CN113027498B - 一种单轨吊临时支护装置及空顶区临时支护方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种单轨吊临时支护装置及空顶区临时支护方法，涉及地下工程支护技术领域，便于进行临时支护施工操作。所述装置包括工字钢滑轨和第一移动座，工字钢滑轨底部一端固定有第一固定座，第一固定座侧边设有第一电机，第一电机的输出轴连有第一丝杆，第一丝杆上螺纹套接有第一丝母块，第一移动座的侧边开设有通孔，通孔的内壁开设有滑槽，第一丝母块滑动安装在滑槽内，第一移动座的顶部四角均固定有第一支撑杆，第一支撑杆上安装有滚轮，滚轮滚动安装在工字钢滑轨上，第一移动座的底部安装有第一液压缸，第一液压缸的活塞杆固定有第二移动座，第二移动座的顶部安装有折叠防护机构，第二移动座的底部安装有支撑稳定机构。

Description

一种单轨吊临时支护装置及空顶区临时支护方法

技术领域

本发明涉及地下工程支护技术领域，尤其涉及一种单轨吊临时支护装置及空顶区临时支护方法。

背景技术

在隧道(或巷道)钻爆法的施工中，在掘进迎头爆破后会有一段空顶区，需要进行临时支护才能在其下方进行其它作业，如支护、出矸等。目前在施工中使用的支护装置一般是固定的，在某处支设施工完成后，若需要进行位置调节，必须进行支护装置的重新拆装，不便于调节，操作比较麻烦。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种单轨吊临时支护装置及掘进迎头空顶区临时支护方法，便于进行临时支护施工操作。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种单轨吊临时支护装置，包括工字钢滑轨和第一移动座，所述工字钢滑轨的底部一端固定有第一固定座，所述第一固定座的侧边安装有第一电机，所述第一电机的输出轴连接有第一丝杆，所述第一丝杆上通过螺纹套接有第一丝母块，所述第一移动座的侧边开设有通孔，所述通孔的内壁上开设有滑槽，所述第一丝母块滑动安装在滑槽内，所述第一移动座的顶部四角均固定有第一支撑杆，所述第一支撑杆上安装有滚轮，所述滚轮滚动安装在工字钢滑轨上，所述第一移动座的底部安装有第一液压缸，所述第一液压缸的活塞杆固定有第二移动座，所述第二移动座的顶部安装有折叠防护机构，所述第二移动座的底部安装有支撑稳定机构。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述工字钢滑轨的顶部焊接有若干个安装板，所述工字钢滑轨的底部远离第一固定座的一端固定有第二固定座，所述第一丝杆上远离第一电机的一端与第二固定座通过轴承转动连接。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述第一移动座的侧边开设有滑孔，所述滑孔内滑动套接有导向杆，所述导向杆的一端固定在第二移动座上。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述折叠防护机构包括第二液压缸、第二防护网、连接座、第二电机、第二丝杆、第二丝母块、第一防护网、转动板、第二支撑杆，所述第二液压缸的底座铰接在第二移动座的顶部，所述第二液压缸的活塞杆铰接有转动板，所述转动板的底部固定有第二支撑杆，所述第二支撑杆铰接在第二移动座的顶部，所述转动板的顶部通过连接座固定有第一防护网。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述连接座的侧边安装有第二电机，所述第二电机的输出轴连接有第二丝杆，所述第二丝杆上通过旋向相反的螺纹套接有两个第二丝母块，所述第二丝母块的底部固定有第二防护网，所述第二防护网滑动贯穿连接座。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述支撑稳定机构包括第三液压缸、第三支撑杆、第四液压缸、底板、防滑齿，所述第三支撑杆固定在第二移动座的底部，所述第三支撑杆的底部铰接有第四液压缸的底座，所述第三液压缸的底座铰接在第二移动座的底部，所述第三液压缸的活塞杆铰接在第三液压缸的缸体上，所述第四液压缸的活塞杆铰接有底板。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述底板的底部固定有呈圆周阵列布置的防滑齿。

第二方面，本发明实施例提供一种掘进迎头空顶区临时支护方法，基于第一方面任一所述的单轨吊临时支护装置实施，所述方法包括步骤：

将所述单轨吊临时支护装置移动到掘进迎头空顶区下方对应位置，利用所述支撑稳定机构将所述临时支护装置的位置固定，将支撑力传递至所述第一移动座，以对所述掘进迎头空顶区临时支护；

当需要对空顶区的支护位置进行调节时，启动第一电机，通过第一电机带动第一丝杆转动，第一丝杆通过与第一丝母块之间的螺纹传动带动第一丝母块平移，第一丝母块带动第一移动座平移至指定的位置，实现对支护位置的调节。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述方法还包括步骤：

当第一丝母块带动第一移动座未能平移至指定的位置时，再通过第一液压缸推动第一移动座平移，增加第一移动座的滑动行程，以使第一移动座调整至指定的位置。

根据本发明实施例的又一种具体实现方式，当第一移动座的位置调整好后，所述方法还包括：通过第三液压缸的活塞杆推动第四液压缸转动，第四液压缸的活塞杆推动支撑稳定机构下压地面形成稳定支撑，产生杠杆支撑效应；

利用所述杠杆支撑效应增强空顶区临时支护的稳定性及第一防护网的防护等级。

根据本发明实施例的再一种具体实现方式，所述方法还包括：通过第二液压缸的活塞杆驱动转动板转动，带动连接于所述转动板顶部的第一防护网旋转，对所述第一防护网的铺设角度调整。

根据本发明实施例的又一种具体实现方式，所述方法还包括：当第一防护网的防护长度小于空顶区长度时，启动第二电机，通过第二电机驱动第二丝杆沿第一方向转动，带动第二丝杆上旋向相反套接的两个第二丝母块背向直线移动，控制第二防护网展开，以使第二防护网与第一防护网协同加长空顶区防护长度；

当第二防护网需要收纳时，通过第二电机驱动第二丝杆沿第二方向转动，带动第二丝杆上旋向相反套接的两个第二丝母块相向直线移动，控制第二防护网收缩，以使第二防护网收纳。

本发明实施例提供的单轨吊临时支护装置及掘进迎头空顶区临时支护方法，当掘进迎头爆破产生空顶区后，将所述单轨吊临时支护装置移动到掘进迎头空顶区下方对应位置，利用所述支撑稳定机构将所述临时支护装置的位置固定，将支撑力传递给第一移动座，以对所述掘进迎头空顶区临时支护；当需要对空顶区的支护位置进行调节时，只需要启动第一电机，通过第一电机带动第一丝杆转动，第一丝杆通过与第一丝母块之间的螺纹传动带动第一丝母块平移，第一丝母块带动第一移动座平移至指定的位置。这样，无需进行支护装置的重新拆装，即可方便地实现对支护位置的调节，操作简单，便于进行临时支护施工操作，从而在一定程度上可以提高支护施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1为本发明一实施例单轨吊临时支护装置结构主视图；

图2为图1中单轨吊临时支护装置结构左视图；

图3为图1中单轨吊临时支护装置结构一局部视图；

图4为图1中单轨吊临时支护装置结构另一局部视图；

图5为图1中第一移动座一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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。

实施例一

参看图1、图2及图5所示，本发明实施例提供的单轨吊临时支护装置，包括工字钢滑轨1和第一移动座9，工字钢滑轨1的底部一端固定有第一固定座6，第一固定座6的侧边安装有第一电机7，第一电机7的输出轴连接有第一丝杆8，第一丝杆8上通过螺纹套接有第一丝母块3，第一移动座9的侧边开设有通孔16，通孔16的内壁上开设有滑槽18，第一丝母块3滑动安装在滑槽18内，第一移动座9的顶部四角均固定有第一支撑杆5，第一支撑杆5上安装有滚轮4，滚轮4滚动安装在工字钢滑轨1上，第一移动座9的底部安装有第一液压缸11，第一液压缸11的活塞杆固定有第二移动座13，第二移动座13的顶部安装有折叠防护机构14，第二移动座13的底部安装有支撑稳定机构12。

其中，工字钢滑轨1的顶部焊接有若干个安装板2，所述安装板2用于与顶板连接；工字钢滑轨1的底部远离第一固定座6的一端固定有第二固定座15，第一丝杆8上远离第一电机7的一端与第二固定座15通过轴承转动连接。

在一些实施例中，第一移动座9的侧边开设有滑孔17，滑孔17内滑动套接有导向杆10，导向杆10的一端固定在第二移动座13上，所述导向杆10用于引导第一移动座9在第一液压缸11伸缩时随之保持直线滑动及提高滑动的平稳性。

为了至少避免第一移动座沿工字钢滑轨滑移与沿第一液压缸的活塞杆相对于第二移动座滑移的直线度，在一些实施例中，第一液压缸11的活塞杆与第一丝杆8、工字钢滑轨1平行。

本发明实施例提供的单轨吊临时支护装置，当掘进迎头爆破产生空顶区后，将所述单轨吊临时支护装置移动到掘进迎头空顶区下方对应位置，利用所述支撑稳定机构将所述临时支护装置的位置固定，将支撑力传递给第一移动座，以对所述掘进迎头空顶区临时支护；当需要对空顶区的支护位置进行调节时，只需要启动第一电机，通过第一电机带动第一丝杆转动，第一丝杆通过与第一丝母块之间的螺纹传动带动第一丝母块平移，第一丝母块带动第一移动座平移至指定的位置。这样，无需进行支护装置的重新拆装，即可方便地实现对支护位置的调节，操作简单，便于进行临时支护施工操作，从而在一定程度上可以提高支护施工效率。

可以理解的是，在进行临时支护挂网施工时，防护网下方如果没有支撑，影响支护效果。

本实施例中，在所述第二移动座的顶部安装有折叠防护机构14，用于辅助进行挂网施工及支护。

参看图3所示，折叠防护机构14包括第二液压缸141、左右侧各一个第二防护网142、连接座143、第二电机144、第二丝杆145、第二丝母块146、第一防护网147、转动板148、第二支撑杆149，第二液压缸141的底座铰接在第二移动座13的顶部，第二液压缸141的活塞杆铰接有转动板148，转动板148的底部固定有第二支撑杆149，第二支撑杆149铰接在第二移动座13的顶部，转动板148的顶部通过连接座143固定有第一防护网147，连接座143的侧边安装有第二电机144，第二电机144的输出轴连接有第二丝杆145，第二丝杆145上通过旋向相反的螺纹套接有两个第二丝母块146，第二丝母块146的底部固定有第二防护网142，第二防护网142滑动贯穿连接座143。

参看图4所示，在一些实施例中，所述支撑稳定机构12包括第三液压缸121、第三支撑杆122、第四液压缸123、底板124、防滑齿125，第三支撑杆122固定在第二移动座13的底部，第三支撑杆122的底部铰接有第四液压缸123的底座，第三液压缸121的底座铰接在第二移动座13的底部，第三液压缸121的活塞杆铰接在第三液压缸121的缸体上，第四液压缸123的活塞杆铰接有底板124，底板124的底部固定有呈圆周阵列布置的防滑齿125，用于增强支撑稳定机构12的抓地力，从而提高临时支护的稳定性。

为了帮助理解本发明实施例的技术方案，对其工作原理进行简要说明如下：通过安装板2将工字钢滑轨1固定在巷道的顶部，通过第一电机7带动第一丝杆8转动，第一丝杆8通过与第一丝母块3之间的螺纹传动可带动第一丝母块3平移，第一丝母块3带动第一移动座9平移，由于第一丝母块3滑动安装在滑槽18内，因此第一移动座9受到的拉力不会作用到第一丝杆8上，对第一丝杆8具有很好的保护作用，此时滚轮4在工字钢滑轨1上滑动，第一移动座13平移至指定的位置。

必要时，可以通过第一液压缸11再次推动第一移动座13平移，方便增加第一移动座13的行程，从而便于调整到合适的位置。

位置调整好后，通过第三液压缸121的活塞杆推动第四液压缸123转动，然后第四液压缸123的活塞杆推动底板124与地面接触形成支撑，这样可形成杠杆支撑效应，提高了第四液压缸123的支撑稳定性，这样可提高第一防护网147的防护等级，设置的防滑齿125可加强支撑的稳定效果。

第二液压缸141的活塞杆带动转动板148转动，可用于调整第一防护网147的角度，便于适应不同的支护需求。

由于第二丝杆145上通过旋向相反的螺纹套接有两个第二丝母块146，第二电机144带动第二丝杆145转动时，可以利用第二丝杆145与两个第二丝母块146之间的螺纹传动，根据防护网挂设长度需要带动两个第二防护网142展开或者收纳，从而扩大的支撑范围。

实施例二

参看图1至图5所示，基于实施例一任一所述的单轨吊临时支护装置，本发明还实施例提供一种掘进迎头空顶区临时支护方法，所述方法包括步骤：

将所述单轨吊临时支护装置移动到掘进迎头空顶区下方对应位置，利用所述支撑稳定机构12将所述临时支护装置的位置固定，将支撑力传递至所述第一移动座9，以对所述掘进迎头空顶区临时支护；

当需要对空顶区的支护位置进行调节时，启动第一电机7，通过第一电机7带动第一丝杆8转动，第一丝杆8通过与第一丝母块3之间的螺纹传动带动第一丝母块3平移，第一丝母块3带动第一移动座9平移至指定的位置，实现对支护位置的调节。

本发明实施例提供的掘进迎头空顶区临时支护方法，当掘进迎头爆破产生空顶区后，将所述单轨吊临时支护装置移动到掘进迎头空顶区下方对应位置，利用所述支撑稳定机构12将所述临时支护装置的位置固定，将支撑力传递给第一移动座9，以对所述掘进迎头空顶区临时支护；当需要对空顶区的支护位置进行调节时，只需要启动第一电机7，通过第一电机7带动第一丝杆8转动，第一丝杆8通过与第一丝母块3之间的螺纹传动带动第一丝母块3平移，第一丝母块3带动第一移动座9平移至指定的位置。这样，无需进行支护装置的重新拆装，即可方便地实现对支护位置的调节，操作简单，便于进行临时支护施工操作，从而在一定程度上可以提高支护施工效率。

另外，可以理解的是，当空顶区较长，第一移动座9通过第一丝杆8与第一丝母块3配合实现滑移的行程，可能会出现不足以调整至空顶区指定支护点位置的情况，因此，在一些实施例中，所述方法还包括步骤：

当第一丝母块3带动第一移动座9未能平移至指定的位置时，再通过第一液压缸11推动第一移动座9平移，增加第一移动座9的滑动行程，以使第一移动座9调整至指定的位置。这样，就可以增加第一移动座9的滑移行程，提高其支护位置调整的灵活性。

作为一可选实施例，当第一移动座9的位置调整好后，所述方法还包括：通过第三液压缸121的活塞杆推动第四液压缸123转动，第四液压缸123的活塞杆推动支撑稳定机构12下压地面形成稳定支撑，产生杠杆支撑效应；利用所述杠杆支撑效应增强空顶区临时支护的稳定性及第一防护网147的防护等级。

本实施例中，借助于杠杆支撑效应，可以有效放大或提高作用于空顶区的支撑力，从而提高临时支护的稳定性。

在又一些实施例中，所述方法还包括：通过第二液压缸141的活塞杆驱动转动板148转动，带动连接于所述转动板148顶部的第一防护网147旋转，对所述第一防护网147的铺设角度调整；这样，根据需要调整防护网的挂设角度，从而便于适应不同的支护需求。

具体地，所述方法还包括：当第一防护网147的防护长度小于空顶区长度时，启动第二电机144，通过第二电机144驱动第二丝杆145沿第一方向转动，带动第二丝杆145上旋向相反套接的两个第二丝母块146背向直线移动，控制第二防护网142展开，以使第二防护网142与第一防护网147协同加长空顶区防护长度；

当第二防护网142需要收纳时，通过第二电机144驱动第二丝杆145沿第二方向转动，带动第二丝杆145上旋向相反套接的两个第二丝母块相向直线移动，控制第二防护网142收缩，以使第二防护网142收纳；其中，第一方向与第二方向相反，例如第一方向为顺时针方向，则第二方向为逆时针方向。

本实施例中，通过上述技术方案，根据需要控制第二防护网142142展开或者收纳，从而扩大空顶区的支撑范围。

综上，本发明通过采用工字钢滑轨1及可沿工字钢滑轨1直线滑动的第一移动座9，方便根据爆破空顶区的位置调整支护位置。

另外，通过在第一移动座9下部设置第一液压缸11，将第一液压缸11的活塞杆端连接于第二移动座上，第一移动座9与第二移动座的位置可相互移动调节，当进行支护位置调节时，可增加第一移动座9的行程；而在挂网时，第一移动座9又可以反过来牵拉第二移动座，以调节第二移动座的位置，进而便于调节第二移动座上的第一防护网147的位置，提高了其使用的灵活性。

进一步地，通过第三液压缸121的活塞杆推动第四液压缸123转动，然后第四液压缸123的活塞杆推动底板124与地面接触形成支撑，这样可形成杠杆支撑效应，利用杠杆支撑效应可有效提高临时支撑稳定性，解决了现有技术中，挂网时下方无支撑的技术问题，可提高第一防护网147的防护等级。

进一步地，通过设置第二防护网142，与第一防护网147相互配合、协同作用，可以扩大临时支撑范围。

需要说明的是，在本文中，各个实施例之间描述的方案的侧重点不同，但是各个实施例又存在某种相互关联的关系，在理解本发明方案时，各个实施例之间可相互参照；另外，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种单轨吊临时支护装置，其特征在于，包括工字钢滑轨和第一移动座，所述工字钢滑轨的底部一端固定有第一固定座，所述第一固定座的侧边安装有第一电机，所述第一电机的输出轴连接有第一丝杆，所述第一丝杆上通过螺纹套接有第一丝母块，所述第一移动座的侧边开设有通孔，所述通孔的内壁上开设有滑槽，所述第一丝母块滑动安装在滑槽内，所述第一移动座的顶部四角均固定有第一支撑杆，所述第一支撑杆上安装有滚轮，所述滚轮滚动安装在工字钢滑轨上，所述第一移动座的底部安装有第一液压缸，所述第一液压缸的活塞杆固定有第二移动座，所述第二移动座的顶部安装有折叠防护机构，所述第二移动座的底部安装有支撑稳定机构；

所述折叠防护机构包括：第二液压缸、第二防护网、连接座、第二电机、第二丝杆、第二丝母块、第一防护网、转动板、第二支撑杆，所述第二液压缸的底座铰接在第二移动座的顶部，所述第二液压缸的活塞杆铰接有转动板，所述转动板的底部固定有第二支撑杆，所述第二支撑杆铰接在第二移动座的顶部，所述转动板的顶部通过连接座固定有第一防护网；

所述连接座的侧边安装有所述第二电机，所述第二电机的输出轴连接有所述第二丝杆，所述第二丝杆上通过旋向相反的螺纹套接有两个所述第二丝母块，所述第二丝母块的底部固定有所述第二防护网，所述第二防护网滑动贯穿连接座。

2.根据权利要求1所述的单轨吊临时支护装置，其特征在于，所述工字钢滑轨的顶部焊接有若干个安装板，所述工字钢滑轨的底部远离第一固定座的一端固定有第二固定座，所述第一丝杆上远离第一电机的一端与第二固定座通过轴承转动连接。

3.根据权利要求1所述的单轨吊临时支护装置，其特征在于，所述第一移动座的侧边开设有滑孔，所述滑孔内滑动套接有导向杆，所述导向杆的一端固定在第二移动座上。

4.根据权利要求1所述的单轨吊临时支护装置，其特征在于，所述支撑稳定机构包括第三液压缸、第三支撑杆、第四液压缸、底板、防滑齿，所述第三支撑杆固定在第二移动座的底部，所述第三支撑杆的底部铰接有第四液压缸的底座，所述第三液压缸的底座铰接在第二移动座的底部，所述第三液压缸的活塞杆铰接在第三液压缸的缸体上，所述第四液压缸的活塞杆铰接有底板。

5.根据权利要求4所述的单轨吊临时支护装置，其特征在于，所述底板的底部固定有呈圆周阵列布置的防滑齿。

6.一种掘进迎头空顶区临时支护方法，其特征在于，基于权利要求1至5任一所述的单轨吊临时支护装置实施，所述方法包括步骤：

将所述单轨吊临时支护装置移动到掘进迎头空顶区下方对应位置，利用所述支撑稳定机构将所述临时支护装置的位置固定，将支撑力传递至所述第一移动座，以对所述掘进迎头空顶区临时支护；

当需要对空顶区的支护位置进行调节时，启动第一电机，通过第一电机带动第一丝杆转动，第一丝杆通过与第一丝母块之间的螺纹传动带动第一丝母块平移，第一丝母块带动第一移动座平移至指定的位置，实现对支护位置的调节；

所述方法还包括：当第一防护网的防护长度小于空顶区长度时，启动第二电机，通过第二电机驱动第二丝杆沿第一方向转动，带动第二丝杆上旋向相反套接的两个第二丝母块背向直线移动，控制第二防护网展开，以使第二防护网与第一防护网协同加长空顶区防护长度；

当第二防护网需要收纳时，通过第二电机驱动第二丝杆沿第二方向转动，带动第二丝杆上旋向相反套接的两个第二丝母块相向直线移动，控制第二防护网收缩，以使第二防护网收纳。

7.根据权利要求6所述的临时支护方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：当第一丝母块带动第一移动座未能平移至指定的位置时，再通过第一液压缸推动第一移动座平移，增加第一移动座的滑动行程，以使第一移动座调整至指定的位置。

8.根据权利要求6或7所述的临时支护方法，其特征在于，基于权利要求4所述的单轨吊临时支护装置实施；

当第一移动座的位置调整好后，所述方法还包括：通过第三液压缸的活塞杆推动第四液压缸转动，第四液压缸的活塞杆推动支撑稳定机构下压地面形成稳定支撑，产生杠杆支撑效应；

利用所述杠杆支撑效应增强空顶区临时支护的稳定性及第一防护网的防护等级。

9.根据权利要求8所述的临时支护方法，其特征在于，所述方法还包括：通过第二液压缸的活塞杆驱动转动板转动，带动连接于所述转动板顶部的第一防护网旋转，对所述第一防护网的铺设角度调整。

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