CN114876505A - 隧道支护装置及支护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种隧道支护装置及支护方法，让第一伸缩杆可转动地设置于基础平台上，并且在第一伸缩杆的另一端设置支护组件，同时让支护组件与待支护隧道壁之间间隔设置，另外在将喷锚组件设置在支护组件上。通过对第一伸缩杆的伸缩长度的控制，使得支护组件能够与待支护隧道壁之间间隔设置并形成待支护空间，然后利用喷锚组件向待支护空间内喷入砼并形成支护结构，能够保证喷射到待支护隧道壁上的砼均停留于待支护隧道面上，不会因发生溅落而导致砼被浪费的缺陷，解决了采用喷射砼的方式对待支护隧道壁进行支护时产生的砼溅落，导致砼超耗严重以及因超耗严重的缺陷。

Description

隧道支护装置及支护方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种隧道支护装置及支护方法。

背景技术

在修建隧道时，需要经过开挖，初期支护、二次衬砌等工艺。相关技术中，在对隧道进行初期支护时，存在隧道喷射混凝土超耗严重的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种隧道支护装置及支护方法，旨在解决在对隧道进行初期支护时，存在隧道喷射混凝土超耗严重的问题的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提出的一种隧道支护装置，所述隧道包括待支护隧道壁以及与所述待支护隧道壁接触的掌子面；

所述隧道支护装置包括：

基础平台，所述基础平台沿朝向所述掌子面的方向可移动地设置于所述隧道内；以及

支撑机构，所述支撑机构包括第一伸缩杆、支护组件和喷锚组件，所述第一伸缩杆的一端绕转动轴可转动地设置于所述基础平台，所述转动轴沿所述隧道的长度方向延伸，所述第一伸缩杆的另一端与所述支护组件连接，所述支护组件的支护面与所述待支护隧道壁间隔设置，以在所述支护面与所述待支护隧道壁之间形成待支护空间，所述喷锚组件设置于所述支护组件上，且所述喷锚组件朝向所述待支护空间设置。

可选地，所述待支护隧道壁包括多个在所述隧道的周向上依次阵列排布的支护段，所述支护面与所述支护段正对且间隔设置。

可选地，所述支护组件包括连接平台、第二伸缩杆和模板，所述连接平台设置于所述第一伸缩杆的另一端，所述第二伸缩杆的一端与所述连接平台连接，所述第二伸缩杆的另一端与所述模板连接，所述模板具有所述支护面；

其中，所述喷锚组件设置于所述连接平台。

可选地，所述第二伸缩杆包括至少三个，至少三个所述第二伸缩杆的一端均与所述连接平台背离所述第一伸缩杆的一侧侧壁铰接，所述第二伸缩杆的另一端均与所述模板铰接。

可选地，至少三个所述第二伸缩杆呈椎体排布，且所述椎体朝远离所述连接平台的方向呈渐扩设置。

可选地，所述支护面为弧形面或者矩形面。

可选地，所述喷锚组件包括：

与所述连接平台连接的机械臂；以及，

设置于所述机械臂的喷砼件，所述喷砼件的喷砼端朝向所述待支护空间。

可选地，所述支护机构为至少两个，至少两个所述支护机构关于所述转动轴对称设置。

基于相同的发明构思，第二方面，本发明提出一种隧道支护方法，包括如下步骤：

将待支护隧道壁划分成多个施工段，并从多个施工段中确定出当前施工段；

调整第一伸缩件相对于基础平台的角度以及自身的长度，以使支护组件与所述当前施工段形成当前待支护空间；

利用喷锚组件对所述当前待支护空间进行喷砼支护，得到当前支护段；

从多个施工段中未支护的施工段中确定出下一施工段，将所述下一施工段作为所述当前施工段，并返回执行调整第一伸缩件相对于基础平台的角度以及自身的长度，以使支护组件与所述当前施工段形成当前待支护空间，形成隧道支护结构。

基于相同的发明构思，第二方面，本发明提出一种隧道支护方法，包括如下步骤：

将待支护隧道壁划分成多个施工段，并从多个施工段中确定出两个当前施工段；其中，两个所述当前施工段沿所述隧道的长度延伸方向呈对称设置；

同步调整两个第一伸缩件相对于基础平台的角度以及自身的长度，以使两个支护组件与两个对应的所述当前施工段形成当前待支护空间；

同时利用两个喷锚组件对所述当前待支护空间进行喷砼支护，得到当前支护段；

从多个施工段中未支护的施工段中确定出两个下一施工段，将两个所述下一施工段作为所述当前施工段，并返回执行同步调整两个第一伸缩件相对于基础平台的角度以及自身的长度，以使两个支护组件与两个对应的所述当前施工段形成当前待支护空间，形成隧道支护结构。

本发明技术方案通过设置基础平台，让基础平台沿朝向掌子面的方向可移动的设置在隧道中，并且在基础平台上设置由第一伸缩杆、支护组件和喷锚组件共同组成的支撑机构，让第一伸缩杆的一端绕沿隧道的长度方向延伸的转动轴可转动地设置于基础平台上，并且在第一伸缩杆的另一端设置支护组件，同时让支护组件与待支护隧道壁之间间隔设置，另外在将喷锚组件设置在支护组件上。在使用时，通过对第一伸缩杆的伸缩长度的控制，使得支护组件能够与待支护隧道壁之间间隔设置并形成待支护空间，然后利用喷锚组件向待支护空间内喷入砼并形成支护结构，使得本发明在使用时能够保证喷射到待支护隧道壁上的砼均停留于待支护隧道面上，不会因发生溅落而导致砼被浪费的缺陷，解决了相关技术中在采用喷射砼的方式对待支护隧道壁进行支护时产生的砼溅落，导致砼超耗严重以及因超耗严重的缺陷。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明示例的一种隧道支护装置的结构示意图；

图2为图1中A部放大的结构示意图；

图3为图1中示例的支护组件的平面布置结构示意图；

图4为本发明缩回状态结构示意图；

图5为本发明旋转状态结构示意图；

图6为本发明旋转至下一施工段的结构示意图；

图7为本发明支撑在下一施工段的结构示意图；

图8为本发明示例的一种隧道支护方法的流程示意图；

图9为本发明示例的一种隧道支护方法的另一种实施方式的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	待支护隧道壁	110	待支护空间
200	基础平台	321	连接平台
				300	支撑机构	322	第二伸缩杆
310	第一伸缩杆	323	模板
				320	支护组件	331	机械臂
330	喷锚组件	332	喷砼件

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在修建隧道时，需要经过开挖，初期支护、二次衬砌等工艺。相关技术中，在对隧道进行初期支护时，存在隧道喷射混凝土超耗严重且施工工效低的问题。

下面结合一些具体实施方式进一步阐述本发明的发明构思。

如图1所示，提出本发明隧道支护装置的一实施例。

本实施例中，请参阅图1，该隧道支护装置，隧道包括待支护隧道壁100以及与待支护隧道壁100接触的掌子面；隧道支护装置包括基础平台200，基础平台200沿朝向掌子面的方向可移动地设置于隧道内；以及，支撑机构300，支撑机构300包括第一伸缩杆310、支护组件320和喷锚组件330，第一伸缩杆310的一端绕转动轴可转动地设置于基础平台200，转动轴沿隧道的长度方向延伸，第一伸缩杆310的另一端与支护组件320连接，支护组件320的支护面与待支护隧道壁100间隔设置，以在支护面与待支护隧道壁100之间形成待支护空间110，喷锚组件330设置于支护组件320上，且喷锚组件330朝向待支护空间110设置。

在本实施例中，请参阅图1，图2、图3，示例的隧道支护装置的工作流程为：首先让本发明沿隧道延伸方向运动并运动至待支护隧道壁100所在区域，然后启动第一伸缩杆310，并使其将支护机构推向待支护隧道壁100，接下来启动第二伸缩杆322，以使得支护组件320与待支护隧道壁100之间形成待支护空间110，当形成待支护空间110之后，便启动喷锚组件330对待支护空间110进行喷砼以在待支护空间110形成当前支护层，当完成当前支护层的支护之后，启动第一伸缩杆310并使得第一伸缩杆310绕基础平台200旋转适当角度，以在当前支护层的一侧形成下一待支护空间110并继续喷砼，直到形成隧道支护结构。

需要特别和明确说明的是，在本实施例中，示例的基础平台200是具备运动功能的，本发明仅对具有运动功能的基础平台200进行应用，并不涉及基础平台200自身结构的改进或者设计，故而此处不再对示例的基础平台200的具体结构和运动原理进行一一赘述。当然，在实施过程中，示例的基础平台200在具备运动的基础上也可以同时具备水平旋转的功能，具体情况根据实际施工需要进行对应的选择或者制造即可。不过，可以示例的是，本实施例中示例的基础平台200包括但不限于如下类型：可自行走的车辆、台车、依靠轨道进行导向和行走的设备等。

另外的，在本实施例中，还需要强调的是，本实施例中示例的喷锚组件330是指能够向待支护空间110中喷入砼的自动设备或者人为操作的设备。

值得注意的是，在本实施例中，所应用的砼为本领域技术人员根据待支护隧道壁100的实际地质情况进行现场或者商业配置的砼，本发明仅对其进行应用，并不涉及示例的砼自身的配比的改进或者设计，故而不再对砼的配比进行一一赘述。

在本实施例中，通过设置基础平台200，让基础平台200沿朝向掌子面的方向可移动的设置在隧道中，并且在基础平台200上设置由第一伸缩杆310、支护组件320和喷锚组件330共同组成的支撑机构300，让第一伸缩杆310的一端绕沿隧道的长度方向延伸的转动轴可转动地设置于基础平台200上，并且在第一伸缩杆310的另一端设置支护组件320，同时让支护组件320与待支护隧道壁100之间间隔设置，另外在将喷锚组件330设置在支护组件320上。在使用时，通过对第一伸缩杆310的伸缩长度的控制，使得支护组件320能够与待支护隧道壁100之间间隔设置并形成待支护空间110，然后利用喷锚组件330向待支护空间110内喷入砼并形成支护结构，使得本发明在使用时能够保证喷射到待支护隧道壁100上的砼均停留于待支护隧道面上，不会因发生溅落而导致砼被浪费的缺陷，解决了相关技术中在采用喷射砼的方式对待支护隧道壁100进行支护时产生的砼溅落，最终导致砼超耗严重以及因超耗严重而导致支护效果差，最终影响施工效率的缺陷。

在一些具体实施例中，请参阅图1，待支护隧道壁100包括多个在隧道的周向上依次阵列排布的支护段，支护面与支护段正对且间隔设置。

在待支护隧道壁100的周向上划分多个依次阵列排布的支护段，并让支护面与每一个支护段正对且间隔设置，使得本发明在使用时能够让支护面与每一个支护段之间形成正对的待支护空间110，在进行砼浇筑以形成支护层时，能够控制整个支护层的整体厚度，进而使得本发明具备了为控制支护层厚度的功能，进而进一步地降低了砼超耗的缺陷，提升了隧道支护施工的效率。

在一些具体实施例中，请参阅图1、图2以及图3，支护组件320包括连接平台321、第二伸缩杆322和模板323，连接平台321设置于第一伸缩杆310的另一端，第二伸缩杆322的一端与连接平台321连接，第二伸缩杆322的另一端与模板323连接，模板323具有支护面；其中，喷锚组件330设置于连接平台321。

在本实施例中，通过设置连接平台321、第二伸缩杆322以及模板323，并且将连接平台321设置于第一伸缩杆310的一端，将模板323通过第二伸缩杆322安装于连接平台321，使得本发明在使用时能够同时驱动支护组件320伸出或者缩回，提升了本发明的使用效果。同时的，利用第二伸缩杆322驱动模板323，使得本发明在利用模板323与待支护隧道壁100的支护段形成待支护空间110时，能够对模板323进行调节，起到了控制待支护空间110的厚度以及位置的目的。

需要特别和明确说明的是，在本实施例中，示例的第一伸缩杆310以及第二伸缩杆322均可以为能够直接从现有常规产品中获得的结构或者产品，本实施例仅对其进行应用，并不涉及示例的其自身结构的改进或者设计，故而此处不再对其具体结构或者工作原理进行一一赘述。不过，可以说明的是，示例的第一伸缩杆310以及第二伸缩杆322均包括但不限于如下类型：液压伸缩杆、电推杆、气缸等。本实施例中主要采用液压杆作为第一伸缩杆310和第二伸缩杆322。需要明确的是，本实施例中示例的模板323主要采用铝模板323或者钢模板323。

在一些具体实施例中，请参阅图3，第二伸缩杆322包括至少三个，至少三个第二伸缩杆322的一端均与连接平台321背离第一伸缩杆310的一侧侧壁铰接，第二伸缩杆322的另一端均与模板323铰接。

在本实施例中，将第二伸缩杆322的数量设置为至少三个，并且让至少三个第二伸缩杆322的一端均与连接平台321背离第一伸缩杆310的一侧侧壁铰接，另一端均与模板323铰接，使得本发明在使用时能够对模板323进行调节，以使得模板323与待支护隧道壁100之间形成待支护空间110能够被微调，以保证整个支护层的厚度。

在一些具体实施例中，请参阅图3，至少三个第二伸缩杆322呈椎体排布，且椎体朝远离连接平台321的方向呈渐扩设置。

在本实施例中，将至少三个第二伸缩杆322呈椎体排布，并且让椎体朝远离连接平台321的方向呈渐扩设置，使得本发明在使用时能够对模板323的主要区域进行调整，同时的，将三个第二伸缩杆322设置为椎体结构，也使得本发明在使用时能够确保整个模板323的稳定性。

在一些具体实施例中，请参阅图3，支护面为弧形面或者矩形面。

在本实施例中，将支护面设置为弧形面或者矩形面，使得本发明在使用时能够适配于不同横断面的隧道。

在一些具体实施例中，请参阅图1、图2，喷锚组件330包括与连接平台321连接的机械臂331；以及，设置于机械臂331的喷砼件332，喷砼件332的喷砼端朝向待支护空间110。

在本实施例中，通过设置机械臂331并且在机械臂331上设置喷砼件332，使得本发明在使用时能够向待支护空间110中喷入砼，提升了本发明的自动化效果，增强了施工效率。

当然，在一些改进的实施例中，喷锚组件330也可以是有技术人员直接站立于连接平台321上，手持喷砼件332朝待支护空间110中喷砼。

需要特别和明确说明的是，在本实施例中，示例的喷砼件332为现有能够进行喷砼的结构或者设备，实施例仅对其进行应用并不涉及其自身结构的改进或者设计，故而此处不再一一赘述。

当然，在一些具体实施例中，示例的喷砼件332的整机运行采用车载式一体化设备，该设备配置混凝土泵送系统，系统包含泵送料斗，泵送管道，摇摆机械臂，和混凝土喷射枪，且与常规喷射混凝土设备喷射原理相同。

在一些具体实施例中，请参阅图1，支护机构为至少两个，至少两个支护机构关于转动轴对称设置。

在本实施例中，将支护机构设置为至少两个，使得本发明在使用时能够从隧道的两侧拱腰同步向拱顶方向进行支护，即提升了整个设备的稳定性，也有效保障了隧道支护施工的效率。

基于相同的发明构思，请参阅图4-图9，本发明提出一种隧道支护方法，包括如下步骤：

S100、将待支护隧道壁100划分成多个施工段，并从多个施工段中确定出当前施工段；

在本实施例中，在进行隧道支护施工之前，首先进行隧道开挖，在完成隧道开挖之后便对已完成开挖但尚未完成支护的隧道进行施工段的划分，在划分施工段时，需要考虑每一个施工段的高度以及宽度，具体划分的规则是根据模板323的支护面的具体规格决定。可以进一步明确的是划分施工段的具体过程为：首先，本领域技术人员在通过绘图软件(如auto cad等)在施工图纸中进行施工段的划分，完成划分之后，在利用测量装置根据施工图纸在施工现场进行实际的施工段确定。当然，在进行施工段的划分时，本领域技术人员也可以利用相关设备在现场进行扫描并得到施工段。

为了进一步增强支护效果，在划分施工段时，可在支护面的基础上减少10cm左右，以用于与已完成支护的施工段的搭接，保证施工效果。

S200、调整第一伸缩件相对于基础平台200的角度以及自身的长度，以使支护组件320与当前施工段形成当前待支护空间110；

在本实施例中，在确定当前施工段之后，便调整第一伸缩件相对于基础平台200的角度，以及自身长度，使得支护组件320与当前施工段之间形成当前待支护空间110。为了保证整个支护结构的支护效果以及提升施工效率，第一伸缩件的角度调整应当设置为相同的。另外，第一伸缩杆310相对于基础平台200的角度以及长度的调整方式采用现有相关技术中能够实现角度调整的方式，此处不再对角度调整方式进行一一赘述。不过，可以说明的是，本实施例中，第一伸缩杆310的角度以及长度的调整方式也可以利用第一伸缩杆310自身的结构实现，如采用现有的吊车用的伸缩臂等。

S300、利用喷锚组件330对当前待支护空间110进行喷砼支护，得到当前支护段；

在本实施例中，形成待支护空间110之后，便利用喷锚组件330对当前待支护空间110进行喷砼，以形成当前支护段。

S400、从多个施工段中未支护的施工段中确定出下一施工段，将下一施工段作为当前施工段，并返回执行调整第一伸缩件相对于基础平台200的角度以及自身的长度，以使支护组件320与当前施工段形成当前待支护空间110，形成隧道支护结构。

在本实施例中，在完成当前支护段的确定之后，便在多个施工段中未支护的施工段中确定出下一施工段，且将下一施工段作为当前施工段，然后利用返回执行调整第一伸缩件相对于基础平台200的角度以及自身的长度，以使支护组件320与当前施工段形成当前待支护空间110，直到形成隧道支护结构。

需要明确说明的是，在本实施例中，本实施例中示例的返回执行过程是重复的，循环的停止是完成一个掘进尺中的待支护隧道壁100的支护。

基于相同的发明构思，请参阅图5-图9，本发明提出一种隧道支护方法，包括如下步骤：

A100、将待支护隧道壁100划分成多个施工段，并从多个施工段中确定出两个当前施工段；其中，两个当前施工段沿隧道的长度延伸方向呈对称设置；

在本实施例中，在进行隧道支护施工之前，首先进行隧道开挖，在完成隧道开挖之后便对已完成开挖但尚未完成支护的隧道进行施工段的划分，在划分施工段时，需要考虑每一个施工段的高度以及宽度，具体划分的规则是根据模板323的支护面的具体规格决定。可以进一步明确的是划分施工段的具体过程为：首先，本领域技术人员在通过绘图软件(如auto cad等)在施工图纸中进行施工段的划分，完成划分之后，在利用测量装置根据施工图纸在施工现场进行实际的施工段确定。当然，在进行施工段的划分时，本领域技术人员也可以利用相关设备在现场进行扫描并得到施工段。

需要特别明确和说明的是，在本实施例中，当前施工段是沿隧道的长度延伸方向呈对称设置的，为了提升支护效果，本发明的第一组待施工段为仰拱与两个拱腰的连接处，第一组待施工段是由两个当前施工段组成的。

为了进一步增强支护效果，在划分施工段时，可在支护面的基础上减少10cm左右，以用于与已完成支护的施工段的搭接，保证施工效果。

A200、同步调整两个第一伸缩件相对于基础平台200的角度以及自身的长度，以使两个支护组件320与两个对应的当前施工段形成当前待支护空间110；

在本实施例中，在进行隧道支护施工之前，首先进行隧道开挖，在完成隧道开挖之后便对已完成开挖但尚未完成支护的隧道进行施工段的划分，在划分施工段时，需要考虑每一个施工段的高度以及宽度，具体划分的规则是根据模板323的支护面的具体规格决定。可以进一步明确的是划分施工段的具体过程为：首先，本领域技术人员在通过绘图软件(如auto cad等)在施工图纸中进行施工段的划分，完成划分之后，在利用测量装置根据施工图纸在施工现场进行实际的施工段确定。当然，在进行施工段的划分时，本领域技术人员也可以利用相关设备在现场进行扫描并得到施工段。

为了进一步增强支护效果，在划分施工段时，可在支护面的基础上减少10cm左右，以用于与已完成支护的施工段的搭接，保证施工效果。

A300、同时利用两个喷锚组件330对当前待支护空间110进行喷砼支护，得到当前支护段；

在本实施例中，在进行隧道支护施工之前，首先进行隧道开挖，在完成隧道开挖之后便对已完成开挖但尚未完成支护的隧道进行施工段的划分，在划分施工段时，需要考虑每一个施工段的高度以及宽度，具体划分的规则是根据模板323的支护面的具体规格决定。可以进一步明确的是划分施工段的具体过程为：首先，本领域技术人员在通过绘图软件(如auto cad等)在施工图纸中进行施工段的划分，完成划分之后，在利用测量装置根据施工图纸在施工现场进行实际的施工段确定。当然，在进行施工段的划分时，本领域技术人员也可以利用相关设备在现场进行扫描并得到施工段。

为了进一步增强支护效果，在划分施工段时，可在支护面的基础上减少10cm左右，以用于与已完成支护的施工段的搭接，保证施工效果。

A400、从多个施工段中未支护的施工段中确定出两个下一施工段，将两个下一施工段作为当前施工段，并返回执行同步调整两个第一伸缩件相对于基础平台200的角度以及自身的长度，以使两个支护组件320与两个对应的当前施工段形成当前待支护空间110，形成隧道支护结构。

在本实施例中，在进行隧道支护施工之前，首先进行隧道开挖，在完成隧道开挖之后便对已完成开挖但尚未完成支护的隧道进行施工段的划分，在划分施工段时，需要考虑每一个施工段的高度以及宽度，具体划分的规则是根据模板323的支护面的具体规格决定。可以进一步明确的是划分施工段的具体过程为：首先，本领域技术人员在通过绘图软件(如auto cad等)在施工图纸中进行施工段的划分，完成划分之后，在利用测量装置根据施工图纸在施工现场进行实际的施工段确定。当然，在进行施工段的划分时，本领域技术人员也可以利用相关设备在现场进行扫描并得到施工段。

为了进一步增强支护效果，在划分施工段时，可在支护面的基础上减少10cm左右，以用于与已完成支护的施工段的搭接，保证施工效果。

当然，为了能够更好的理解本发明，本发明示例的喷锚组件330的喷砼方式可设计成以下两种方式：

其一是、设备配备摇摆喷枪，摇摆喷枪设置在机械臂331之上，随第一伸缩杆310环向转动，机械臂331为多关节，一方面是便于作业完成后，折叠回收，利于整体运输，另一方面是方便不同角度喷射，对喷射角度进行微调，有利于施工。同时本发明搭载喷浆泵送系统，在设备尾部设置泵送仓，泵送仓通过泵送软管接至喷枪端，启动泵送系统，将湿喷料和速凝剂同步泵送，在枪内同步混合喷浆料，然后喷射至待支护空间110内，通过喷枪左右、前后摇摆，使混凝土均匀的分布在模板323内。该方案可减少人员投入，至少减少2名喷浆作业人员。

其二是、采用人工喷射砼，作业人员站在连接平台321上，平台与连第一伸缩杆310连接部位设计成可活动式，可根据第一伸缩杆310径向旋转，调整平台位置，保证平台始终处于水平位置，便于施工。为达到此效果，可将平台一段与第一伸缩杆310连接处设计成活动铰支座形式，另一端配备液压顶升系统，当第一伸缩杆310旋转时，作业平台开始倾斜，可通过控制顶升系统，使平台处于水平位置。采用此方案时，该设备同样搭载混凝土泵送系统，泵送管软接至作业平台，通过人工手持喷浆头，往模板323舱内喷射混凝土。采用此方案，需配备2名喷浆作业人员，较第一种方案，该方案灵活性更强，作业人员可直接将喷枪送入模板323内距离喷射面不小于50cm即可，能更好的保障每个部位喷射密实。利用上述方式，使得本发明有效解决喷射混凝土超耗严重的问题，能够较常规工艺较设计混凝土量节省50％以上。该设备采用对称喷射方式进行设计，较常规喷射混凝土设备增加一个喷砼作业面，能够大大提高喷砼施工效率，缩短工序时间。降低劳务、材料、机械、水电费、管理费等一系列费用，降低项目直接和简介费用成本。

通过上述方案，让基础平台沿朝向掌子面的方向可移动的设置在隧道中，并且在基础平台上设置由第一伸缩杆、支护组件和喷锚组件共同组成的支撑机构，让第一伸缩杆的一端绕沿隧道的长度方向延伸的转动轴可转动地设置于基础平台上，并且在第一伸缩杆的另一端设置支护组件，同时让支护组件与待支护隧道壁之间间隔设置，另外在将喷锚组件设置在支护组件上。在使用时，通过对第一伸缩杆的伸缩长度的控制，使得支护组件能够与待支护隧道壁之间间隔设置并形成待支护空间，然后利用喷锚组件向待支护空间内喷入砼并形成支护结构，使得本发明在使用时能够保证喷射到待支护隧道壁上的砼均停留于待支护隧道面上，不会因发生溅落而导致砼被浪费的缺陷，解决了相关技术中在采用喷射砼的方式对待支护隧道壁进行支护时产生的砼溅落，最终导致砼超耗严重以及因超耗严重而导致支护效果差，最终影响施工效率的缺陷。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种隧道支护装置，其特征在于，所述隧道包括待支护隧道壁以及与所述待支护隧道壁接触的掌子面；

所述隧道支护装置包括：

基础平台，所述基础平台沿朝向所述掌子面的方向可移动地设置于所述隧道内；以及

支撑机构，所述支撑机构包括第一伸缩杆、支护组件和喷锚组件，所述第一伸缩杆的一端绕转动轴可转动地设置于所述基础平台，所述转动轴沿所述隧道的长度方向延伸，所述第一伸缩杆的另一端与所述支护组件连接，所述支护组件的支护面与所述待支护隧道壁间隔设置，以在所述支护面与所述待支护隧道壁之间形成待支护空间，所述喷锚组件设置于所述支护组件上，且所述喷锚组件朝向所述待支护空间设置。

2.根据权利要求1所述的隧道支护装置，其特征在于，所述待支护隧道壁包括多个在所述隧道的周向上依次阵列排布的支护段，所述支护面与所述支护段正对且间隔设置。

3.根据权利要求2所述的隧道支护装置，其特征在于，所述支护组件包括连接平台、第二伸缩杆和模板，所述连接平台设置于所述第一伸缩杆的另一端，所述第二伸缩杆的一端与所述连接平台连接，所述第二伸缩杆的另一端与所述模板连接，所述模板具有所述支护面；

其中，所述喷锚组件设置于所述连接平台。

4.根据权利要求3所述的隧道支护装置，其特征在于，所述第二伸缩杆包括至少三个，至少三个所述第二伸缩杆的一端均与所述连接平台背离所述第一伸缩杆的一侧侧壁铰接，所述第二伸缩杆的另一端均与所述模板铰接。

5.根据权利要求4所述的隧道支护装置，其特征在于，至少三个所述第二伸缩杆呈椎体排布，且所述椎体朝远离所述连接平台的方向呈渐扩设置。

6.根据权利要求5所述的隧道支护装置，其特征在于，所述支护面为弧形面或者矩形面。

7.根据权利要求4所述的隧道支护装置，其特征在于，所述喷锚组件包括：

与所述连接平台连接的机械臂；以及，

设置于所述机械臂的喷砼件，所述喷砼件的喷砼端朝向所述支护空间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的隧道支护装置，其特征在于，所述支护机构为至少两个，至少两个所述支护机构关于所述转动轴对称设置。

9.一种隧道支护方法，其特征在于，包括如下步骤：

将待支护隧道壁划分成多个施工段，并从多个施工段中确定出当前施工段；

调整第一伸缩件相对于基础平台的角度以及自身的长度，以使支护组件与所述当前施工段形成当前待支护空间；

利用喷锚组件对所述当前待支护空间进行喷砼支护，得到当前支护段；

从多个施工段中未支护的施工段中确定出下一施工段，将所述下一施工段作为所述当前施工段，并返回执行调整第一伸缩件相对于基础平台的角度以及自身的长度，以使支护组件与所述当前施工段形成当前待支护空间，形成隧道支护结构。

10.一种隧道支护方法，其特征在于，包括如下步骤：

将待支护隧道壁划分成多个施工段，并从多个施工段中确定出两个当前施工段；其中，两个所述当前施工段沿所述隧道的长度延伸方向呈对称设置；

同步调整两个第一伸缩件相对于基础平台的角度以及自身的长度，以使两个支护组件与两个对应的所述当前施工段形成当前待支护空间；

同时利用两个喷锚组件对所述当前待支护空间进行喷砼支护，得到当前支护段；

从多个施工段中未支护的施工段中确定出两个下一施工段，将两个所述下一施工段作为所述当前施工段，并返回执行同步调整两个第一伸缩件相对于基础平台的角度以及自身的长度，以使两个支护组件与两个对应的所述当前施工段形成当前待支护空间，形成隧道支护结构。

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