洞内初期支护拱架安装效率，连接钢板能够精准居中，具体节约成本分析见下表。