CN112343636B - 一种矿山隧道施工用支护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿山隧道施工用支护装置，具体涉及隧道施工支护技术领域，包括机架、牵引架以及车头，所述机架的上表面设有两个主油缸，所述机架的顶端沿径向的两端分别铰接有支架，两个所述支架之间固定安装有翻转斗，所述机架靠近车头的一端固定安装有下料斗，且机架的外部对应下料斗的正下方固定设有两个潮喷机，所述机架沿径向的两侧分别设有防护座，且每个防护座的内侧均通过均布传动组件安装有喷头组件，且防护座的外侧连接有升降调节组件。本发明可实现自动的喷浆操作，无需人工手持喷浆设备分段分片自上而下的进行，提高喷锚支护的作业效率，降低施工强度，有利于施工质量地精准有效把控。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工支护技术领域，具体涉及一种矿山隧道施工用支护装置。
背景技术
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，隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道、军事隧道，在隧道施工中，隧道支护施工是其中一个重要的组成环节，是确保隧道施工安全的有力保障，支护结构的基本作用在于与围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系，能承受可能出现的各种负载，保持隧道断面结构的使用净空，防止围岩质量恶化等；
喷锚支护是支护结构的一种实现方式，即指的是借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用加固岩层，分为临时性支护结构和永久性支护结构。喷混凝土可以作为洞室围岩的初期支护，也可以作为永久性支护，喷锚支护是使锚杆、混凝土喷层和围岩形成共同作用的体系，防止岩体松动、分离。把一定厚度的围岩转变成自承拱，有效地稳定围岩。当岩体比较破碎时，还可以利用丝网拉挡锚杆之间的小岩块，增强混凝土喷层，辅助喷锚支护。
喷锚支护施工过程中通常是使用喷浆车将喷混凝土现场自拌后，人工手持喷浆设备分段分片自上而下的进行，使得效率底下，且施工强度大，作业环境差，实际形成的喷层厚度主要依赖与作业人员的操作，质量难以有效精准把控。
发明内容
为此，本发明提供一种矿山隧道施工用支护装置，旨在解决喷锚支护施工过程中通常是使用喷浆车将喷混凝土现场自拌后，人工手持喷浆设备分段分片自上而下的进行，使得效率底下，且施工强度大，作业环境差，实际形成的喷层厚度主要依赖与作业人员的操作，质量难以有效精准把控的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，一种矿山隧道施工用支护装置，包括机架、牵引架以及车头，所述机架通过牵引架与车头相连接，所述机架的上表面设有两个主油缸，所述机架的顶端沿径向的两端分别铰接有支架，两个所述支架之间固定安装有翻转斗，且翻料斗的顶端设有导料板，两个所述支架的外部均滑动配合有滑座，且两个滑座对应与两个主油缸的活塞端相铰接，所述机架靠近车头的一端固定安装有下料斗，且机架的外部对应下料斗的正下方固定设有两个潮喷机，所述机架沿径向的两侧分别设有防护座，且每个防护座的内侧均通过均布传动组件安装有喷头组件，且防护座的外侧连接有升降调节组件；
所述均布传动组件包括设置在防护座内侧的电机，且电机的输出轴套接有转杆，所述转杆的端部轴接有连接杆，且连接杆远离转杆的一端铰接有推杆，所述推杆的端部固定连接有主轴，且主轴插设在防护座的内侧壁上；
所述喷头组件包括与主轴顶端相插接的喷头件，所述喷头件的尾端连接有输送管，所述喷头件的外部固定安装有套座，且套座的顶端固定设有弹簧套杆，所述弹簧套杆的顶端设有连轴并且通过连轴连接有摆杆，所述主轴的顶端固定设有Y字架，且Y字架的外侧位于摆杆的两侧对称设有限位杆，所述摆杆的底端与Y字架相轴接，所述防护座的内侧固定设有加压泵体，所述输送管通过加压泵体与潮喷机底端相连接；
所述升降调节组件包括设置在机架外侧壁上的支座，且支座的顶端均轴接有电动丝杆，所述防护座的端部设有与电动丝杆外部套接的丝母，所述机架的外侧壁设有与防护座远离丝母的一端相嵌装的导向杆。
进一步的，所述机架远离车头的一端以及车头的外侧均固定安装有驻停气缸。
进一步的，所述下料斗的底端设有下料口，所述潮喷机的顶端设有注入口，且下料口注入口处于同一垂直中轴线上。
进一步的，所述下料斗的内部插接有主转轴，且下料斗的内部设有与主转轴相套接的搅拌辊。
进一步的，所述下料斗的外侧固定安装有传动箱，所述传动箱的内部设有驱动主转轴转动的驱动组件。
进一步的，所述驱动组件包括传动箱的内侧壁固定设有基座，且基座的外部垂直插接有第一传动杆，所述电动丝杆位于传动箱内部的一端套设有皮带轮组，且皮带轮组的从动端与第一传动杆相连接。
进一步的，所述第一传动杆的底端套设有第一锥齿轮，所述传动箱的内侧壁固定设有轴承座，且轴承座的一侧水平插接有第二传动杆，所述第二传动杆的外表面套设有与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮。
进一步的，所述第二传动杆远离轴承座的一端套设有转动座，所述转动座的顶端设有基板，且基板的外侧设有第一定位杆，所述转动座的外侧壁中心处设有第二定位杆。
进一步的，所述主转轴位于传动箱内部的一端上的定位转盘，所述定位转盘的外表面依次交替设有多个第一定位槽和第二定位槽，且第一定位槽的形状与第二定位杆的形状相适应。
本发明具有如下优点：
1、通过设置的均布传动组件、喷头组件以及升降调节组件，喷头件在均布传动组件的驱动下实现均布喷浆操作，使得喷头件在水平方向实现较大角度范围的喷浆操作，电动丝杆启动后，升降调节组件使得防护座内的均布传动组件及喷头组件实现垂直方向的升降调节，喷头件不仅在水平方向实现较大角度范围的喷浆操作，也实现在垂直方向上的大角度范围的喷浆，配合车头的驱动使得整机在行驶的状态下，实现自动的喷浆操作，无需人工手持喷浆设备分段分片自上而下的进行，提高喷锚支护的作业效率，降低施工强度，有利于施工质量地精准有效把控。
2、通过设置的搅拌辊和驱动组件，使得整机工作的同时，通过驱动组件带动搅拌辊的联动，进而实现搅拌辊对下料斗内部物料的搅拌，有效防止浆液凝结，不易出料以及造成设备堵塞的问题，减少停机修整的次数，保证整个作业过程的顺利进行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的主视图；
图2为本发明提供的整体结构示意图；
图3为本发明提供的喷头组件的结构示意图；
图4为本发明提供的图2中A部的结构放大图；
图5为本发明提供的下料斗的俯视图；
图6为本发明提供的定位转盘的立体图；
图7为本发明提供的转动座的主视图；
图中：1、机架；2、车头；3、主油缸；4、支架；5、翻转斗；6、潮喷机；7、下料斗；8、导料板；9、滑座；10、传动箱；11、防护座；12、加压泵体；13、支座；14、丝母；15、喷头件；16、电动丝杆；17、电机；18、牵引架；19输送管；20、驻停气缸；21、导向杆；22、转杆；23、连接杆；24、推杆；25、主轴；26、套座；27、Y字架；28、限位杆；29、摆杆；30、连轴；31、弹簧套杆；32、主转轴；33、定位转盘；34、基座；35、第一传动杆；36、皮带轮组；37、第一锥齿轮；38、第二传动杆；39、轴承座；40、第二锥齿轮；41、转动座；42、第一定位杆；43、第二定位杆；44、搅拌辊；45、第一定位槽；46、第二定位槽；47、基板；48、下料口；49、注入口。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
参照说明书附图1-3，该实施例的一种矿山隧道施工用支护装置，包括机架1、牵引架18以及车头2，所述机架1通过牵引架18与车头2相连接，所述机架1的上表面设有两个主油缸3，所述机架1的顶端沿径向的两端分别铰接有支架4，两个所述支架4之间固定安装有翻转斗5，且翻料斗5的顶端设有导料板8，两个所述支架4的外部均滑动配合有滑座9，且两个滑座9对应与两个主油缸3的活塞端相铰接，所述机架1靠近车头2的一端固定安装有下料斗7，且机架1的外部对应下料斗7的正下方固定设有两个潮喷机6，所述机架1沿径向的两侧分别设有防护座11，且每个防护座11的内侧均通过均布传动组件安装有喷头组件，且防护座11的外侧连接有升降调节组件；
所述均布传动组件包括设置在防护座11内侧的电机17，且电机17的输出轴套接有转杆22，所述转杆22的端部轴接有连接杆23，且连接杆23远离转杆22的一端铰接有推杆24，所述推杆24的端部固定连接有主轴25，且主轴25插设在防护座11的内侧壁上，喷头件15在均布传动组件的驱动下实现均布喷浆操作；
所述喷头组件包括与主轴25顶端相插接的喷头件15，所述喷头件15的尾端连接有输送管19，所述喷头件15的外部固定安装有套座26，且套座26的顶端固定设有弹簧套杆31，所述弹簧套杆31的顶端设有连轴30并且通过连轴30连接有摆杆29，所述主轴25的顶端固定设有Y字架27，且Y字架27的外侧位于摆杆29的两侧对称设有限位杆28，所述摆杆29的底端与Y字架27相轴接，所述防护座11的内侧固定设有加压泵体12，所述输送管19通过加压泵体12与潮喷机6底端相连接；
所述升降调节组件包括设置在机架1外侧壁上的支座13，且支座13的顶端均轴接有电动丝杆16，所述防护座11的端部设有与电动丝杆16外部套接的丝母14，所述机架1的外侧壁设有与防护座11远离丝母14的一端相嵌装的导向杆21，定位导向的作用，电动丝杆16启动后，其自身转动带动其外部通过丝母14与之连接的防护座11实现垂直方向的位置移动，使得喷头件15实现在垂直方向上的大角度范围的喷浆操作。
进一步的，所述机架1远离车头2的一端以及车头2的外侧均固定安装有驻停气缸20，在整机在某个区域驻点操作时，可通过整机前后两端的驻停气缸20将整机固定在该区域下，保证整机工作时的结构稳定。
进一步的，所述下料斗7的底端设有下料口48，所述潮喷机6的顶端设有注入口49，且下料口48注入口49处于同一垂直中轴线上，保证浆料顺利从下料斗7底端下料口48注入潮喷机6中。
实施场景具体为：首先，施工前对坡面进行清理，根据施工车间图纸或者单元划分对锚杆孔的孔位进行放点及布孔，钻孔和清孔操作，然后，进行锚杆制作和安装，锚杆安装完毕后既可以挂网，然后，清理受喷面，即可进行喷浆操作，机架1通过牵引架18与车头2相连接，在车头2的驱动下使得整机可行驶，同时，机架1的上方通过两个主油缸3连接的翻转斗5的内部装有喷浆使用的混凝土等其他的原材料，在主油缸3的驱动下，翻转斗5翻转使其一端的导料板8向下料斗7顶端相靠近，混凝土等其他的原材料注入下料斗7内部混合制浆，随即从下料斗7底端的下料口48下料，经潮喷机6顶端的注入口49注入；
随后，混凝土浆液经输送管19输送至加压泵体12处加压从喷头件15处喷出，此时，喷头件15在均布传动组件的驱动下实现均布喷浆操作，具体为，首先，位于防护座11内部的电机17启动，驱动与之连接的转杆22做圆周运动，转杆22通过连接杆23与推杆24相连接，转杆22拉动推杆24做左右方向的摆动，同时，推杆24的顶端通过主轴25连接的喷头件15随之左右摆动，实现喷头件15在水平方向实现较大角度范围的喷浆操作；
在进行喷浆操作时，电动丝杆16启动后，其自身转动带动其外部通过丝母14与之连接的防护座11实现垂直方向的位置移动，使得喷头件15不仅在水平方向实现较大角度范围的喷浆操作，也实现在垂直方向上的大角度范围的喷浆，配合车头2的驱动使得整机在行驶的状态下，实现自动的喷浆操作，无需人工手持喷浆设备分段分片自上而下的进行，提高喷锚支护的作业效率，降低施工强度，有利于施工质量地精准有效把控。
参照说明书附图2和4-7，该实施例的一种矿山隧道施工用支护装置，所述下料斗7的内部插接有主转轴32，且下料斗7的内部设有与主转轴32相套接的搅拌辊44。
进一步的，所述下料斗7的外侧固定安装有传动箱10，所述传动箱10的内部设有驱动主转轴32转动的驱动组件。
进一步的，所述驱动组件包括传动箱10的内侧壁固定设有基座34，且基座34的外部垂直插接有第一传动杆35，所述电动丝杆16位于传动箱10内部的一端套设有皮带轮组36，且皮带轮组36的从动端与第一传动杆35相连接。
进一步的，所述第一传动杆35的底端套设有第一锥齿轮37，所述传动箱10的内侧壁固定设有轴承座39，且轴承座39的一侧水平插接有第二传动杆38，所述第二传动杆38的外表面套设有与第一锥齿轮37相啮合的第二锥齿轮40，使得第一传动杆35通过第一锥齿轮37和第二锥齿轮40的啮合实现对第二传动杆38的传动。
进一步的，所述第二传动杆38远离轴承座39的一端套设有转动座41，所述转动座41的顶端设有基板47，且基板47的外侧设有第一定位杆42，所述转动座41的外侧壁中心处设有第二定位杆43，在转动座41转动的同时，第一定位杆42实现拨动定位转盘33转动，定位转盘33连接主转轴32，进而实现主转轴32实现有规律的间隙转动。
进一步的，所述主转轴32位于传动箱10内部的一端上的定位转盘33，所述定位转盘33的外表面依次交替设有多个第一定位槽45和第二定位槽46，且第一定位槽45的形状与第二定位杆43的形状相适应。
实施场景具体为：首先，电动丝杆16启动后，其自身转动带动传动箱10内部的与之相连接的皮带轮组36一并转动，皮带轮组26的从动端连接的第一传动杆35随即转动，进而第一传动杆35底端的第一锥齿轮37同步转动使得第一锥齿轮37外部啮合的第二锥齿轮40以及第二传动杆38产生转动，带动第二传动杆38端部的转动座41，转动座41转动后，其外侧设置的第一定位杆42以及第二定位杆43随之一并转动，同时，主转轴32位于传动箱10内部的一端上的定位转盘33，所述定位转盘33的外表面依次交替设有多个第一定位槽45和第二定位槽46，且第一定位槽45的形状与第二定位杆43的形状相适应，进而在转动座41转动的同时，第一定位杆42实现拨动定位转盘33转动，定位转盘33连接主转轴32，进而实现主转轴32实现有规律的间隙转动，主主轴32位于下料斗7内部的一端连接有搅拌辊44，进而实现搅拌辊于下料斗7内有规律的间隙转动；
整机工作的同时实现搅拌辊44对下料斗7内部物料的搅拌，有效防止浆液凝结，不易出料以及造成设备堵塞的问题，减少停机修整的次数，保证整个作业过程的顺利进行。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种矿山隧道施工用支护装置，包括机架(1)、牵引架(18)以及车头(2)，所述机架(1)通过牵引架(18)与车头(2)相连接，其特征在于：所述机架(1)的上表面设有两个主油缸(3)，所述机架(1)的顶端沿径向的两端分别铰接有支架(4)，两个所述支架(4)之间固定安装有翻转斗(5)，且翻转斗(5)的顶端设有导料板(8)，两个所述支架(4)的外部均滑动配合有滑座(9)，且两个滑座(9)对应与两个主油缸(3)的活塞端相铰接，所述机架(1)靠近车头(2)的一端固定安装有下料斗(7)，且机架(1)的外部对应下料斗(7)的正下方固定设有两个潮喷机(6)，所述机架(1)沿径向的两侧分别设有防护座(11)，且每个防护座(11)的内侧均通过均布传动组件安装有喷头组件，且防护座(11)的外侧连接有升降调节组件；
所述均布传动组件包括设置在防护座(11)内侧的电机(17)，且电机(17)的输出轴套接有转杆(22)，所述转杆(22)的端部轴接有连接杆(23)，且连接杆(23)远离转杆(22)的一端铰接有推杆(24)，所述推杆(24)的端部固定连接有主轴(25)，且主轴(25)插设在防护座(11)的内侧壁上；
所述喷头组件包括与主轴(25)顶端相插接的喷头件(15)，所述喷头件(15)的尾端连接有输送管(19)，所述喷头件(15)的外部固定安装有套座(26)，且套座(26)的顶端固定设有弹簧套杆(31)，所述弹簧套杆(31)的顶端设有连轴(30)并且通过连轴(30)连接有摆杆(29)，所述主轴(25)的顶端固定设有Y字架(27)，且Y字架(27)的外侧位于摆杆(29)的两侧对称设有限位杆(28)，所述摆杆(29)的底端与Y字架(27)相轴接，所述防护座(11)的内侧固定设有加压泵体(12)，所述输送管(19)通过加压泵体(12)与潮喷机(6)底端相连接；
所述升降调节组件包括设置在机架(1)外侧壁上的支座(13)，且支座(13)的顶端均轴接有电动丝杆(16)，所述防护座(11)的端部设有与电动丝杆(16)外部套接的丝母(14)，所述机架(1)的外侧壁设有与防护座(11)远离丝母(14)的一端相嵌装的导向杆(21)。
2.根据权利要求1所述的一种矿山隧道施工用支护装置，其特征在于：所述机架(1)远离车头(2)的一端以及车头(2)的外侧均固定安装有驻停气缸(20)。
3.根据权利要求1所述的一种矿山隧道施工用支护装置，其特征在于：所述下料斗(7)的底端设有下料口(48)，所述潮喷机(6)的顶端设有注入口(49)，且下料口(48)注入口(49)处于同一垂直中轴线上。
4.根据权利要求1所述的一种矿山隧道施工用支护装置，其特征在于：所述下料斗(7)的内部插接有主转轴(32)，且下料斗(7)的内部设有与主转轴(32)相套接的搅拌辊(44)。
5.根据权利要求4所述的一种矿山隧道施工用支护装置，其特征在于：所述下料斗(7)的外侧固定安装有传动箱(10)，所述传动箱(10)的内部设有驱动主转轴(32)转动的驱动组件。
6.根据权利要求5所述的一种矿山隧道施工用支护装置，其特征在于：所述驱动组件包括传动箱(10)的内侧壁固定设有基座(34)，且基座(34)的外部垂直插接有第一传动杆(35)，所述电动丝杆(16)位于传动箱(10)内部的一端套设有皮带轮组(36)，且皮带轮组(36)的从动端与第一传动杆(35)相连接。
7.根据权利要求6所述的一种矿山隧道施工用支护装置，其特征在于：所述第一传动杆(35)的底端套设有第一锥齿轮(37)，所述传动箱(10)的内侧壁固定设有轴承座(39)，且轴承座(39)的一侧水平插接有第二传动杆(38)，所述第二传动杆(38)的外表面套设有与第一锥齿轮(37)相啮合的第二锥齿轮(40)。
8.根据权利要求7所述的一种矿山隧道施工用支护装置，其特征在于：所述第二传动杆(38)远离轴承座(39)的一端套设有转动座(41)，所述转动座(41)的顶端设有基板(47)，且基板(47)的外侧设有第一定位杆(42)，所述转动座(41)的外侧壁中心处设有第二定位杆(43)。
9.根据权利要求8所述的一种矿山隧道施工用支护装置，其特征在于：所述主转轴(32)位于传动箱(10)内部的一端上的定位转盘(33)，所述定位转盘(33)的外表面依次交替设有多个第一定位槽(45)和第二定位槽(46)，且第一定位槽(45)的形状与第二定位杆(43)的形状相适应。
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