CN112031861B - 一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，涉及安全施工技术领域。本发明包括防护网、承接组件，若干根外防护杆、若干根内防护杆、拦截组件、调节组件、还包括安全提升设备的控制系统，控制系统包括拉力传感器、报警器、控制器、数据分析单元、显示器。本发明通过防护网、若干根外防护杆、若干根内防护杆、承接组件、缓冲组件、拦截组件、调节组件及安全提升设备的控制系统的设置，在有落石或其他障碍物落下时，引起缓冲组件、拦截组件、调节组件之间的联动配合，并结合控制系统及时发现事故点，并发出警报，降低安全事故的发生；且本发明支护稳定，安装、防护工序简单，能快速安全有效进行支撑，人员投入少，防护效率高。

Description

一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备

技术领域

本发明属于安全施工技术领域，特别是涉及一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备。

背景技术

公开号为CN108999612A的专利公开了一种基于互联网的地铁隧道施工安全监测系统，所述的基于互联网的地铁隧道施工安全监测系统包括：地面沉降监测模块、地面建筑物下沉及倾斜监测模块、地下管线监测模块、桩基托换监测模块、联络通道及泵房施工监测模块、地中垂直位移和水平位移的监测模块、地下水位的监测模块、岩土与隧道结构相互作用监测模块、管片变形监测模块。该发明的监测方案以安全检测为目的，根据不同的工程项目确定监护对象，针对监测对象安全稳定的主要指标进行方案设计。监测点的布置能够全面地反映监测对象的工作状态。该发明在满足监测性能和精度的前提下，降低检测频率，减少检测元件，以节约监测费用。

随着控制围岩大变形支护参数优化改进新技术的诞生，解决如何进行临时支护配合新技术使用的问题就显得极为紧迫。隧道爆开挖后围岩稳定差，不及时进行临时支撑，坍塌掉块难以避免。围岩的失稳伴随着能量的突然释放，具有突发性和强破坏性，直接威胁施工作业人员、设备安全，影响施工进度。

但是，针对地铁隧道施工，仅仅借助软件类监控远远不够，还是需要借助一些防护设备，来提升施工人员的安全，以及非施工人员的安全；而当前的设备，在对地铁隧道施工时，则缺乏一种有效的隔离设备，为了解决这一技术问题，现提供一种解决方案。

为了防止隧道拱顶围岩坍塌或掉块事故的发生，开挖后减少围岩暴露变形时间。目前隧道开挖后采用何种有效的防护方式，一直是困扰着施工过程中安全存在的难题。传统的木支柱、钢管顶托工作量大，支护不稳定因素多，工序繁琐，不能快速安全有效进行支撑，人员投入多，效率低。

因此，提供一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，通过防护网、若干根外防护杆、若干根内防护杆、承接组件、拦截组件、调节组件及安全提升设备的控制系统的设置，解决了背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，包括防护网，所述防护网的两边侧分别安装有成线性阵列分布的缓冲组件；若干根外防护杆、若干根内防护杆，所述外防护杆、内防护杆均通过缓冲组件安装在防护网下方，所述内防护杆与地面之间设有第三斜撑；承接组件，所述承接组件设置在地面上，且位于外防护杆、内防护杆之间；拦截组件，所述拦截组件滑动设置在内防护杆上；调节组件，所述调节组件与拦截组件相对滑动、且安装在内防护杆上，所述拦截组件、调节组件均朝向外防护杆所在侧；所述拦截组件与内防护杆之间安装有加强组件；所述拦截组件与调节组件之间铰接有一第一斜撑；所述调节组件与外防护杆之间铰接有一第二斜撑；还包括安全提升设备的控制系统，所述控制系统包括拉力传感器、报警器、控制器、数据分析单元、显示器；所述拉力传感器安装在防护网与缓冲组件连接处，用于采集缓冲组件对防护网的拉力信息，并将拉力信息传输至数据分析单元，所述数据分析单元对接收的拉力信息进行分析并获取分析结果，所述数据分析单元将分析结果传输至控制器，所述控制器与报警器、显示器通信连接。

进一步地，所述防护网的两边侧分别安装有成线性阵列分布的安装板，每一所述安装板的下方均设置有一用于安装缓冲组件的第一连接管，所述拉力传感器安装在安装板上。

进一步地，所述缓冲组件包括相对滑动套接在一起的上缓冲管、下缓冲管，所述上缓冲管、下缓冲管之间安装有一缓冲弹簧；所述上缓冲管、下缓冲管的主体均为橡胶软管，且上缓冲管、下缓冲管的端部均为钢管；所述缓冲弹簧的一端固定在安装板上，另一端固定安装在相对应的外防护杆/内防护杆端部。

进一步地，所述外防护杆、内防护杆的顶端部均安装有一用于安装缓冲组件的第二连接管，所述第二连接管与缓冲组件通过螺纹连接。

进一步地，所述拦截组件包括相对滑动的第一拦截板、第二拦截板；所述第一拦截板的一侧设有用于与内防护杆上开设的滑槽滑动连接的“T”型滑块；所述第一拦截板上开设有一用于与调节组件滑动配合的第一缓冲孔；所述第二拦截板套接在第一拦截板的外侧，且加强组件连接在第二拦截板与内防护杆之间。

进一步地，所述加强组件包括若干根铰接在第二拦截板与内防护杆之间的弹簧。

进一步地，所述承接组件包括升降件及安装在升降件上的弹性件，所述承接组件为多个，分别与多个拉力传感器一一对应。

进一步地，所述调节组件从下至上依次包括一与内防护杆滑动连接的连接件、一平衡板、一与平衡板相铰接的缓冲柱；所述连接件上贯穿有一与平衡板相铰接的平衡柱；所述缓冲柱与第一拦截板上的第一缓冲孔滑动配合，且缓冲柱下方设有一基座，所述缓冲柱上套接有位于基座与第一拦截板之间的调节弹簧。

进一步地，所述平衡柱的上端设有一球体、下端设有一限位板；所述平衡板的下表面开设有与球体相配合的球孔；所述连接件包括一与内防护杆滑动连接的工形件，所述工形件上开设有两个与平衡柱滑动配合的第二缓冲孔，所述工形件的一侧设置有分别用于铰接第一斜撑、第二斜撑的连接耳。

进一步地，多个所述拉力传感器分别对应一个编号Li，i＝1、2、3、…、n，i表示拉力传感器的个数，且拉力传感器与外防护杆、内防护杆一一对应；当所述数据分析单元接收到连续的X1个拉力传感器采集的拉力信息均大于预设值时，数据分析单元的分析结果为：隧道内产生大面积安全故障，X1为预设值；

当所述数据分析单元接收到小于X1个拉力信息大于预设值时，数据分析单元的分析结果为：隧道内产生局部安全故障；

所述数据分析单元将隧道内产生大面积安全故障/隧道内产生局部安全故障信息传输至控制器；

所述控制器将隧道内产生大面积安全故障/隧道内产生局部安全故障信息传输至显示器中进行显示，还显示拉力信息大于预设值的拉力传感器对应的编号；并通过报警器发出相应的警报；

当控制器接收到隧道内产生大面积安全故障/隧道内产生局部安全故障信息时，驱动控制承接组件升起。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过防护网、若干根外防护杆、若干根内防护杆、承接组件、缓冲组件、拦截组件、调节组件及安全提升设备的控制系统的设置，在有落石或其他障碍物落下时，引起缓冲组件、拦截组件、调节组件之间的联动配合，并结合控制系统及时发现事故点，并发出警报，降低安全事故的发生；且本发明支护稳定，安装、防护工序简单，能快速安全有效进行支撑，人员投入少，防护效率高。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明地铁隧道施工用的多功能安全提升设备的结构示意图；

图2为本发明地铁隧道施工用的多功能安全提升设备的结构主视图；

图3为本发明地铁隧道施工用的多功能安全提升设备的局部结构示意图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本发明地铁隧道施工用的多功能安全提升设备的局部结构示意图；

图6为本发明地铁隧道施工用的多功能安全提升设备的局部结构示意图；

图7为本发明缓冲组件的结构示意图；

图8为本发明连接件的结构示意图；

图9为本发明承接组件的结构示意图；

图10为本发明平衡柱的结构示意图；

图11为本发明平衡板的结构示意图；

图12为本发明第一缓冲柱的结构示意图；

图13为本发明第一拦截板的结构示意图；

图14为本发明第二拦截板的结构示意图；

图15为本发明外防护杆的结构示意图；

图16为本发明防护网的结构示意图；

图17为本发明内防护杆的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-防护网，2-安装板，3-加强组件，4-第一斜撑，5-第二斜撑，6-外防护杆，7-弹性件，8-升降件，9-第三斜撑，10-内防护杆，11-拦截组件，12-缓冲组件，13-调节组件，201-第一连接管，1001-第二连接管，1002-滑槽，1101-第一拦截板，1102-第二拦截板，1201-上缓冲管，1202-下缓冲管，1203-缓冲弹簧，1301-调节弹簧，1302-缓冲柱，1303-平衡板，1304-平衡柱，1305-连接件，11011-滑块，11012-第一缓冲孔，13021-基座，13031-球孔，13051-工形件，13052-第二缓冲孔，13053-连接耳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“之间”、“顶”、“中”、“外”、“内”、“四周”、“侧”、“端”、“底”等指示方位或位置关系，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组件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。

请参阅图1-17所示，本发明为一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，包括防护网1，防护网1的两边侧分别安装有成线性阵列分布的缓冲组件12；若干根外防护杆6、若干根内防护杆10，若干根外防护杆6、若干根内防护杆10之间还可以设置侧面的防护网，外防护杆6、内防护杆10均通过缓冲组件12安装在防护网1下方，内防护杆10与地面之间设有第三斜撑9；承接组件，承接组件设置在地面上，且位于外防护杆6、内防护杆10之间；拦截组件11，拦截组件11滑动设置在内防护杆10上；调节组件13，调节组件13与拦截组件11相对滑动、且安装在内防护杆10上，拦截组件11、调节组件13均朝向外防护杆6所在侧；拦截组件11与内防护杆10之间安装有加强组件3；拦截组件11与调节组件13之间铰接有一第一斜撑4；调节组件13与外防护杆6之间铰接有一第二斜撑5；还包括安全提升设备的控制系统，控制系统包括拉力传感器、报警器、控制器、数据分析单元、显示器；拉力传感器安装在防护网1与缓冲组件12连接处，用于采集缓冲组件12对防护网1的拉力信息，并将拉力信息传输至数据分析单元，数据分析单元对接收的拉力信息进行分析并获取分析结果，数据分析单元将分析结果传输至控制器，控制器与报警器、显示器通信连接。

优选的，防护网1的两边侧分别安装有成线性阵列分布的安装板2，每一安装板2的下方均设置有一用于安装缓冲组件12的第一连接管201，拉力传感器安装在安装板2上，缓冲组件12包括相对滑动套接在一起的上缓冲管1201、下缓冲管1202，上缓冲管1201、下缓冲管1202之间安装有一缓冲弹簧1203；上缓冲管1201、下缓冲管1202的主体均为橡胶软管，且上缓冲管1201、下缓冲管1202的端部均为钢管；缓冲弹簧1203的一端固定在安装板2上，另一端固定安装在相对应的外防护杆6/内防护杆10端部，通过缓冲组件12的设置缓冲防护网1与外防护杆6、内防护杆10之间的拉力，避免一次拉力过大，造成防护网1撕裂损坏。

优选的，外防护杆6、内防护杆10的顶端部均安装有一用于安装缓冲组件12的第二连接管1001，第二连接管1001与缓冲组件12通过螺纹连接。

优选的，拦截组件11包括相对滑动的第一拦截板1101、第二拦截板1102；第一拦截板1101的一侧设有用于与内防护杆10上开设的滑槽1002滑动连接的“T”型滑块11011；第一拦截板1101上开设有一用于与调节组件13滑动配合的第一缓冲孔11012；第二拦截板1102套接在第一拦截板1101的外侧，且加强组件3连接在第二拦截板1102与内防护杆10之间。

优选的，加强组件3包括若干根铰接在第二拦截板1102与内防护杆10之间的弹簧，降低第一拦截板1101、第二拦截板1102之间的受力弯折概率。

优选的，承接组件包括升降件8及安装在升降件8上的弹性件7，承接组件为多个，分别与多个拉力传感器一一对应，具体的升降件8为液压升降件8或电动升降件8，弹性件7采用海绵。

优选的，调节组件13从下至上依次包括一与内防护杆10滑动连接的连接件1305、一平衡板1303、一与平衡板1303相铰接的缓冲柱1302；连接件1305上贯穿有一与平衡板1303相铰接的平衡柱1304；缓冲柱1302与第一拦截板1101上的第一缓冲孔11012滑动配合，且缓冲柱1302下方设有一基座13021，缓冲柱1302上套接有位于基座13021与第一拦截板1101之间的调节弹簧1301。

优选的，平衡柱1304的上端设有一球体，球体图中未画出，球体直径大于平衡柱1304直径、下端设有一限位板，其中，本发明中相滑动的两部件之间为防止滑出，也可设置限位板；平衡板1303的下表面开设有与球体相配合的球孔13031；连接件1305包括一与内防护杆10滑动连接的工形件13051，工形件13051上开设有两个与平衡柱1304滑动配合的第二缓冲孔13052，工形件13051的一侧设置有分别用于铰接第一斜撑4、第二斜撑5的连接耳13053。

优选的，多个拉力传感器分别对应一个编号Li，i＝1、2、3、…、n，i表示拉力传感器的个数，且拉力传感器与外防护杆6、内防护杆10一一对应；当数据分析单元接收到连续的X1个拉力传感器采集的拉力信息均大于预设值时，数据分析单元的分析结果为：隧道内产生大面积安全故障，X1为预设值；

当数据分析单元接收到小于X1个拉力信息大于预设值时，数据分析单元的分析结果为：隧道内产生局部安全故障；

数据分析单元将隧道内产生大面积安全故障/隧道内产生局部安全故障信息传输至控制器；

控制器将隧道内产生大面积安全故障/隧道内产生局部安全故障信息传输至显示器中进行显示，还显示拉力信息大于预设值的拉力传感器对应的编号；并通过报警器发出相应的警报；

当控制器接收到隧道内产生大面积安全故障/隧道内产生局部安全故障信息时，驱动控制承接组件升起。

一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，通过防护网、若干根外防护杆、若干根内防护杆、承接组件、缓冲组件、拦截组件、调节组件及安全提升设备的控制系统的设置，在有落石或其他障碍物落下时，引起缓冲组件、拦截组件、调节组件之间的联动配合，并结合控制系统及时发现事故点，并发出警报，降低安全事故的发生；且本发明支护稳定，安装、防护工序简单，能快速安全有效进行支撑，人员投入少，防护效率高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，其特征在于，包括：

防护网(1)，所述防护网(1)的两边侧分别安装有成线性阵列分布的缓冲组件(12)；

若干根外防护杆(6)、若干根内防护杆(10)，所述外防护杆(6)、内防护杆(10)均通过缓冲组件(12)安装在防护网(1)下方，所述内防护杆(10)与地面之间设有第三斜撑(9)；

承接组件，所述承接组件设置在地面上，且位于外防护杆(6)、内防护杆(10)之间；

拦截组件(11)，所述拦截组件(11)滑动设置在内防护杆(10)上；

调节组件(13)，所述调节组件(13)与拦截组件(11)相对滑动、且安装在内防护杆(10)上，所述拦截组件(11)、调节组件(13)均朝向外防护杆(6)所在侧；

所述拦截组件(11)与内防护杆(10)之间安装有加强组件(3)；所述拦截组件(11)与调节组件(13)之间铰接有一第一斜撑(4)；

所述调节组件(13)与外防护杆(6)之间铰接有一第二斜撑(5)；

还包括安全提升设备的控制系统，所述控制系统包括拉力传感器、报警器、控制器、数据分析单元、显示器；

所述拉力传感器安装在防护网(1)与缓冲组件(12)连接处，用于采集缓冲组件(12)对防护网(1)的拉力信息，并将拉力信息传输至数据分析单元，所述数据分析单元对接收的拉力信息进行分析并获取分析结果，所述数据分析单元将分析结果传输至控制器，所述控制器与报警器、显示器通信连接；

所述拦截组件(11)包括相对滑动的第一拦截板(1101)、第二拦截板(1102)；所述调节组件(13)从下至上依次包括一与内防护杆(10)滑动连接的连接件(1305)、一平衡板(1303)、一与平衡板(1303)相铰接的缓冲柱(1302)；

所述连接件(1305)上贯穿有一与平衡板(1303)相铰接的平衡柱(1304)；

所述缓冲柱(1302)与第一拦截板(1101)上的第一缓冲孔(11012)滑动配合，且缓冲柱(1302)下方设有一基座(13021)，所述缓冲柱(1302)上套接有位于基座(13021)与第一拦截板(1101)之间的调节弹簧(1301)；所述平衡柱(1304)的上端设有一球体、下端设有一限位板；

所述平衡板(1303)的下表面开设有与球体相配合的球孔(13031)；

所述连接件(1305)包括一与内防护杆(10)滑动连接的工形件(13051)，所述工形件(13051)上开设有两个与平衡柱(1304)滑动配合的第二缓冲孔(13052)，所述工形件(13051)的一侧设置有分别用于铰接第一斜撑(4)、第二斜撑(5)的连接耳(13053)。

2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，其特征在于，所述防护网(1)的两边侧分别安装有成线性阵列分布的安装板(2)，每一所述安装板(2)的下方均设置有一用于安装缓冲组件(12)的第一连接管(201)，所述拉力传感器安装在安装板(2)上。

3.根据权利要求2所述的一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，其特征在于：

所述缓冲组件(12)包括相对滑动套接在一起的上缓冲管(1201)、下缓冲管(1202)，所述上缓冲管(1201)、下缓冲管(1202)之间安装有一缓冲弹簧(1203)；

所述上缓冲管(1201)、下缓冲管(1202)的主体均为橡胶软管，且上缓冲管(1201)、下缓冲管(1202)的端部均为钢管；

所述缓冲弹簧(1203)的一端固定在安装板(2)上，另一端固定安装在相对应的外防护杆(6)/内防护杆(10)端部。

4.根据权利要求3所述的一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，其特征在于，所述外防护杆(6)、内防护杆(10)的顶端部均安装有一用于安装缓冲组件(12)的第二连接管(1001)，所述第二连接管(1001)与缓冲组件(12)通过螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，其特征在于：

所述第一拦截板(1101)的一侧设有用于与内防护杆(10)上开设的滑槽(1002)滑动连接的“T”型滑块(11011)；

所述第一拦截板(1101)上开设有一用于与调节组件(13)滑动配合的第一缓冲孔(11012)；

所述第二拦截板(1102)套接在第一拦截板(1101)的外侧，且加强组件(3)连接在第二拦截板(1102)与内防护杆(10)之间。

6.根据权利要求5所述的一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，其特征在于，所述加强组件(3)包括若干根铰接在第二拦截板(1102)与内防护杆(10)之间的弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，其特征在于，所述承接组件包括升降件(8)及安装在升降件(8)上的弹性件(7)，所述承接组件为多个，分别与多个拉力传感器一一对应。

8.根据权利要求1所述的一种地铁隧道施工用的多功能安全提升设备，其特征在于：

多个所述拉力传感器分别对应一个编号Li，i＝1、2、3、…、n，i表示拉力传感器的个数，且拉力传感器与外防护杆(6)、内防护杆(10)一一对应；

当所述数据分析单元接收到连续的X1个拉力传感器采集的拉力信息均大于预设值时，数据分析单元的分析结果为：隧道内产生大面积安全故障，X1为预设值；

当所述数据分析单元接收到小于X1个拉力信息大于预设值时，数据分析单元的分析结果为：隧道内产生局部安全故障；

所述数据分析单元将隧道内产生大面积安全故障/隧道内产生局部安全故障信息传输至控制器；

所述控制器将隧道内产生大面积安全故障/隧道内产生局部安全故障信息传输至显示器中进行显示，还显示拉力信息大于预设值的拉力传感器对应的编号；并通过报警器发出相应的警报；

当控制器接收到隧道内产生大面积安全故障/隧道内产生局部安全故障信息时，驱动控制承接组件升起。

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