CN110173282A - 一种小断面隧道立钢拱架装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道工程的装置领域，尤其涉及一种小断面隧道立钢拱架装置，包括对称的两个支撑座以及架设在两个支撑座之间的滑动导轨，所述滑动导轨上滑动连接有移动底座，所述移动底座通过伸缩结构连接顶托，所述支撑座可以连接在隧道用工具车的车斗上。本发明提出的小断面隧道立钢拱架装置，施工简单、成本低廉、机动性高。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程的装置领域，尤其涉及一种小断面隧道立钢拱架装置。
背景技术
隧道工程初期支护形式有喷锚网支护及钢架锚喷支护等形式，如地质条件较差，初期支护需采取钢格栅拱架或型钢拱架锚喷支护，钢拱架在隧道洞外加工厂分节加工，安装前，运至隧道掌子面开挖现场，人工在地面组拼成左右两段， 后竖立拼装，与开挖面锚杆焊接定位后，施作钢架间纵向连接钢筋，安装钢筋网片，最后，喷射初期支护混凝土。现有的钢拱架安装台架仅供作业人员攀爬至隧道内壁安装位置，然后由人工将各个钢拱架节段抬举至安装位置并组拼安装，这种安装方式劳动强度高，速度慢，且拱架安装作业面为刚掘进开挖段， 围岩不稳定，易发生岩块掉落伤人等问题，危险性大。申请号为CN201410181277.9的专利提出“一种隧道初期支护钢拱架安装台架及钢拱架安装方法”，利用隧道初期支护钢拱架安装台架对钢拱架进行升举，解决了现有单纯由人工升举钢拱架造成的劳动强度大且安装速度慢的缺点，同时，可在开挖现场地面上对钢拱架进行组拼，减轻了作业人员的劳动强度，提高了安全性，但是该安装台架拼装较慢，移动不方便，针对3.0m×3.0m以下断面的隧道，立钢拱架主要还是依靠人力，劳动强度大、效率低。
发明内容
针对以上问题，本发明提出一种小断面隧道立钢拱架装置，施工简单、成本低廉、机动性高。
为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：包括对称的两个支撑座以及架设在两个支撑座之间且可沿着所述支撑座滑动的滑动导轨，所述滑动导轨上滑动连接有移动底座，所述移动底座通过伸缩结构连接顶托。
本发明使用时，可以将两个支撑座分别连接在隧道用工具车的两侧车斗上，然后用顶托固定钢拱架的拱腿，工具车可以对钢拱架进行搬运，到达指定位置后，控制伸缩结构来调整钢拱架的位置，并对其进行支撑，方便工人进行施工操作。
优选的，所述顶托包括连接所述伸缩结构的底板、设置于所述底板上表面的两侧的两块相互平行的固定板以及位于两块固定板内侧的限位夹板，所述底板表面开设有有垂直固定板的滑动槽，所述限位夹板通过滑块设置在所述滑动槽内并可以在所述滑动槽内滑动，所述固定板和限位夹板通过夹紧螺栓连接。
将钢拱架的拱腿放置在顶托内，通过控制限位夹板的移动对拱腿进行固定，夹紧螺栓用来夹紧，避免钢拱架出现移动。
优选的，所述顶托的底部固定有旋转轴，所述旋转轴套接在所述伸缩结构内并可以相对所述伸缩结构旋转运动，所述旋转轴的侧面连接有旋转把手。
钢拱架安装时，很多时候需要进行微调来校准固定的螺栓孔，旋转轴可以控制顶托对钢拱架进行一定角度的微调，旋转把手可以方便工作人员更加细致精准的调节。
进一步优选的，所述底板的两侧还铰接有两块弧形的加强板，所述加强板通过强力弹簧连接所述旋转轴。
小型钢拱架扔具备一定的重量，受力全部集中在顶托处，容易造成顶托两边固定板的折断，本发明在顶托两侧加装了连有强力弹簧的加强板，强力弹簧舒展状态时加强板轻微向上翘起，当钢拱架架设在顶托上时，弧形的钢拱架拱腿对两侧的加强板进行挤压，强力弹簧被压缩，此时，拱腿时刻受到向上的反作用力，一方面，加强了顶托对钢拱架的支撑强度，另外提高了钢拱架在顶托上的稳定性，避免滑动。
优选的，所述支撑座为U型钢槽，两个所述U型钢槽的开口相对设置，所述U型钢槽的内壁设有滑轮组，所述滑动导轨横向架设在两个所述U型钢槽的滑轮组上，两个所述U型钢槽分别可拆卸连接在工具车的两侧车斗，拆装方便，连接强度高，实用性高。
优选的，所述移动底座为C型钢槽，所述C型钢槽的两个内侧对称设置有两排滑轮组，所述滑动导轨套嵌在所述C型钢槽内并纵向架设在所述两排滑轮组上，拆装方便，连接强度高，实用性高。
优选的，所述支撑座上设有辅助支撑结构，包括剪叉式升降机和侧托。
由于钢拱架为圆拱形的结构，单纯用顶托支撑钢拱架的顶部容易造成钢拱架晃动，不稳定，且对顶托的要求较高，因此本发明在支撑座上架设了辅助支撑结构，可以单侧架设，也可以两个支撑座都架设，提高钢拱架的稳定性。
进一步优选的，所述侧托包括固定在剪叉式升降机支撑平台上的固定柱以及套接在所述固定柱上的侧托底板，所述侧托底板的上表面为契合隧道形状的圆弧状，所述侧托的两侧还设有侧板。
单一使用顶托支撑时，钢拱架自身容易绕顶托点旋转，此时，对顶托固定板的横向作用力较大，容易引起断裂，侧托用以对钢拱架进行辅助支撑，在固定、搬运钢拱架时更好的对钢拱架进行固定，避免钢拱架自身旋转、晃动对顶托造成破坏。
优选的，还设有锁紧装置，包括铰接在支撑座上的轴套和连接伸缩轴的轴杆，所述轴杆套接在轴套内并可以在里面滑动，所述轴套的侧壁设有用于固定所述轴杆的旋钮，移动底座在滑动导轨上移动时，可以拉动轴杆在轴套内滑动，当钢拱架放置在顶托上时，用旋钮固定轴杆不让其移动，进而固定移动底座，同时能提升整个装置的稳定性。减少晃动。
优选的，所述限位夹板的表面附着有橡胶层，一方面可以减少限位夹板和拱腿之间的碰撞造成的损伤，另外可以增加拱腿和限位夹板之间横向的摩擦力，减少钢拱架的滑动。
优选的，所述伸缩结构为液压伸缩杆。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明成本低廉，制作简单，充分利用了隧道运料工具车的机动性，提高了工作效率。
（2）本发明大大降低了斜坡立拱的难度，操作方便，安全性高。
（3）本发明对钢拱架的支撑稳固，调整灵活，非常适合隧道内钢拱架的连接安装。
（4）本发明在本技术领域有广泛的实用性。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为顶托的结构示意图；
附图3为顶托的侧面示意图；
附图4为移动底座处的连接示意图；
1-支撑座，2-滑动导轨，3-移动底座，4-液压伸缩杆，5-顶托，51-底板，52-固定板，53-滑动槽，54-限位夹板，55-滑块，56-夹紧螺栓，6-工具车斗车沿，7-加强板，8-旋转轴，9-旋转把手，10-强力弹簧，11-剪叉式升降机，12-侧托，121-固定柱，122-侧托底板，123-侧板，13-滑轮组a，14-滑轮组b。
具体实施方式
本具体实施方法仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制。本领域技术人员在阅读了本发明的说明书之后所作出的任何改变，只要在权利要求书的范围内，都将受到专利法的保护。
实施例1：
一种小断面隧道立钢拱架装置，包括分别架设在工具车斗车沿上的两个支撑座1，支撑座1采用U型钢槽，两个支撑座1的槽口相对设置，U型钢槽的侧边内壁固定有滑轮组b14，两个滑轮组b14上横向架设着带有移动底座3的移动导轨2，移动导轨2可以在换轮组b14上固定，移动底座3为C型钢槽，两个相对的内侧壁上设置有两排滑轮组a13，移动底座3套接在移动导轨2上并纵向架设在两排滑轮组a13上，移动底座3的上方固定连接着液压伸缩杆4，液压伸缩杆4上方套接着旋转轴8，旋转轴8可以相对液压伸缩杆4进行一定角度的旋转，旋转轴8的侧面设置有旋转把手9，上方固定连接顶托5的底板51，底板51上设有两块平行相对的固定板52和一条位于底板51表面的滑动槽53，两块固定板52的内侧还分别通过夹紧螺栓56连接着一块表面包覆有橡胶层的限位夹板54，限位夹板54连接位于滑动槽53内的滑块55并可以在滑动槽53内移动，底板51没有设置固定板52的两侧铰接着弧形的加强板7，加强板7通过强力弹簧10支撑在旋转轴8上，U型钢槽型的支撑座1上还有辅助支撑结构，包括一个剪叉式升降机11和侧托12，侧托12包括固定在剪叉式升降机支撑平台上的固定柱121以及套接在固定柱121上的侧托底板122，侧托底板122可以相对固定柱121自由旋转，侧托底板122的上表面为契合隧道形状的圆弧状，侧托12的两侧还设有侧板123，另外一个支撑座上还有锁紧结构，包括支撑座上的轴套底座151、铰接在轴套底座151上的轴套15以及可以在轴套15内滑动并连接液压伸缩杆4的轴杆16，轴套15的上表面有用于固定轴杆16移动的旋钮17。
本发明的工作流程为：将支撑座1固定在工具车斗车沿6上，把小型的隧道钢拱架放置在顶托5内，用限位夹板54夹紧，钢拱架的侧面拱腿放置在侧托12内，用旋钮17固定轴杆16，然后通过工具车移动到指定位置后，通过滑动导轨2在滑轮组b14上的移动控制钢拱架的左右位置，通过控制移动底座3在滑轮组a13上的移动来控制钢拱架的前后位置，通过控制液压伸缩杆4来调整钢拱架的高度，通过控制旋转把手9来调整钢拱架的左右角度，达到便于施工且精准的角度，然后对钢拱架的各个位置进行连接施工，实现快速固定，完成立拱。
实施例2：
一种小断面隧道立钢拱架装置，包括分别架设在工具车斗车沿上的两个支撑座，支撑座采用U型钢槽，两个支撑座的槽口相对设置，U型钢槽的侧边内壁固定有滑轮组b，两个滑轮组b上横向架设着带有移动底座的移动导轨，移动底座为C型钢槽，两个相对的内侧壁上设置有两排滑轮组a，移动底座套接在移动导轨上并纵向架设在两排滑轮组a上，移动底座的上方固定连接着液压伸缩杆，液压伸缩杆上方套接着旋转轴，旋转轴可以相对伸缩杆进行一定角度的旋转，旋转轴的侧面设置有旋转把手，上方固定连接顶托的底板，底板上设有两块平行的固定板和一条位于底板表面的滑动槽，两块固定板的内侧还分别通过夹紧螺栓连接着一块表面包覆有橡胶层的限位夹板，限位夹板连接位于滑动槽内的滑块并可以在滑动槽内移动，底板没有设置固定板的两侧铰接着弧形的加强板，加强板通过强力弹簧支撑在旋转轴上。
实施例3：
一种小断面隧道立钢拱架装置，包括分别架设在工具车斗车沿上的两个支撑座，支撑座采用U型钢槽，两个支撑座的槽口相对设置，U型钢槽的侧边内壁固定有滑轮组b，两个滑轮组b上横向架设着带有移动底座的移动导轨，移动底座为C型钢槽，两个相对的内侧壁上设置有两排滑轮组a，移动底座套接在移动导轨上并纵向架设在两排滑轮组a上，移动底座的上方固定连接着液压伸缩杆，液压伸缩杆上方套接着旋转轴，旋转轴可以相对伸缩杆进行一定角度的旋转，旋转轴的侧面设置有旋转把手，上方固定连接顶托的底板，底板上表面的四个拐角处设有立柱，U型钢槽型的支撑座上还有辅助支撑结构，包括一个剪叉式升降机和侧托，侧托包括固定在剪叉式升降机支撑平台上的固定柱以及套接在固定柱上的侧托底板，侧托底板可以相对固定柱自由旋转，侧托底板的上表面为契合隧道形状的圆弧状，侧托的两侧还设有侧板。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种小断面隧道立钢拱架装置，其特征在于：包括对称的两个支撑座以及架设在两个支撑座之间且可沿着所述支撑座滑动的滑动导轨，所述滑动导轨上滑动连接有移动底座，所述移动底座通过伸缩结构连接顶托。
2.根据权利要求1所述的一种小断面隧道立钢拱架装置，其特征在于：所述顶托包括连接所述伸缩结构的底板、设置于所述底板上表面的两侧的两块相互平行的固定板以及位于两块固定板内侧的限位夹板，所述底板表面开设有有垂直固定板的滑动槽，所述限位夹板通过滑块设置在所述滑动槽内并可以在所述滑动槽内滑动，所述固定板和限位夹板通过夹紧螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的一种小断面隧道立钢拱架装置，其特征在于：所述顶托的底部固定有旋转轴，所述旋转轴套接在所述伸缩结构内并可以相对所述伸缩结构旋转运动，所述旋转轴的侧面连接有旋转把手。
4.根据权利要求3所述的一种小断面隧道立钢拱架装置，其特征在于：所述底板的两侧还铰接有两块弧形的加强板，所述加强板通过强力弹簧连接所述旋转轴。
5.根据权利要求1所述的一种小断面隧道立钢拱架装置，其特征在于：所述支撑座为U型钢槽，两个所述U型钢槽的开口相对设置，所述U型钢槽的内壁设有滑轮组，所述滑动导轨横向架设在两个所述U型钢槽的滑轮组上，两个所述U型钢槽分别可拆卸连接在工具车的两侧车斗。
6.根据权利要求1所述的一种小断面隧道立钢拱架装置，其特征在于：所述移动底座为C型钢槽，所述C型钢槽的两个内侧对称设置有两排滑轮组，所述滑动导轨套嵌在所述C型钢槽内并纵向架设在所述两排滑轮组上。
7.根据权利要求1所述的一种小断面隧道立钢拱架装置，其特征在于：所述支撑座上设有辅助支撑结构，包括剪叉式升降机和侧托。
8.根据权利要求7所述的一种小断面隧道立钢拱架装置，其特征在于：所述侧托包括固定在剪叉式升降机支撑平台上的固定柱以及套接在所述固定柱上的侧托底板，所述侧托底板的上表面为契合隧道形状的圆弧状，所述侧托的两侧还设有侧板。
9.根据权利要求1所述的一种小断面隧道立钢拱架装置，其特征在于：还设有锁紧装置，包括铰接在支撑座上的轴套和连接伸缩轴的轴杆，所述轴杆套接在轴套内并可以在里面滑动，所述轴套的侧壁设有用于固定所述轴杆的旋钮。
10.根据权利要求1所述的一种小断面隧道立钢拱架装置，其特征在于：所述限位夹板的表面附着有橡胶层。
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