CN115162133A - 一种桥梁钢拱支护装置及其支护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁钢拱支护技术领域，尤其是一种桥梁钢拱支护装置，包括安装机构、高度调节机构、角度调节机构、支撑机构和驱动机构；高度调节机构安装在安装机构的顶部，角度调节机构安装在高度调节机构的输出端，支撑机构安装在角度调节机构的输出端，驱动机构安装在安装机构上、以对高度调节机构和角度调节机构进行驱动。本发明可以实现支撑机构的角度调节，这就可以使得支撑机构满足不同地理地势对支撑围岩的支撑。

Description

一种桥梁钢拱支护装置及其支护方法

技术领域

本发明涉及桥梁钢拱支护装置技术领域，尤其涉及一种桥梁钢拱支护装置及其支护方法。

背景技术

公路桥梁工程是指公路跨越水域、山谷及一切交通通道的构造物的规划、设计、施工、养护和维修等全部工作；21世纪是地下空间大开发的世纪，隧道作为地下空间一个重要方向，取得了长足的发展。随着隧道施工技术的不断提高，隧道初期支护钢拱架作业中，隧道初支钢拱架支撑采用人工抬举，由于钢拱架自重较大，人工调整钢拱架极其费力，导致劳动强度大、危险性大；

对此，中国专利公开号为CN202123064915.3中公开了“一种隧道钢拱架临时支撑装置，包括支撑钢管和调节螺杆，所述支撑钢管的底端固定设有支撑组件，所述支撑钢管的顶部开设有螺纹槽，所述螺纹槽与所述调节螺杆螺纹连接，所述调节螺杆的顶端固定设有转盘，所述转盘的顶端固定设有固定柱，所述固定柱的顶端固定设有支撑托板，所述支撑托板的两侧均开设有限位槽，两个所述限位槽的内部均滑动连接有限位架，所述支撑托板的两边侧设有固定组件”；

该专利通过设置的转盘能够带动调节螺杆进行转动，在调节螺杆与支撑钢管的螺纹连接下能够调整支撑托板的高度，并且筒设置的两个限位架能够使支撑托板对不同尺寸的钢拱架进行支撑；但是，在实际安装过程中，由于不同地理地势不同，支撑托板的支撑角度需要进行调整以满足对桥梁支撑，而该专利无法对支撑托板的角度进行调整，从而使得该专利的使用存在一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在无法对支撑托板的角度进行调整的缺点，而提出的一种桥梁钢拱支护装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种桥梁钢拱支护装置，包括安装机构、高度调节机构、角度调节机构、支撑机构和驱动机构；所述高度调节机构安装在安装机构的顶部，所述角度调节机构安装在高度调节机构的输出端，所述支撑机构安装在角度调节机构的输出端，所述驱动机构安装在安装机构上、以对高度调节机构和角度调节机构进行驱动。

优选的，所述安装机构包括底板、若干地脚螺栓、安装箱和固定板；若干所述地脚螺栓均与底板螺纹连接，所述安装箱固定安装在底板的顶部，所述固定板固定安装在安装箱的顶部。

优选的，所述高度调节机构包括内螺纹管、若干加强筋和外螺纹管；所述内螺纹管固定安装在固定板的顶部，若干所述加强筋均固定安装在内螺纹管外侧的底端、且环绕着内螺纹管均匀分布，所述外螺纹管的底端与内螺纹管的内壁螺纹连接。

优选的，所述内螺纹管内侧滑动安装有第一套管，所述第一套管的外侧固定安装有第一卡块，所述内螺纹管内壁开设有与第一卡块相匹配的卡槽，所述第一卡块可沿着卡槽滑动。

优选的，所述角度调节机构包括安装板、安装座和转动座；所述安装板固定安装在内螺纹管的顶部，所述安装座固定安装在安装板的顶部，所述转动座的底端通过销轴转动安装在安装座内侧，所述转动座的顶端与支撑机构连接。

优选的，所述角度调节机构还包括第一锥齿轮、第二套管、第二锥齿轮、插杆和第二卡块；所述第一锥齿轮与转动座同轴固定连接，所述第二套管贯穿安装板的顶壁、且与安装板转动连接，所述第二套管位于内螺纹管的内侧，所述第二锥齿轮固定安装在第二套管的顶部、且与第一锥齿轮啮合，所述第二卡块固定安装在插杆的外侧，所述第二卡块和插杆插接在第二套管的内部、且与第二套管滑动连接。

优选的，所述驱动机构包括第一蜗轮、第一蜗杆和第二手轮；所述第一蜗轮固定安装在第一套管的底部，所述第一蜗杆转动安装在安装箱内部、且与第一蜗轮啮合，所述第二手轮固定安装在第一蜗杆的端部。

优选的，所述驱动机构还包括第二蜗轮、第二蜗杆和第三手轮；所述第二蜗轮固定安装在插杆的底部，所述第二蜗杆转动安装在安装箱内部、且与第二蜗轮啮合，所述第三手轮固定安装在第二蜗杆的端部。

优选的，所述支撑机构包括固定座，所述固定座的顶部固定安装有支撑托座，所述支撑托座的内侧开设有滑槽，所述滑槽内侧的两端均滑动安装有延长板，两个所述延长板的端部均固定安装有活动板，所述固定座内侧的底端转动安装有双向螺栓，所述双向螺栓贯穿支撑托座、且与支撑托座转动连接，两个所述活动板分别螺纹安装在双向螺栓的两端，所述双向螺栓的端部固定安装有第一手轮。

本发明还提供了所述的桥梁钢拱支护装置的支护方法，包括如下步骤；

步骤1：将底板通过地脚螺栓安装在相应的地面上，然后转动第一手轮使得双向螺栓转动，两个活动板会带动相应的延长板相向滑动调整两个活动板的间距以与支撑围岩匹配；

步骤2：确定好两个活动板的间距后，转动第二手轮使得第一蜗杆带动第一蜗轮转动，也就使得第一套管带动外螺纹管转动，这就使得外螺纹管沿着第一套管向上移动，从而使得角度调节机构向上移动，进而实现对支撑机构的高度进行调节；

步骤3：确定好支撑机构的高度后，转动第三手轮使得第二蜗杆转动，也就使得第二蜗轮带动插杆转动，这就使得第二套管带动第二锥齿轮转动，从而使得第一锥齿轮带动转动座转动，进而实现支撑机构的角度调节；

步骤4：最后，再次转动第二手轮使得支撑机构继续向上移动与支撑围岩接触且对其进行支撑。

本发明提出的一种桥梁钢拱支护装置，有益效果在于：

1、通过转动第二手轮使得第一蜗杆带动第一蜗轮转动，也就使得第一套管带动外螺纹管转动，这就使得外螺纹管沿着第一套管向上移动，从而使得角度调节机构向上移动，进而实现对支撑机构的高度进行调节；

2、通过转动第三手轮使得第二蜗杆转动，也就使得第二蜗轮带动插杆转动，这就使得第二套管带动第二锥齿轮转动，从而使得第一锥齿轮带动转动座转动，进而实现支撑机构的角度调节，这就可以使得支撑机构满足不同地理地势对支撑围岩的支撑。

附图说明

图1为本发明提出的一种桥梁钢拱支护装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种桥梁钢拱支护装置的安装机构的结构示意图；

图3为本发明提出的一种桥梁钢拱支护装置的高度调节机构的角度调节机构的结构示意图；

图4为本发明提出的一种桥梁钢拱支护装置的角度调节机构结构示意图；

图5为本发明提出的一种桥梁钢拱支护装置的驱动机构的结构示意图；

图6为本发明提出的一种桥梁钢拱支护装置的支撑机构的结构示意图。

图中：安装机构1、底板11、地脚螺栓12、安装箱13、固定板14、高度调节机构2、内螺纹管21、加强筋22、外螺纹管23、第一套管24、第一卡块25、卡槽26、角度调节机构3、安装板31、安装座32、转动座33、第一锥齿轮34、第二套管35、第二锥齿轮36、插杆37、第二卡块38、支撑机构4、支撑托座41、滑槽42、延长板43、活动板44、双向螺栓45、固定座46、第一手轮47、驱动机构5、第一蜗轮51、第一蜗杆52、第二手轮53、第二蜗轮54、第二蜗杆55、第三手轮56。

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。

实施例1：

参照图1-3，一种桥梁钢拱支护装置，包括安装机构1、高度调节机构2、角度调节机构3、支撑机构4和驱动机构5；高度调节机构2安装在安装机构1的顶部，角度调节机构3安装在高度调节机构2的输出端，支撑机构4安装在角度调节机构3的输出端，驱动机构5安装在安装机构1上、以对高度调节机构2和角度调节机构3进行驱动。

安装机构1包括底板11、若干地脚螺栓12、安装箱13和固定板14；若干地脚螺栓12均与底板11螺纹连接，安装箱13固定安装在底板11的顶部，固定板14固定安装在安装箱13的顶部；

高度调节机构2包括内螺纹管21、若干加强筋22和外螺纹管23；内螺纹管21固定安装在固定板14的顶部，若干加强筋22均固定安装在内螺纹管21外侧的底端、且环绕着内螺纹管21均匀分布，外螺纹管23的底端与内螺纹管21的内壁螺纹连接；内螺纹管21内侧滑动安装有第一套管24，第一套管24的外侧固定安装有第一卡块25，内螺纹管21内壁开设有与第一卡块25相匹配的卡槽26，第一卡块25可沿着卡槽26滑动。

驱动机构5包括第一蜗轮51、第一蜗杆52和第二手轮53；第一蜗轮51固定安装在第一套管24的底部，第一蜗杆52转动安装在安装箱13内部、且与第一蜗轮51啮合，第二手轮53固定安装在第一蜗杆52的端部。

工作原理：首先，将底板11通过地脚螺栓12安装在相应的地面上，然后转动第二手轮53使得第一蜗杆52带动第一蜗轮51转动，也就使得第一套管24带动外螺纹管23转动，这就使得外螺纹管23沿着第一套管24向上移动，从而使得角度调节机构3向上移动，进而实现对支撑机构4的高度进行调节。

本发明还提供了所述的桥梁钢拱支护装置的支护方法，包括如下步骤；

步骤1：将底板11通过地脚螺栓12安装在相应的地面上，然后转动第一手轮47使得双向螺栓45转动，两个活动板44会带动相应的延长板43相向滑动调整两个活动板44的间距以与支撑围岩匹配；

步骤2：确定好两个活动板44的间距后，转动第二手轮53使得第一蜗杆52带动第一蜗轮51转动，也就使得第一套管24带动外螺纹管23转动，这就使得外螺纹管23沿着第一套管24向上移动，从而使得角度调节机构3向上移动，进而实现对支撑机构4的高度进行调节；

步骤3：确定好支撑机构4的高度后，转动第三手轮56使得第二蜗杆55转动，也就使得第二蜗轮54带动插杆37转动，这就使得第二套管35带动第二锥齿轮36转动，从而使得第一锥齿轮34带动转动座33转动，进而实现支撑机构4的角度调节；

步骤4：最后，再次转动第二手轮53使得支撑机构4继续向上移动与支撑围岩接触且对其进行支撑。

实施例2：

参照图1-5，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，角度调节机构3包括安装板31、安装座32、转动座33、第一锥齿轮34、第二套管35、第二锥齿轮36、插杆37和第二卡块38；安装板31固定安装在内螺纹管21的顶部，安装座32固定安装在安装板31的顶部，转动座33的底端通过销轴转动安装在安装座32内侧，转动座33的顶端与支撑机构4连接；第一锥齿轮34与转动座33同轴固定连接，第二套管35贯穿安装板31的顶壁、且与安装板31转动连接，第二套管35位于内螺纹管21的内侧，第二锥齿轮36固定安装在第二套管35的顶部、且与第一锥齿轮34啮合，第二卡块38固定安装在插杆37的外侧，第二卡块38和插杆37插接在第二套管35的内部、且与第二套管35滑动连接。

驱动机构5还包括第二蜗轮54、第二蜗杆55和第三手轮56；第二蜗轮54固定安装在插杆37的底部，第二蜗杆55转动安装在安装箱13内部、且与第二蜗轮54啮合，第三手轮56固定安装在第二蜗杆55的端部。

工作原理：首先，将底板11通过地脚螺栓12安装在相应的地面上，然后转动第二手轮53使得第一蜗杆52带动第一蜗轮51转动，也就使得第一套管24带动外螺纹管23转动，这就使得外螺纹管23沿着第一套管24向上移动，从而使得角度调节机构3向上移动，进而实现对支撑机构4的高度进行调节；

确定好支撑机构4的高度后，转动第三手轮56使得第二蜗杆55转动，也就使得第二蜗轮54带动插杆37转动，这就使得第二套管35带动第二锥齿轮36转动，从而使得第一锥齿轮34带动转动座33转动，进而实现支撑机构4的角度调节，这就可以使得支撑机构4满足不同地理地势对支撑围岩的支撑。

实施例3：

参照图1-6，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1或实施例2的区别在于，支撑机构4包括固定座46，固定座46的顶部固定安装有支撑托座41，支撑托座41的内侧开设有滑槽42，滑槽42内侧的两端均滑动安装有延长板43，两个延长板43的端部均固定安装有活动板44，固定座46内侧的底端转动安装有双向螺栓45，双向螺栓45贯穿支撑托座41、且与支撑托座41转动连接，两个活动板44分别螺纹安装在双向螺栓45的两端，双向螺栓45的端部固定安装有第一手轮47。

工作原理：首先，将底板11通过地脚螺栓12安装在相应的地面上，然后转动第二手轮53使得第一蜗杆52带动第一蜗轮51转动，也就使得第一套管24带动外螺纹管23转动，这就使得外螺纹管23沿着第一套管24向上移动，从而使得角度调节机构3向上移动，进而实现对支撑机构4的高度进行调节；

确定好支撑机构4的高度后，转动第三手轮56使得第二蜗杆55转动，也就使得第二蜗轮54带动插杆37转动，这就使得第二套管35带动第二锥齿轮36转动，从而使得第一锥齿轮34带动转动座33转动，进而实现支撑机构4的角度调节，这就可以使得支撑机构4满足不同地理地势对支撑围岩的支撑；

最后，转动第一手轮47使得双向螺栓45转动，两个活动板44会带动相应的延长板43相向滑动调整两个活动板44的间距以与支撑围岩匹配。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种桥梁钢拱支护装置，其特征在于，包括安装机构(1)、高度调节机构(2)、角度调节机构(3)、支撑机构(4)和驱动机构(5)；所述高度调节机构(2)安装在安装机构(1)的顶部，所述角度调节机构(3)安装在高度调节机构(2)的输出端，所述支撑机构(4)安装在角度调节机构(3)的输出端，所述驱动机构(5)安装在安装机构(1)上、以对高度调节机构(2)和角度调节机构(3)进行驱动。

2.根据权利要求1所述的桥梁钢拱支护装置，其特征在于，所述安装机构(1)包括底板(11)、若干地脚螺栓(12)、安装箱(13)和固定板(14)；若干所述地脚螺栓(12)均与底板(11)螺纹连接，所述安装箱(13)固定安装在底板(11)的顶部，所述固定板(14)固定安装在安装箱(13)的顶部。

3.根据权利要求2所述的桥梁钢拱支护装置，其特征在于，所述高度调节机构(2)包括内螺纹管(21)、若干加强筋(22)和外螺纹管(23)；所述内螺纹管(21)固定安装在固定板(14)的顶部，若干所述加强筋(22)均固定安装在内螺纹管(21)外侧的底端、且环绕着内螺纹管(21)均匀分布，所述外螺纹管(23)的底端与内螺纹管(21)的内壁螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的桥梁钢拱支护装置，其特征在于，所述内螺纹管(21)内侧滑动安装有第一套管(24)，所述第一套管(24)的外侧固定安装有第一卡块(25)，所述内螺纹管(21)内壁开设有与第一卡块(25)相匹配的卡槽(26)，所述第一卡块(25)可沿着卡槽(26)滑动。

5.根据权利要求4所述的桥梁钢拱支护装置，其特征在于，所述角度调节机构(3)包括安装板(31)、安装座(32)和转动座(33)；所述安装板(31)固定安装在内螺纹管(21)的顶部，所述安装座(32)固定安装在安装板(31)的顶部，所述转动座(33)的底端通过销轴转动安装在安装座(32)内侧，所述转动座(33)的顶端与支撑机构(4)连接。

6.根据权利要求5所述的桥梁钢拱支护装置，其特征在于，所述角度调节机构(3)还包括第一锥齿轮(34)、第二套管(35)、第二锥齿轮(36)、插杆(37)和第二卡块(38)；所述第一锥齿轮(34)与转动座(33)同轴固定连接，所述第二套管(35)贯穿安装板(31)的顶壁、且与安装板(31)转动连接，所述第二套管(35)位于内螺纹管(21)的内侧，所述第二锥齿轮(36)固定安装在第二套管(35)的顶部、且与第一锥齿轮(34)啮合，所述第二卡块(38)固定安装在插杆(37)的外侧，所述第二卡块(38)和插杆(37)插接在第二套管(35)的内部、且与第二套管(35)滑动连接。

7.根据权利要求6所述的桥梁钢拱支护装置，其特征在于，所述驱动机构(5)包括第一蜗轮(51)、第一蜗杆(52)和第二手轮(53)；所述第一蜗轮(51)固定安装在第一套管(24)的底部，所述第一蜗杆(52)转动安装在安装箱(13)内部、且与第一蜗轮(51)啮合，所述第二手轮(53)固定安装在第一蜗杆(52)的端部。

8.根据权利要求7所述的桥梁钢拱支护装置，其特征在于，所述驱动机构(5)还包括第二蜗轮(54)、第二蜗杆(55)和第三手轮(56)；所述第二蜗轮(54)固定安装在插杆(37)的底部，所述第二蜗杆(55)转动安装在安装箱(13)内部、且与第二蜗轮(54)啮合，所述第三手轮(56)固定安装在第二蜗杆(55)的端部。

9.根据权利要求8所述的桥梁钢拱支护装置，其特征在于，所述支撑机构(4)包括固定座(46)，所述固定座(46)的顶部固定安装有支撑托座(41)，所述支撑托座(41)的内侧开设有滑槽(42)，所述滑槽(42)内侧的两端均滑动安装有延长板(43)，两个所述延长板(43)的端部均固定安装有活动板(44)，所述固定座(46)内侧的底端转动安装有双向螺栓(45)，所述双向螺栓(45)贯穿支撑托座(41)、且与支撑托座(41)转动连接，两个所述活动板(44)分别螺纹安装在双向螺栓(45)的两端，所述双向螺栓(45)的端部固定安装有第一手轮(47)。

10.一种根据权利要求1-9之一所述的桥梁钢拱支护装置的支护方法，其特征在于，包括如下步骤；

步骤1：将底板(11)通过地脚螺栓(12)安装在相应的地面上，然后转动第一手轮(47)使得双向螺栓(45)转动，两个活动板(44)会带动相应的延长板(43)相向滑动调整两个活动板(44)的间距以与支撑围岩匹配；

步骤2：确定好两个活动板(44)的间距后，转动第二手轮(53)使得第一蜗杆(52)带动第一蜗轮(51)转动，也就使得第一套管(24)带动外螺纹管(23)转动，这就使得外螺纹管(23)沿着第一套管(24)向上移动，从而使得角度调节机构(3)向上移动，进而实现对支撑机构(4)的高度进行调节；

步骤3：确定好支撑机构(4)的高度后，转动第三手轮(56)使得第二蜗杆(55)转动，也就使得第二蜗轮(54)带动插杆(37)转动，这就使得第二套管(35)带动第二锥齿轮(36)转动，从而使得第一锥齿轮(34)带动转动座(33)转动，进而实现支撑机构(4)的角度调节；

步骤4：最后，再次转动第二手轮(53)使得支撑机构(4)继续向上移动与支撑围岩接触且对其进行支撑。

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