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一种用于隧道施工的支护设备

申请号 CN202410061281.5 申请日 2024-01-16 公开(公告)号 CN117846654A 公开(公告)日 2024-04-09
申请人 中铁三局集团有限公司; 中铁三局集团桥隧工程有限公司; 发明人 解志伟; 刘同; 弭辉; 刘小青; 梁卿恺; 申彩娟; 卢至成; 李东华; 陶彪; 赵磊;
摘要 本 发明 涉及隧道施工设备技术领域,具体为一种用于隧道施工的支护设备,包括: 底板 、顶板、延伸板、浇筑 框架 和 支撑 座,底板连接有移动轮,底板和固定座;顶板连接有 液压缸 、 电机 一和 螺纹 杆,顶板一端设有连接半管和支撑板一;延伸板连接有支撑板二和限位滑杆;浇筑框架连接有摆杆,摆杆连接有转动柱;支撑座连接有电机二和 转轴 ,支撑座一侧设有 齿轮 盘和移动板,移动板连接有滑柱、 齿条 和限位滑条;有益效果为:本装置以便于对隧道的侧面与顶壁进行全面的支撑,提高支撑防护的效果和效率,保证支护时无需进行较长的时间来进行安装,提高支护效率,增加实用性。
权利要求

1.一种用于隧道施工的支护设备,其特征在于:所述用于隧道施工的支护设备包括:
底板(1),所述底板(1)的下侧壁四端固定连接有移动轮(2),所述底板(1)其中两端均设有一对伸缩杆(3)和固定板(4),所述底板(1)上侧壁两端对称两侧均设有固定座(13);
顶板(10),位于底板(1)上方,所述顶板(10)的一侧设有若干个液压缸(9),所述顶板(10)一端两侧设有连接半管(18)和支撑板一(19),所述顶板(10)另一端设有电机一(25)和螺纹杆(27);
延伸板(23),位于顶板(10)的一侧,所述延伸板(23)的一端对称两侧支撑板二(20),所述延伸板(23)另一端设有一对限位滑杆(24);
浇筑框架(7),设有一对,每个所述浇筑框架(7)的一端对称两侧均设有摆杆(6),所述摆杆(6)另一端连接有转动柱(14);
支撑座(5),与底板(1)相连接,所述支撑座(5)连接有电机二(29)和转轴(31),所述支撑座(5)的一侧设有齿轮盘(30)和两个移动板(33),所述移动板(33)连接有滑柱(15)、齿条(34)和限位滑条(35)。
2.根据权利要求1所述的一种用于隧道施工的支护设备,其特征在于:所述固定板(4)的一端与底板(1)固定连接,所述固定板(4)下侧壁与伸缩杆(3)固定连接,所述底板(1)上侧壁中间与液压缸(9)固定端通过螺栓固定连接,所述液压缸(9)移动端与顶板(10)下侧壁固定连接,所述底板(1)在液压缸(9)一侧的侧壁上与支撑座(5)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于隧道施工的支护设备,其特征在于:所述顶板(10)与支撑板一(19)固定连接,所述支撑板一(19)上侧壁与连接半管(18)固定连接,所述连接半管(18)的一侧固定连接有浇筑管一(8),所述连接半管(18)卡合连接有浇筑半管(12)。
4.根据权利要求1所述的一种用于隧道施工的支护设备,其特征在于:所述顶板(10)远离支撑板一(19)的一端中间侧壁开设有放置腔(26),所述顶板(10)在放置腔(26)两侧的侧壁上开设有限位槽(21),所述放置腔(26)内壁与电机一(25)固定连接,所述电机一(25)的输出端与螺纹杆(27)一端固定连接,所述顶板(10)和延伸板(23)上侧壁均固定连接有橡胶垫(11)。
5.根据权利要求4所述的一种用于隧道施工的支护设备,其特征在于:所述延伸板(23)与支撑板二(20)固定连接,所述延伸板(23)远离支撑板二(20)的一端中间开设有螺纹槽(22),所述延伸板(23)在螺纹槽(22)开口处的两侧分别与两个限位滑杆(24)的一端固定连接,所述限位滑杆(24)与限位槽(21)内壁滑动连接,所述限位滑杆(24)呈“T”形。
6.根据权利要求1所述的一种用于隧道施工的支护设备,其特征在于:所述摆杆(6)与浇筑框架(7)固定连接,每对所述摆杆(6)远离浇筑框架(7)的一端且相互远离的侧壁上分别与两个转动柱(14)固定连接,所述转动柱(14)与相应固定座(13)转动连接,每对其中一个所述摆杆(6)靠近支撑座(5)的一端侧壁上开设有限位槽孔(16),每对所述摆杆(6)相对侧壁之间固定连接有加强杆(28),所述浇筑框架(7)一端侧壁固定连接有浇筑管二(17)。
7.根据权利要求6所述的一种用于隧道施工的支护设备,其特征在于:所述支撑座(5)远离液压缸(9)的一端侧壁与电机二(29)固定连接,所述电机二(29)的输出端与转轴(31)固定连接,所述转轴(31)的外壁与齿轮盘(30)侧壁固定连接,所述支撑座(5)在转轴(31)上下方对称两侧侧壁上开设有限位滑槽(32)。
8.根据权利要求7所述的一种用于隧道施工的支护设备,其特征在于:两个所述移动板(33)关于转轴(31)中心旋转对称,所述移动板(33)呈“L”形,两个所述移动板(33)相对侧壁上分别与齿条(34)固定连接,所述齿条(34)和齿轮盘(30)啮合连接,所述移动板(33)靠近移动板(33)一端的侧壁与限位滑条(35)固定连接,所述限位滑条(35)与限位滑条(35)滑动连接,所述限位滑条(35)呈“T”形,所述移动板(33)一侧与滑柱(15)固定连接,所述滑柱(15)与限位槽孔(16)内壁滑动连接。

说明书全文

一种用于隧道施工的支护设备

技术领域

[0001] 本发明涉及隧道施工设备技术领域,具体为一种用于隧道施工的支护设备。

背景技术

[0002] 隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式,利用围岩本身所具有的承载效能的前提下,采用毫秒爆破和光面爆破技术,进行全断面开挖施工,并以形成复合式内外两层衬砌来修建隧道的洞身,即以喷混凝土、锚杆、筋网、钢支撑等为外层支护形式,在洞身开挖之后必须立即进行的支护工作。
[0003] 现有技术中,有的支撑装置不便于对隧道的侧面与顶壁进行全面的支撑,使得支撑防护的效果较差,且支护的效率较低,支护时需进行较长时间的来进行安装,支护效率较低,具有一定的局限性。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种用于隧道施工的支护设备,以解决上述背景技术中提出的有的支撑装置不便于对隧道的侧面与顶壁进行全面的支撑,使得支撑防护的效果较差,且支护的效率较低,支护时需进行较长时间的来进行安装,支护效率较低,具有一定的局限性的问题。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于隧道施工的支护设备,所述用于隧道施工的支护设备包括:底板,所述底板的下侧壁四端固定连接有移动轮,所述底板其中两端均设有一对
伸缩杆和固定板,所述底板上侧壁两端对称两侧均设有固定座;
顶板,位于底板上方,所述顶板的一侧设有若干个液压缸,所述顶板一端两侧设有
连接半管和支撑板一,所述顶板另一端设有电机一和螺纹杆;
延伸板,位于顶板的一侧,所述延伸板的一端对称两侧支撑板二,所述延伸板另一
端设有一对限位滑杆;
浇筑框架,设有一对,每个所述浇筑框架的一端对称两侧均设有摆杆,所述摆杆另
一端连接有转动柱;
支撑座,与底板相连接,所述支撑座连接有电机二和转轴,所述支撑座的一侧设有
齿轮盘和两个移动板,所述移动板连接有滑柱、齿条和限位滑条。
[0006] 优选的,所述固定板的一端与底板固定连接,所述固定板下侧壁与伸缩杆固定连接,所述底板上侧壁中间与液压缸固定端通过螺栓固定连接,所述液压缸移动端与顶板下侧壁固定连接,所述底板在液压缸一侧的侧壁上与支撑座固定连接。
[0007] 优选的,所述顶板与支撑板一固定连接,所述支撑板一上侧壁与连接半管固定连接,所述连接半管的一侧固定连接有浇筑管一,所述连接半管卡合连接有浇筑半管。
[0008] 优选的,所述顶板远离支撑板一的一端中间侧壁开设有放置腔,所述顶板在放置腔两侧的侧壁上开设有限位槽,所述放置腔内壁与电机一固定连接,所述电机一的输出端与螺纹杆一端固定连接,所述顶板和延伸板上侧壁均固定连接有橡胶垫。
[0009] 优选的,所述延伸板与支撑板二固定连接,所述延伸板远离支撑板二的一端中间开设有螺纹槽,所述延伸板在螺纹槽开口处的两侧分别与两个限位滑杆的一端固定连接,所述限位滑杆与限位槽内壁滑动连接,所述限位滑杆呈“T”形。
[0010] 优选的,所述摆杆与浇筑框架固定连接,每对所述摆杆远离浇筑框架的一端且相互远离的侧壁上分别与两个转动柱固定连接,所述转动柱与相应固定座转动连接,每对其中一个所述摆杆靠近支撑座的一端侧壁上开设有限位槽孔,每对所述摆杆相对侧壁之间固定连接有加强杆,所述浇筑框架一端侧壁固定连接有浇筑管二。
[0011] 优选的,所述支撑座远离液压缸的一端侧壁与电机二固定连接,所述电机二的输出端与转轴固定连接,所述转轴的外壁与齿轮盘侧壁固定连接,所述支撑座在转轴上下方对称两侧侧壁上开设有限位滑槽。
[0012] 优选的,两个所述移动板关于转轴中心旋转对称,所述移动板呈“L”形,两个所述移动板相对侧壁上分别与齿条固定连接,所述齿条和齿轮盘啮合连接,所述移动板靠近移动板一端的侧壁与限位滑条固定连接,所述限位滑条与限位滑条滑动连接,所述限位滑条呈“T”形,所述移动板一侧与滑柱固定连接,所述滑柱与限位槽孔内壁滑动连接。
[0013] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过电机二、转轴、齿轮盘、齿条以及限位滑条和限位滑槽使得两个移动板
相互靠近或者远离,进一步通过滑柱、限位槽孔以及转动柱和固定座带动两组摆杆以转动柱为轴心的扇形转动,从而根据隧道侧面的弧度调整两个浇筑框架的倾斜度,并且可在摆杆与浇筑框架相连的一端内部设有气缸,通过气缸移动端与浇筑框架固定连接,以此来调节浇筑框架的高度,使得浇筑框架与隧道侧面完全挤压贴合,即可对隧道的侧面进行支撑防护;
本发明可通过电机一、螺纹杆、限位滑杆和限位槽使得延伸板移动以增加上方支
撑面积,然后再启动多个顶升液压缸带动顶板和延伸板同步上升,直至与隧道顶部相挤压贴合,即可对隧道的顶壁进行支撑防护;之后可将两个浇筑半管卡合至两个连接半管内,再将外部混凝土注浆导管插入浇筑管二上,并开始注浆,即可将混凝土注射至浇筑半管内,使混凝土与隧道顶壁相融合,待混凝土凝固后,即可进一步增加顶壁的支撑稳定性,以此来提高支撑防护的效果和效率,并使得支护时无需进行较长时间的来进行安装,提高实用性。
附图说明
[0014] 图1为本发明整体结构示意图;图2为本发明图1中A处的结构放大示意图;
图3为本发明顶板结构示意图;
图4为本发明顶板局部结构剖视图;
图5为本发明图4中B处的结构放大示意图;
图6为本发明支撑座内侧结构示意图;
图7为本发明图6中C处的结构放大示意图;
图8为本发明移动板结构示意图。
[0015] 图中:1、底板;2、移动轮;3、伸缩杆;4、固定板;5、支撑座;6、摆杆;7、浇筑框架;8、浇筑管一;9、液压缸;10、顶板;11、橡胶垫;12、浇筑半管;13、固定座;14、转动柱;15、滑柱;16、限位槽孔;17、浇筑管二;18、连接半管;19、支撑板一;20、支撑板二;21、限位槽;22、螺纹槽;23、延伸板;24、限位滑杆;25、电机一;26、放置腔;27、螺纹杆;28、加强杆;29、电机二;
30、齿轮盘;31、转轴;32、限位滑槽;33、移动板;34、齿条;35、限位滑条。

具体实施方式

[0016] 为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述,及优点更加清楚明白,以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,仅仅用以解释本发明实施例,并不用于限定本发明实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0017] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0018] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0019] 出于简明和说明的目的,实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中,很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是,对于本领域普通技术人员,这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中,没有详细地描述公知方法和结构,以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外,所有实施例可以互相结合使用。实施例一
[0020] 请参阅图1至图8,本发明提供一种技术方案:一种用于隧道施工的支护设备,用于隧道施工的支护设备包括:底板1,底板1的下侧壁四端固定连接有移动轮2,底板1其中两端均设有一对伸缩
杆3和固定板4,底板1上侧壁两端对称两侧均设有固定座13;固定板4的一端与底板1固定连接,固定板4下侧壁与伸缩杆3固定连接,底板1上侧壁中间与液压缸9固定端通过螺栓固定连接,液压缸9移动端与顶板10下侧壁固定连接,底板1在液压缸9一侧的侧壁上与支撑座5固定连接;
首先通过移动轮2将底板1移动到合适位置,之后启动伸缩杆3移动端伸长,将下端
的支撑盘与地面接触,并在支撑盘上设有以保证底板1稳固性。
实施例二
[0021] 在实施例一的基础上,还包括顶板10,位于底板1上方,顶板10的一侧设有若干个液压缸9,顶板10一端两侧设有连接半管18和支撑板一19,顶板10另一端设有电机一25和螺纹杆27;顶板10与支撑板一19固定连接,支撑板一19上侧壁与连接半管18固定连接,连接半管18的一侧固定连接有浇筑管一8,连接半管18卡合连接有浇筑半管12;顶板10远离支撑板一19的一端中间侧壁开设有放置腔26,顶板10在放置腔26两侧的侧壁上开设有限位槽21,放置腔26内壁与电机一25固定连接,电机一25的输出端与螺纹杆27一端固定连接,顶板10和延伸板23上侧壁均固定连接有橡胶垫11;启动多个顶升液压缸9带动顶板10和延伸板23同步上升,直至与隧道顶部相挤压
贴合,即可对隧道的顶壁进行支撑防护;之后可将两个浇筑半管12卡合至两个连接半管18内,再将外部混凝土注浆导管插入浇筑管二17上,并开始注浆,即可将混凝土注射至浇筑半管12内,使混凝土与隧道顶壁相融合,待混凝土凝固后,即可进一步增加顶壁的支撑稳定性,并通过橡胶垫11更好的使得顶板10和延伸板23与隧道顶部贴合。
实施例三
[0022] 在实施例一的基础上,还包括延伸板23,位于顶板10的一侧,延伸板23的一端对称两侧支撑板二20,延伸板23另一端设有一对限位滑杆24;延伸板23与支撑板二20固定连接,延伸板23远离支撑板二20的一端中间开设有螺纹槽22,延伸板23在螺纹槽22开口处的两侧分别与两个限位滑杆24的一端固定连接,限位滑杆24与限位槽21内壁滑动连接,限位滑杆24呈“T”形;
可启动电机一25带动螺纹杆27转动,通过螺纹杆27和螺纹槽22之间的螺纹连接
使得延伸板23移动以增加上方支撑面积,同时通过限位滑杆24和限位槽21的作用,增加延伸板23的稳固效果
实施例四
[0023] 在实施例一的基础上,还包括浇筑框架7,设有一对,每个浇筑框架7的一端对称两侧均设有摆杆6,摆杆6另一端连接有转动柱14;摆杆6与浇筑框架7固定连接,每对摆杆6远离浇筑框架7的一端且相互远离的侧壁上分别与两个转动柱14固定连接,转动柱14与相应固定座13转动连接,每对其中一个摆杆6靠近支撑座5的一端侧壁上开设有限位槽孔16,每对摆杆6相对侧壁之间固定连接有加强杆28,浇筑框架7一端侧壁固定连接有浇筑管二17;可在摆杆6与浇筑框架7相连的一端内部设有气缸,通过气缸移动端与浇筑框架7
固定连接,以此来调节浇筑框架7的高度,使得浇筑框架7与隧道侧面完全挤压贴合,即可对隧道的侧面进行支撑防护,在两个浇筑框架7支撑完成后,即可将外部混凝土注浆导管插入的浇筑管一8上,并开始注浆,即可将混凝土注射至浇筑框架7内,待混凝土凝固后,即可增加浇筑框架7与隧道侧面的整体性,进一步增加侧面的支撑稳定性。
实施例五
[0024] 在实施例一的基础上,还包括支撑座5,与底板1相连接,支撑座5连接有电机二29和转轴31,支撑座5的一侧设有齿轮盘30和两个移动板33,移动板33连接有滑柱15、齿条34和限位滑条35;支撑座5远离液压缸9的一端侧壁与电机二29固定连接,电机二29的输出端与转轴31固定连接,转轴31的外壁与齿轮盘30侧壁固定连接,支撑座5在转轴31上下方对称两侧侧壁上开设有限位滑槽32;两个移动板33关于转轴31中心旋转对称,移动板33呈“L”形,两个移动板33相对侧壁上分别与齿条34固定连接,齿条34和齿轮盘30啮合连接,移动板33靠近移动板33一端的侧壁与限位滑条35固定连接,限位滑条35与限位滑条35滑动连接,限位滑条35呈“T”形,移动板33一侧与滑柱15固定连接,滑柱15与限位槽孔16内壁滑动连接;
可启动电机二29带动转轴31旋转,进而通过齿轮盘30和齿条34之间的啮合连接,
以及限位滑条35和限位滑槽32之间的滑动,使得两个移动板33相互靠近或者远离,进一步通过滑柱15和限位槽孔16之间的滑动,以及转动柱14和固定座13之间的转动,带动两组摆杆6以转动柱14为轴心的扇形转动,从而根据隧道侧面的弧度调整两个浇筑框架7的倾斜角度,使浇筑框架7可与隧道侧板较好的贴合。
[0025] 实际使用时,首先通过移动轮2将底板1移动到合适位置,之后启动伸缩杆3移动端伸长,将下端的支撑盘与地面接触,并在支撑盘上设有凸块以保证底板1稳固性,随后可启动电机二29带动转轴31旋转,进而通过齿轮盘30和齿条34之间的啮合连接,以及限位滑条35和限位滑槽32之间的滑动,使得两个移动板33相互靠近或者远离,进一步通过滑柱15和限位槽孔16之间的滑动,以及转动柱14和固定座13之间的转动,带动两组摆杆6以转动柱14为轴心的扇形转动,从而根据隧道侧面的弧度调整两个浇筑框架7的倾斜角度,使浇筑框架
7可与隧道侧板较好的贴合,并且可在摆杆6与浇筑框架7相连的一端内部设有气缸,通过气缸移动端与浇筑框架7固定连接,以此来调节浇筑框架7的高度,使得浇筑框架7与隧道侧面完全挤压贴合,即可对隧道的侧面进行支撑防护,在两个浇筑框架7支撑完成后,即可将外部混凝土注浆导管插入的浇筑管一8上,并开始注浆,即可将混凝土注射至浇筑框架7内,待混凝土凝固后,即可增加浇筑框架7与隧道侧面的整体性,进一步增加侧面的支撑稳定性;
侧面支撑完毕后,即可启动电机一25带动螺纹杆27转动,通过螺纹杆27和螺纹槽22之间的螺纹连接,使得延伸板23移动以增加上方支撑面积,同时通过限位滑杆24和限位槽21的作用,增加延伸板23的稳固效果,然后再启动多个顶升液压缸9带动顶板10和延伸板23同步上升,直至与隧道顶部相挤压贴合,即可对隧道的顶壁进行支撑防护;之后可将两个浇筑半管
12卡合至两个连接半管18内,再将外部混凝土注浆导管插入浇筑管二17上,并开始注浆,即可将混凝土注射至浇筑半管12内,使混凝土与隧道顶壁相融合,待混凝土凝固后,即可进一步增加顶壁的支撑稳定性。
[0026] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。