CN110410105A - 一种隧道的二次衬砌设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道的二次衬砌设备及其使用方法，一种隧道的二次衬砌设备包括支撑结构和模板组件，模板组件设置在支撑结构的外围，支撑结构包括至少两个支撑立柱，每个支撑立柱上设置有纵向伸缩组件，两个支撑立柱之间设置有支撑横梁，支撑横梁上活动连接有可横向移动的横向伸缩组件，横向伸缩组件的伸缩件和支撑横梁相连；纵向伸缩组件收缩使横向伸缩组件触地时，伸缩件收缩并拉动支撑结构从A位置移动至B位置；纵向伸缩组件伸长使横向伸缩组件离地时，伸缩件伸长并反向推动横向伸缩组件从C位置移动至D位置，其优点在于无需预先铺设轨道，提高了轨隧道二次衬砌的效率。

Description

一种隧道的二次衬砌设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种工程施工领域，尤其是涉及一种隧道衬砌设备及其使用方法。

背景技术

随着国内经济和科技的快速发展，国内交通基础设施的开工建设不断增加。开凿隧道是交通设施开工建设的重要组成部分。隧道开挖后，坑道周围地层原有平衡遭到破坏，引起坑道变形或崩塌。为了保护围岩的稳定性，确保行车安全，隧道必须有足够强度的支护结构即隧道衬砌。隧道衬砌是为了防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。在不同的围岩中可采用不同的衬砌形式。常用的衬砌形式有喷混凝土衬砌、喷锚衬砌及复合式衬砌，多数情况下采用复合式衬砌。复合式衬砌常分为初期支护(一次衬砌)和二次支护(二次衬砌)。初期支护主要采用锚杆和喷射混凝土来支护围岩。二次支护采用衬砌设备来注入混凝土，混凝土固化后来进一步加强衬砌结构。

中国专利号为：201711275772X的的发明专利公开了一种隧道工程分体移动模板台车结构，该台车结构包括包括托架总成、顶模、边模、边模支承件、预埋件、对地支承件、门架、行走机构、钢轨、枕木、台车定位支承件、衬砌内轮廓部、衬砌外轮廓部和活动销，衬砌外轮廓部、衬砌内轮廓部和顶模依次由外向内层叠设置，顶模两端设有边模，顶模内侧设有托架总成、门架和行走机构，门架两端均设有与之相垂直的行走机构，行走机构与设于枕木上的钢轨相连接，门架与顶模通过活动销相连，行走机构分别通过边模支承件、台车定位支承件与边模相连。

现有技术的缺点在于：衬砌设备的移动需要预先铺设钢轨，衬砌设备在钢轨上移动，二次衬砌效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供无需预先铺设轨道就能移动的一种隧道的二次衬砌设备和使用方法，提高二次衬砌的效率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种隧道的二次衬砌设备，包括支撑结构和模板组件，模板组件设置在支撑结构的外围，其特征在于所述的支撑结构包括至少两个支撑立柱，每个支撑立柱上设置有纵向伸缩组件，两个支撑立柱之间设置有支撑横梁，支撑横梁上活动连接有可横向移动的横向伸缩组件，横向伸缩组件的伸缩件和支撑横梁相连；纵向伸缩组件收缩使横向伸缩组件触地时，伸缩件收缩并拉动支撑结构从A位置移动至B位置；纵向伸缩组件伸长使横向伸缩组件离地时，伸缩件伸长并反向推动横向伸缩组件向从C位置移动至D位置。。

本发明进一步的优选方案为：所述的纵向伸缩组件包括支撑脚和纵向伸缩油缸，纵向伸缩油缸伸长使支撑脚触地并抬起整个支撑结构。

本发明进一步的优选方案为：所述的纵向伸缩油缸设置在支撑脚的上方，纵向伸缩油缸的上端与支撑立柱相固定。

本发明进一步的优选方案为：所述的横向伸缩组件包括两个支撑块、伸缩油缸和连接梁，支撑块设置在连接梁的两端，伸缩油缸的一端固定在连接梁上，伸缩油缸的另一端连接支撑横梁，伸缩油缸就是所述的伸缩件。

本发明进一步的优选方案为：所述的支撑块的通过导轨组件和支撑横梁活动连接，导轨组件包括滚轮和轨道，所述的滚轮设置在支撑块的上部，所述的轨道设置在支撑横梁的下部。

本发明进一步的优选方案为：所述的支撑横梁下端设置有连接部，伸缩油缸和支撑横梁通过连接部相连。

本发明进一步的优选方案为：所述的支撑脚的下端部设置有横向调节组件，横向调节组件推动支撑脚横向移动，从而调节支撑结构的位置。

本发明进一步的优选方案为：所述的横向调节组件包括横向滑道和油缸，横向滑道设置在底座上，油缸的一端连接底座，油缸的另一端连接支撑脚，油缸的伸缩来调节支撑脚的位置，从而带动支撑结构的移动。

本发明进一步的优选方案为：所述的支撑立柱为四个，每个支撑立柱上分部有一个纵向伸缩组件，支撑横梁为两个，支撑横梁分别设置在两个支撑立柱之间，横向伸缩组件为两个，每个支撑横梁设置有一个横向伸缩组件。

一种隧道的二次衬砌设备的操作方法，基于上述的隧道的二次衬砌设备，包括移动支撑结构步骤和移动横向伸缩组件步骤，

移动支撑结构步骤包括：

第一步：操作纵向伸缩组件，使纵向伸缩组件收缩并离开地面，横向伸缩组件撑起整个支撑结构；

第二步：操作横向伸缩组件，使横向伸缩组件收缩并带动支撑结构从A移动至B；移动横向伸缩组件步骤包括：

第一步：操作纵向伸缩组件，使纵向伸缩组件伸长并撑起整个支撑结构，横向伸缩组件离开地面；

第二步：操作横向伸缩组件，使横向伸缩组件伸长，此时支撑结构无法移动，横向伸缩组件在自身推力的作用下从C移动至D；

移动支撑结构步骤和移动横向伸缩组件步骤交替运行，从而移动整个二次衬砌设备

本发明的在支撑结构的支撑立柱上设置纵向伸缩组件，在支撑立柱之间的支撑横梁上设置活动连接的横向伸缩组件；纵向支撑组件收缩使横向支撑组件起到支撑作用时，横向伸缩组件的支撑件通过伸长和缩短就能实现支撑结构的移动；纵向支撑组件生产使纵向支撑组件起到支撑作用时，横向伸缩组件的通过伸长和缩短可以实现其自身的移动；为此，首先收缩纵向伸缩组件和横向伸缩组件，使得支撑框架从A位置移动到B位置，然后伸长纵向伸缩组件和横向伸缩组件，使得横向伸缩组件从C位置移动到D位置，循环往复操作，可以实现整个设备的移动，无需预先铺设轨道，提高了轨隧道二次衬砌的效率。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明中纵向伸缩组件收缩时结构示意图；

图3为本发明中横向伸缩组件收缩时的结构示意图；

图4为本发明中纵向伸缩组件审长且横向伸缩组件伸长的结构示意图；

图5为本发明的侧视图；

图6为本发明中横向伸缩组件的结构示意图；

图7为本发明中横向调节组件的结构示意图；

图8为一种隧道的二次衬砌设备的使用方法的流程框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1-图7所示，一种隧道的二次衬砌设备，包括支撑结构1和模板组件2，模板组件2设置在支撑结构1的外围，模板组件2由多个角度的模板构成，模板组件2用于帮助固化混凝土，支撑结构1用于支撑模板组件2。支撑结构1包括至少两个支撑立柱3，支撑立柱3竖向设置，每个支撑立柱3上设置有纵向伸缩组件4，两个支撑立柱3之间设置有支撑横梁5，支撑横梁5上活动连接有可横向移动的横向伸缩组件6，横向伸缩组件6的伸缩件7和支撑横梁5相连，伸缩件7的伸长和收缩都能带动支撑横梁5的移动，从而带动整个支撑结构1的移动；纵向伸缩组件4收缩使横向伸缩组件6触地时，此时，横向伸缩组件6支撑起整个支撑结构1，同时因为两者是活动连接，支撑结构1可以在横向伸缩组件6上来回运动，伸缩件7收缩并拉动支撑结构1向一侧移动(从A位置移动到B位置)。纵向伸缩组件4伸长使横向伸缩组件6离地时，此时纵向伸缩组件4支撑整个支撑结构1，支撑结构1无法来回运动，只有横向伸缩组件6可以在伸缩件7的作用下来回移动，伸缩件7伸长，从而反向推动横向伸缩组件6向同一侧移动(从C位置移动到D位置)。

如图1-图4所示，纵向伸缩组件4包括支撑脚8和纵向伸缩油缸9，纵向伸缩油缸9伸长使支撑脚8触地并抬起整个支撑结构1，纵向伸缩油缸9收缩就能使横向伸缩组件6起到支撑整个支撑结构1的作用。纵向伸缩油缸9设置在支撑脚8的上方，纵向伸缩油缸9的上端与支撑立柱3相固定。

如图2-图6所示，横向伸缩组件6包括两个支撑块10、伸缩油缸7和连接梁12，支撑块10设置在连接梁12的两端，伸缩油缸7的一端固定在连接梁12上，伸缩油缸7的另一端连接支撑横梁5，伸缩油缸7就是所述的伸缩件7；横向伸缩组件6触地不能移动时，伸缩油缸7的伸长和缩短可以带动支撑结构来回运动；纵向伸缩组件4触地使得支撑结构1无法移动时，伸缩油缸7伸长和收缩可以带动自身沿着连接梁12来回运动。支撑块10的通过导轨组件11和支撑横梁5活动连接，导轨组件包括滚轮13和轨道14，滚轮13设置在支撑块的上部，轨道14设置在支撑横梁5的下部，滚轮13和轨道14的方式运动比较省力。支撑横梁5下端设置有连接部15，伸缩油缸7和支撑横梁5通过连接部15相连。

如图5、图7所示，支撑脚8的下端部设置有横向调节组件16，横向调节组件16推动支撑脚8横向移动，从而调节支撑结构1的位置，该结构可以对应隧道内隧道形状变化需要对支撑结构1的位置进行横向调整的情况。横向调节组件16包括横向滑道17和油缸18，横向滑道17设置在底座19上，油缸18的一端连接底座19，油缸18的另一端连接支撑脚8，油缸18的伸缩来调节支撑脚8的位置，从而带动支撑结构1的移动。

如图1所示，支撑立柱3为四个，每个支撑立柱上分部有一个纵向伸缩组件4，支撑横梁5为两个，支撑横梁5分别设置在两个支撑立柱3之间，横向伸缩组件6为两个，每个支撑横梁5设置有一个横向伸缩组件6。

一种隧道的二次衬砌设备的操作方法，其结构和上述的隧道的二次衬砌设备一致，包括移动支撑结构步骤和移动横向伸缩组件步骤，移动支撑结构步骤的目的是实现支撑结构1的移动。移动支撑1结构步骤包括：第一步：操作纵向伸缩组件4，使纵向伸缩组件4收缩并离开地面，横向伸缩组件6撑起整个支撑结构1，横向伸缩组件6的位置无法移动，支撑横梁5因为活动连接于横向伸缩组件6，可以在伸缩件7的作用下支撑横梁5带动支撑结构1来回移动；第二步：操作横向伸缩组件6，使横向伸缩组件6收缩并带动支撑结构1从A位置移动至B位置；

如图8所示，移动横向伸缩组件6步骤的目的是实现横向伸缩组件6的移动。移动横向伸缩组件6步骤包括：第一步：操作纵向伸缩组件4，使纵向伸缩组件4伸长并撑起整个支撑结构1，横向伸缩组件6离开地面，支撑结构1的位置无法移动，支撑横梁5因为活动连接于横向伸缩组件6，可以在伸缩件7的反向作用下来回移动；第二步：操作横向伸缩组件6，使横向伸缩组件6伸长，此时支撑结构1无法移动，横向伸缩组件6在自身推力的作用下从C移动至D；移动支撑结构1步骤和移动横向伸缩组件6步骤交替运行，从而移动整个二次衬砌设备。

以上对本发明所提供的一种隧道的二次衬砌设备及其使用方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种隧道的二次衬砌设备，包括支撑结构和模板组件，模板组件设置在支撑结构的外围，其特征在于所述的支撑结构包括至少两个支撑立柱，每个支撑立柱上设置有纵向伸缩组件，两个支撑立柱之间设置有支撑横梁，支撑横梁上活动连接有可横向移动的横向伸缩组件，横向伸缩组件的伸缩件和支撑横梁相连；纵向伸缩组件收缩使横向伸缩组件触地时，伸缩件收缩并拉动支撑结构从A位置移动至B位置；纵向伸缩组件伸长使横向伸缩组件离地时，伸缩件伸长并反向推动横向伸缩组件从C位置移动至D位置。

2.根据权利要求1所述的一种隧道的二次衬砌设备，其特征在于所述的纵向伸缩组件包括支撑脚和纵向伸缩油缸，纵向伸缩油缸伸长使支撑脚触地并抬起整个支撑结构。

3.根据权利要求2所述的一种隧道的二次衬砌设备，其特征在于所述的纵向伸缩油缸设置在支撑脚的上方，纵向伸缩油缸的上端与支撑立柱相固定。

4.根据权利要求1所述的一种隧道的二次衬砌设备，其特征在于所述的横向伸缩组件包括两个支撑块、伸缩油缸和连接梁，支撑块设置在连接梁的两端，伸缩油缸的一端固定在连接梁上，伸缩油缸的另一端连接支撑横梁，伸缩油缸就是所述的伸缩件。

5.根据权利要求4所述的一种隧道的二次衬砌设备，其特征在于所述的支撑块的通过导轨组件和支撑横梁活动连接，导轨组件包括滚轮和轨道，所述的滚轮设置在支撑块的上部，所述的轨道设置在支撑横梁的下部。

6.根据权利要求4所述的一种隧道的二次衬砌设备，其特征在于所述的支撑横梁下端设置有连接部，伸缩油缸和支撑横梁通过连接部相连。

7.根据权利要求2所述的一种隧道的二次衬砌设备，其特征在于所述的支撑脚的下端部设置有横向调节组件，横向调节组件推动支撑脚横向移动，从而调节支撑结构的位置。

8.根据权利要求7所述的一种隧道的二次衬砌设备，其特征在于所述的横向调节组件包括横向滑道和油缸，横向滑道设置在底座上，油缸的一端连接底座，油缸的另一端连接支撑脚，油缸的伸缩来调节支撑脚的位置，从而带动支撑结构的移动。

9.根据权利要求1所述的一种隧道的二次衬砌设备，其特征在于所述的支撑立柱为四个，每个支撑立柱上分部有一个纵向伸缩组件，支撑横梁为两个，支撑横梁分别设置在两个支撑立柱之间，横向伸缩组件为两个，每个支撑横梁设置有一个横向伸缩组件。

10.一种根据权利要求1所述的二次衬砌设备的使用方法，包括移动支撑结构步骤和移动横向伸缩组件步骤，

移动支撑结构步骤包括：

第一步：操作纵向伸缩组件，使纵向伸缩组件收缩并离开地面，横向伸缩组件撑起整个支撑结构；

第二步：操作横向伸缩组件，使横向伸缩组件收缩并带动支撑结构从A位置移动至B位置；

移动横向伸缩组件步骤包括：

第一步：操作纵向伸缩组件，使纵向伸缩组件伸长并撑起整个支撑结构，横向伸缩组件离开地面；

第二步：操作横向伸缩组件，使横向伸缩组件伸长，此时支撑结构无法移动，横向伸缩组件在自身推力的作用下从C位置移动至D位置；

移动支撑结构步骤和移动横向伸缩组件步骤交替运行，从而移动整个二次衬砌设备。