CN112483159A - 一种车载大跨度隧道临时支撑装置 - Google Patents

一种车载大跨度隧道临时支撑装置 Download PDF

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CN112483159A CN202011300651.4A CN202011300651A CN112483159A CN 112483159 A CN112483159 A CN 112483159A CN 202011300651 A CN202011300651 A CN 202011300651A CN 112483159 A CN112483159 A CN 112483159A
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董少华
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Abstract

本发明公开了一种车载大跨度隧道临时支撑装置，包括车体，所述车体上设置支撑用的承载平台，所述承载平台上设置有液压台，所述液压台上设置有用于转动支撑的固定转塔，所述固定转塔中设置有能够转动的三节液压伸缩臂，所述三节液压伸缩臂上设置有支撑用的弧形组件，所述弧形组件对隧道顶部进行支撑。本发明通过弧形支撑板对隧道进行支撑，通过在弧形支撑板下设置气液联动支撑管进行支撑，当隧道发生坍塌或者局部岩土体掉落时，通过压力传感器感受到的压力变化，通过气液联动支撑管对弧形支撑板进行顶推对垮塌的位置进行支撑，可防止弧形支撑板损坏，并且通过控制台可以提醒工作人员垮塌的位置，及时对隧道进行修复。

Description

一种车载大跨度隧道临时支撑装置
技术领域
本发明属于隧道工程设备领域，具体涉及一种车载大跨度隧道临时支撑装置。
背景技术
大跨度隧道主要应用于铁路、公路和地铁隧道，指的是开挖宽度在十米以上的隧道。隧道在开挖过程中，需要对隧道进行支撑，以保证隧道后续的开挖能够安全进行。隧道的支撑包括横向支撑和竖向支撑，而现有的用于隧道支撑的构件大多采用钢构件进行焊接，这对于大跨度隧道来说，承力构件数量众多，安装和拆卸非常不便，且移动不便、效率较低。隧道发生坍塌时不易察觉，造成施工困难，拖延工期。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种车载大跨度隧道临时支撑装置。
本发明的技术方案是：一种车载大跨度隧道临时支撑装置，包括车体，所述车体上设置支撑用的承载平台，所述承载平台上设置有液压台，所述液压台上设置有用于转动支撑的固定转塔，所述固定转塔中设置有能够转动的三节液压伸缩臂，所述三节液压伸缩臂上设置有支撑用的弧形组件，所述弧形组件对隧道顶部进行支撑。
更进一步的，所述三节液压伸缩臂上还设置有横向液压伸缩臂，所述横向液压伸缩臂的端部设置有弧形组件，所述弧形组件对隧道内部进行横向支撑。
更进一步的，所述横向液压伸缩臂为横向三节双向液压伸缩臂，所述横向三节双向液压伸缩臂的两个活动端均设置有弧形组件，同时对隧道内部进行横向支撑。
更进一步的，所述弧形组件包括位于驱动侧的弧形下支撑板和位于支撑侧的弧形上支撑板，所述弧形下支撑板内侧设置有承台，所述承台端部设置有上固定块体。
更进一步的，所述三节液压伸缩臂的伸缩端处设置有顶部方形卡槽，所述上固定块体横截面为方形，所述上固定块体固定到顶部方形卡槽中。
更进一步的，所述弧形下支撑板处设置有对其进行加固用的弧形支撑钢梁，所述弧形支撑钢梁均与承台相固定，所述弧形支撑钢梁为多根发散状。
更进一步的，所述三节液压伸缩臂外壁处设置有控制其打开闭合的侧驱动组件。
更进一步的，所述侧驱动组件包括设置在液压台上的转塔，所述转塔上设置有与其铰接的小型液压三节伸缩臂，所述三节液压伸缩臂的外壁处设置有三角塔，所述小型液压三节伸缩臂的伸缩端与三角塔相固定。
更进一步的，所述液压台上设置有对竖直立起的三节液压伸缩臂进行加固的加固结构。
更进一步的，所述加固结构包括竖向设置的液压油缸，所述液压油缸的缸杆上设置有伸缩台，所述伸缩台中形成底部方形卡槽，所述三节液压伸缩臂的下端形成下固定块体，所述底部方形卡槽伸出套在下固定块体上。
本发明通过弧形支撑板对隧道进行支撑，通过在弧形支撑板下设置气液联动支撑管进行支撑，并且对弧形支撑板的受力情况进行检测，将数据传输至控制台，通过控制台就可以了解设备的工作情况，当隧道发生坍塌或者局部岩土体掉落时，通过压力传感器感受到的压力变化，可以在控制台发现压力变化的位置，再通过气液联动支撑管对弧形支撑板进行顶推对垮塌的位置进行支撑，可防止弧形支撑板损坏，并且通过控制台可以提醒工作人员垮塌的位置，及时对隧道进行修复。
本设备可多台协同工作，加快施工进度，且运输方便、结构简单，可有效保证隧道安全施工。
附图说明
图1 是本发明中车体示意图；
图2 是本发明中承载平台的示意图；
图3 是本发明中液压油缸的示意图；
图4 是本发明中弧形下支撑板的结构示意图；
图5 是本发明中三节液压伸缩臂的主视图；
图6 是本发明中三节液压伸缩臂的端面示意图；
图7 是本发明中横向液压伸缩臂的仰视图；
图8 是本发明中横向液压伸缩臂的主视图；
图9 是本发明中横向液压伸缩臂的端面示意图；
图10 是本发明中气液联动支撑管的结构示意图；
图11 是本发明中气液联动支撑管的内部结构示意图
其中：
1 车体 2 承载平台
3 液压支腿 4 液压台
5 液压油缸 6 底部方形卡槽
7 固定转塔 8 三节液压伸缩臂
9 顶部方形卡槽 10 三角塔
11 小型液压三节伸缩臂 12 下固定块体
13 上固定块体 14 承台
15 弧形支撑钢梁 16 弧形下支撑板
17 伸缩支撑柱 18 气液联动支撑管
19 密封活塞 20 气缸
21 充气管 22 单向充气阀门
23 检测管 24 压力传感器
25 弧形支撑座 26 支撑柱体
27 弧形上支撑板 28 小型三节液压伸缩臂
29 进油管 30 装配块体
31 横向液压伸缩臂 32 装配卡槽
33 控制台 34 转塔。
具体实施方式
以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：
如图1~11所示，一种车载大跨度隧道临时支撑装置，包括车体1，所述车体1上设置支撑用的承载平台2，所述承载平台2上设置有液压台4，所述液压台4上设置有用于转动支撑的固定转塔7，所述固定转塔7中设置有能够转动的三节液压伸缩臂8，所述三节液压伸缩臂8上设置有支撑用的弧形组件，所述弧形组件对隧道顶部进行支撑。
所述三节液压伸缩臂8上还设置有横向液压伸缩臂31，所述横向液压伸缩臂31的端部设置有弧形组件，所述弧形组件对隧道内部进行横向支撑。
所述横向液压伸缩臂31为横向三节双向液压伸缩臂，所述横向三节双向液压伸缩臂的两个活动端均设置有弧形组件，同时对隧道内部进行横向支撑。
所述弧形组件包括位于驱动侧的弧形下支撑板16和位于支撑侧的弧形上支撑板27，所述弧形下支撑板16内侧设置有承台14，所述承台14端部设置有上固定块体13。
所述三节液压伸缩臂8的伸缩端处设置有顶部方形卡槽9，所述上固定块体13横截面为方形，所述上固定块体13固定到顶部方形卡槽9中。
所述弧形下支撑板16处设置有对其进行加固用的弧形支撑钢梁15，所述弧形支撑钢梁15均与承台14相固定，所述弧形支撑钢梁15为多根发散状。
所述三节液压伸缩臂8外壁处设置有控制其打开闭合的侧驱动组件。
所述侧驱动组件包括设置在液压台4上的转塔34，所述转塔34上设置有与其铰接的小型液压三节伸缩臂11，所述三节液压伸缩臂8的外壁处设置有三角塔10，所述小型液压三节伸缩臂11的伸缩端与三角塔10相固定。
所述液压台4上设置有对竖直立起的三节液压伸缩臂8进行加固的加固结构。
所述加固结构包括竖向设置的液压油缸5，所述液压油缸5的缸杆上设置有伸缩台，所述伸缩台中形成底部方形卡槽6，所述三节液压伸缩臂8的下端形成下固定块体12，所述底部方形卡槽6伸出套在下固定块体12上。
所述三节液压伸缩臂8立起后，液压油缸5驱动底部方形卡槽6套在下固定块体12上，从而保持三节液压伸缩臂8处于竖直状态。
所述承载平台2外壁处设置有底盘支撑结构，所述底盘支撑结构包括多个液压油缸3，所述液压油缸3的伸缩端竖直向下，液压油缸3将车体1架起，从而避免车体1晃动。
又一实施例
一种车载大跨度隧道临时支撑装置，包括车体1，所述车体1上设置支撑用的承载平台2，所述承载平台2上设置有液压台4，所述液压台4上设置有用于转动支撑的固定转塔7，所述固定转塔7中设置有能够转动的三节液压伸缩臂8，所述三节液压伸缩臂8上设置有对支撑用的弧形组件，所述弧形组件对隧道顶部进行支撑。
所述三节液压伸缩臂8上还设置有横向液压伸缩臂31，所述横向液压伸缩臂31的端部设置有弧形组件，所述弧形组件对隧道内部进行横向支撑。
所述横向液压伸缩臂31为横向三节双向液压伸缩臂，所述横向三节双向液压伸缩臂的两个活动端均设置有弧形组件，同时对隧道内部进行横向支撑。
所述弧形组件包括位于驱动侧的弧形下支撑板16和位于支撑侧的弧形上支撑板27，所述弧形下支撑板16内侧设置有承台14，所述承台14端部设置有上固定块体13。
所述三节液压伸缩臂8的伸缩端处设置有顶部方形卡槽9，所述上固定块体13横截面为方形，所述上固定块体13固定到顶部方形卡槽9中。
所述弧形下支撑板16处设置有对其进行加固用的弧形支撑钢梁15，所述弧形支撑钢梁15均与承台14相固定，所述弧形支撑钢梁15为多根发散状。
所述三节液压伸缩臂8外壁处设置有控制其打开闭合的侧驱动组件。
所述侧驱动组件包括设置在液压台4上的转塔34，所述转塔34上设置有与其铰接的小型液压三节伸缩臂11，所述三节液压伸缩臂8的外壁处设置有三角塔10，所述小型液压三节伸缩臂11的伸缩端与三角塔10相固定。
所述液压台4上设置有对竖直立起的三节液压伸缩臂8进行加固的加固结构。
所述加固结构包括竖向设置的液压油缸5，所述液压油缸5的缸杆上设置有伸缩台，所述伸缩台中形成底部方形卡槽6，所述三节液压伸缩臂8的下端形成下固定块体12，所述底部方形卡槽6伸出套在下固定块体12上。
所述三节液压伸缩臂8立起后，液压油缸5驱动底部方形卡槽6套在下固定块体12上，从而保持三节液压伸缩臂8处于竖直状态。
所述承载平台2外壁处设置有底盘支撑结构，所述底盘支撑结构包括多个液压油缸3，所述液压油缸3的伸缩端竖直向下，液压油缸3将车体1架起，从而避免车体1晃动。
所述弧形下支撑板16、弧形上支撑板27之间还设置有压力支撑组件。
所述压力支撑组件包括气液联动支撑管18，所述气液联动支撑管18的伸缩端设置有弧形支撑座25，所述弧形支撑座25上设置有支撑柱体26，所述支撑柱体26与弧形上支撑板27固定。
优选的，每个弧形支撑座25的底部均设置有两个气液联动支撑管18。
所述气液联动支撑管18为双动作联动管。
所述气液联动支撑管18内部设置有伸缩的密封活塞19，所述密封活塞19上设置有随其活动的伸缩支撑柱17，所述气液联动支撑管18侧壁处设置有充气管21，通过充气管21向气液联动支撑管18中充气，从而实现对伸缩支撑柱17的驱动，所述充气管21上设置有单向充气阀门22。
优选的，所述气液联动支撑管18外壁处还设置有检测管23，所述，检测管23与气液联动支撑管18连通，所述检测管23中设置有对气液联动支撑管18内气体压力进行检测的压力传感器24。
更进一步的，所述气液联动支撑管18的充气腔中设置有小型三节液压伸缩臂28，所述小型三节液压伸缩臂28的伸缩端能够对密封活塞19进行支撑。
所述小型三节液压伸缩臂28的进油管29从气液联动支撑管18中密封穿出。
所述横向液压伸缩臂31的外壁处设置有装配块体30，所述装配块体30能够安装到三节液压伸缩臂8的端部，从而实现三节液压伸缩臂、横向液压伸缩臂31的安装固定。
所述装配块体30位于横向液压伸缩臂31的外壁中线处。
所述横向液压伸缩臂31的两个伸缩端部设置有装配卡槽32，所述弧形组件中的上固定块体13能够装入到装配卡槽32中。
所述车体1上还设置有控制用的控制台33。控制台33用于监测设备的运行情况，并且实时监测支撑结构的受力情况。
所述气液联动支撑管18均匀的分布在弧形下支撑板16上。
所述支撑柱体26均匀的固定在弧形上支撑板27上。
所述弧形上支撑板27是通过弹性材料拼装而成，可适应隧道表面不平整的情况，增强装置的实用性而且增强了复杂环境的适用性。
本发明的工作过程如下：
1.首先，通过车体1将装置运输到指定支撑位置处，通过液压支腿3的调整对设备形成一个平稳的支撑基础；
2.连接外部电源，打开控制台33；
3.推动小型液压三节伸缩臂11将三节液压伸缩臂8由平放状态推动为竖直状态，推动液压油缸5，使底部方形卡槽6与下固定块体12对接，通过控制台检测对接状态，吊装支撑结构，弧形组件下端的上固定块体13与顶部方形卡槽9对接，并接通弧形组件与控制台33的电路，运行设备自检功能，查看设备是否正常工作。
4.推动三节液压伸缩臂8上升，使弧形上支撑板27与隧道接触，使用控制台操控，通过充气管21向气缸20充气，使气缸20中保有一定的压力，并且与隧道产生一定的挤压力，使弧形支撑板27与隧道接触，操作人员通过控制台33查看由压力传感器24传输过来的压力数据，当达到设定值后，关闭充气管21，此时隧道的支撑完成。
5.同理，推动小型液压三节伸缩臂11将三节液压伸缩臂8由平放状态推动为竖直状态，推动液压油缸5，使底部方形卡槽6与下固定块体12对接，通过控制台检测对接状态，吊装支撑结构，弧形组件下端的上固定块体13与顶部方形卡槽9对接，通过控制台检测对接状态，向横向液压伸缩臂31两端吊装弧形组件，将弧形组件下端的上固定块体13与装配卡槽32对接，并接通弧形组件与控制台33的电路，运行设备自检功能，查看设备有无损坏。
6.推动三节液压伸缩臂8上升，使横向液压伸缩臂31上升至预定支撑位置，到达预定支撑位置后，使横向液压伸缩臂31向两端伸展，使弧形上支撑板27与隧道接触，使用控制台操控，通过充气管21向气缸20充气，使气缸20中保有一定的压力，并且与隧道产生一定的挤压力，使弧形上支撑板27与隧道接触，操作人员通过控制台33查看由压力传感器24传输过来的压力数据，当达到设定值后，关闭充气管21，此时隧道的支撑完成。
7.当隧道出现塌方时，弧形上支撑板27上的压力值突然增高，弧形上支撑板27发生变形，使伸缩支撑柱17下降，气缸20中的气压增高，当压力超过设定值后，气缸20中的小型三节液压伸缩臂28开始工作，小型三节液压伸缩臂28开始上升对伸缩支撑柱17产生顶推力，使之上升继续对隧道进行支撑，并且控制台将发出警报，提醒工作人员隧道发生塌方，工作人员可通过控制台查看隧道塌方位置。
8.工作人员通过控制台的警报得知塌方的消息后，在控制台得知塌方的位置，从而进行隧道修复，保证隧道施工安全。
本发明通过弧形支撑板对隧道进行支撑，通过在弧形支撑板下设置气液联动支撑管进行支撑，并且对弧形支撑板的受力情况进行检测，将数据传输至控制台，通过控制台就可以了解设备的工作情况，当隧道发生坍塌或者局部岩土体掉落时，通过压力传感器感受到的压力变化，可以在控制台发现压力变化的位置，再通过气液联动支撑管对弧形支撑板进行顶推对垮塌的位置进行支撑，可防止弧形支撑板损坏，并且通过控制台可以提醒工作人员垮塌的位置，及时对隧道进行修复。
本设备可多台协同工作，加快施工进度，且运输方便、结构简单，可有效保证隧道安全施工。

Claims (10)

1.一种车载大跨度隧道临时支撑装置，包括车体（1），其特征在于：所述车体（1）上设置支撑用的承载平台（2），所述承载平台（2）上设置有液压台（4），所述液压台（4）上设置有用于转动支撑的固定转塔（7），所述固定转塔（7）中设置有能够转动的三节液压伸缩臂（8），所述三节液压伸缩臂（8）上设置有支撑用的弧形组件，所述弧形组件对隧道顶部进行支撑。
2.根据权利要求1所述的一种车载大跨度隧道临时支撑装置，其特征在于：所述三节液压伸缩臂（8）上还设置有横向液压伸缩臂（31），所述横向液压伸缩臂（31）的端部设置有弧形组件，所述弧形组件对隧道内部进行横向支撑。
3.根据权利要求2所述的一种车载大跨度隧道临时支撑装置，其特征在于：所述横向液压伸缩臂（31）为横向三节双向液压伸缩臂，所述横向三节双向液压伸缩臂的两个活动端均设置有弧形组件，同时对隧道内部进行横向支撑。
4.根据权利要求3所述的一种车载大跨度隧道临时支撑装置，其特征在于：所述弧形组件包括位于驱动侧的弧形下支撑板（16）和位于支撑侧的弧形上支撑板（27），所述弧形下支撑板（16）内侧设置有承台（14），所述承台（14）端部设置有上固定块体（13）。
5.根据权利要求4所述的一种车载大跨度隧道临时支撑装置，其特征在于：所述三节液压伸缩臂（8）的伸缩端处设置有顶部方形卡槽（9），所述上固定块体（13）横截面为方形，所述上固定块体（13）固定到顶部方形卡槽（9）中。
6.根据权利要求5所述的一种车载大跨度隧道临时支撑装置，其特征在于：所述弧形下支撑板（16）处设置有对其进行加固用的弧形支撑钢梁（15），所述弧形支撑钢梁（15）均与承台（14）相固定，所述弧形支撑钢梁（15）为多根发散状。
7.根据权利要求6所述的一种车载大跨度隧道临时支撑装置，其特征在于：所述三节液压伸缩臂（8）外壁处设置有控制其打开闭合的侧驱动组件。
8.根据权利要求1所述的一种车载大跨度隧道临时支撑装置，其特征在于：所述侧驱动组件包括设置在液压台（4）上的转塔（34），所述转塔（34）上设置有与其铰接的小型液压三节伸缩臂（11），所述三节液压伸缩臂（8）的外壁处设置有三角塔（10），所述小型液压三节伸缩臂（11）的伸缩端与三角塔（10）相固定。
9.根据权利要求8所述的一种车载大跨度隧道临时支撑装置，其特征在于：所述液压台（4）上设置有对竖直立起的三节液压伸缩臂（8）进行加固的加固结构。
10.根据权利要求9所述的一种车载大跨度隧道临时支撑装置，其特征在于：所述加固结构包括竖向设置的液压油缸（5），所述液压油缸（5）的缸杆上设置有伸缩台，所述伸缩台中形成底部方形卡槽（6），所述三节液压伸缩臂（8）的下端形成下固定块体（12），所述底部方形卡槽（6）伸出套在下固定块体（12）上。
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