一种隧道顶部加固板铺设用支撑机构及其支撑方法
技术领域
本发明涉及隧道加固领域,具体的是一种隧道顶部加固板铺设用支撑机构 及其支撑方法。
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,隧道的结构 包括主体建筑物和附属设备两部分,主体建筑物由洞身和洞门组成,附属设备 包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施,长的隧道还有专门的通风和 照明设备。
中国专利(专利号为CN201910358504.3)公开了一种隧道加固用模板夹紧 装置,该装置利用蜗轮蜗杆传动带动转轴和调节轮转动,进而带动滚轮在滑槽 作用下沿套筒圆周辐射发散或者收缩,实现整体夹紧和拆卸,操作简单,蜗轮 蜗杆传动力矩大,具有单向自锁功能,顶紧后不会松散,保证顶紧力度。
然而在对隧道顶部进行铺设时,由于加固板顶部用弧形加固板进行铺设, 隧道内两侧用矩形加固板进行铺设,现有技术在隧道顶部进行铺设时,由于加 固板质量较重,未能有效对其进行固定,因此容易在铺设时发生脱落造成不必 要的损失,并且弧形加固板与矩形固定板的规模不尽相同,现有技术无法对其 进行适应性支撑和同步铺设支撑作业,进而工作效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种隧道顶部加固板铺设用支撑机构及其支撑方法, 以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种隧道顶部加固板铺设用支撑机构,包括支撑台,支撑台上表面两侧对 称安装有转向块,两侧的转向块顶部共同安装有升降单元,通过设置升降单元, 开启液压缸抬升可带动上方的放置板进行高度调节,进而实现对不同高度的隧 道顶部加固板的铺设以及铺设时的支撑,通过转向块的设置可使整个升降单元 进行角度的调节。
优选的,升降单元上表面两侧对称安装有作业单元,两侧的作业单元之间 设有顶部支撑组件,两侧的作业单元相远离一侧均固定安装有夹持组件,支撑 台上表面四周开设有锁紧槽,锁紧槽内设有锁紧杆,通过设置支撑组件可便于 对隧道两侧铺设加固板时进行夹持固定,以便于后续的铺设支撑作业,提高工 作效率的同时还可使加固板更加稳定,通过锁紧杆在锁紧槽内进行锁紧可实现 对转向块的固定,避免整个装置在支撑作业时发生转动。
优选的,升降单元包括放置板,放置板为上下两个设置,下方的放置板与 转向块固定连接,下方的放置板内侧对称安装有滑架,滑架前后设有两组,每 组滑架设有两个,通过滑架的设置可使滑块在滑架内滑动的同时实现对上方的 放置板的高度进行调节,以便于对不同高度的隧道进行加固板铺设时的支撑作 业。
优选的,滑架内滑动安装有滑块,每组左侧的滑架内的滑块上转动安装有 外连板,两侧的外连板相靠近一侧均转动安装有内连板,同侧的两个外连板与 两个内连板之间共同设有连杆,上侧的放置板前后两侧对称安装有调节槽,调 节槽与四个滑架一一对应,且外连板与内连板远离下方的放置板一端通过转轴 位于调节槽内滑动,通过连杆的设置可使两侧的外连板与内连板同步调节,并 且在调节时更加平稳。
优选的,连杆中部铰接有液压缸,且液压缸远离连杆一端与放置板铰接, 前后两侧的外连板与内连板之间共同转动安装有中位杆,下方的放置板右侧固 定安装有矩形板,矩形板上可拆卸安装有稳定件,稳定件远离矩形板一端套设 在中位杆前端,中位杆前部螺纹转动安装有卡盖,通过设置稳定件,可将稳定 件一端套设在中位杆上随后将卡盖旋钮在中位杆上对稳定件进行抵挡,进而可 使上方的放置板在进行高度调节后保持稳定,避免在升高后搭载重物时发生倾 倒、晃动。
优选的,作业单元包括底板,底板固定安装在上方的放置板上表面中部, 底板上表面两侧滑动安装有侧板,两侧的侧板之间共同连接有中位板,通过中 位板的设置可使两侧的底板进行间距调节,以便于对不同宽度的隧道内两侧同 时进行加固板的铺设支撑,使整个装置在作业时适用性更加广泛并大大提高工 作效率。
优选的,底板上表面一侧固定安装有驱动电机,驱动电机输出端固定安装 有齿轮,齿轮两侧啮合有与底板滑动连接的齿条,两侧的齿条分别与侧板固定 连接,通过开启驱动电机,驱动电机带动齿轮进行转动,齿轮转动时分别带动 两侧的齿条进行相靠近或相远离运动,从而实现对两侧的底板之间的间距进行 调节,同时通过齿轮的设置还可使两侧的底板在进行间距调节后保持固定,避 免在进行调节后受到外力的抵触发生移动。
优选的,侧板上表面固定安装有固定板,固定板一侧转动安装有推板,固 定板上开设有移动槽,固定板上表面一侧固定安装有固定块,固定块上转动安 装有升降螺杆,升降螺杆下端转动安装有升降板,且升降板位于移动槽内滑动, 通过推板的设置,可对加固板进行推动,以便于加固板紧贴于隧道内部的墙面 内,从而实现对加固板铺设时进行支撑作业。
优选的,固定板上表面两侧均固定安装有电动推杆,两侧的电动推杆下端 共同固定安装有推动架,固定板与推板之间共同连接有复位弹簧,推板上侧固 定安装有辊轮,升降板一侧固定设有吸盘,通过开启电动推杆,电动推杆通过 推动架挤压推板,从而可对放置在固定板上的加固板进行移动,使加固板紧贴 隧道内的墙体,通过吸盘的设置可使加固板在固定板上放置时保持稳定。
优选的,顶部支撑组件包括支撑架,支撑架中部螺纹转动安装有调节杆, 调节杆顶部固定安装有横板,横板两侧开设有限位槽,横板上表面中部固定安 装有伸缩柱,通过伸缩柱可使伸缩柱上的弧形顶板进行高度调节,以便于实现 对隧道内顶部弧形加固板进行铺设的支撑作业。
优选的,伸缩柱顶部固定安装有弧形顶板,调节杆上螺纹转动安装有升降 环,升降环两侧均铰接有拉杆,两侧的拉杆远离升降环一端铰接有抵触板,通 过转动调节杆可实现升降环的高度调节,升降环进行高度调节时通过两侧的拉 杆可对两侧的抵触板进行调节,以便于实现对弧形的加固板进行贴合支撑,使 整个装置的适用性更加广泛。
优选的,夹持组件包括伸缩板,伸缩板与侧板固定连接,伸缩板远离侧板 一侧固定安装有支板,支板上端固定安装有夹持架,夹持架呈匚型结构,通过 伸缩板的设置可实现对不同宽度加固板进行夹持作业,通过夹持架的设置可对 加固板的两侧进行夹持固定,以便于加固板进行铺设。
优选的,夹持架上侧螺纹转动安装有夹持杆,两侧的夹持杆相靠近一端均 固定安装有夹持板,两侧的夹持板相远离一侧均设有导杆,导杆贯穿且滑动于 夹持架内,两侧的夹持板相靠近一侧均固定安装有齿牙,通过夹持杆的设置可 在转动夹持杆时夹持杆一端的夹持板进行移动从而使夹持架内的两个夹持板对 不同厚度的加固板进行夹持固定杆,通过齿牙的设置可使两侧的夹持架在对加 固板进行侧边夹持时更加稳定,避免加固板发生滑动。
优选的,弧形顶板两侧为可拉伸结构,弧形顶板上表面中部开设有通槽, 通槽内滑动安装有贴合杆,贴合杆下部固定安装有从动楔形块,弧形顶板后部 螺纹转动安装有驱动杆,驱动杆一端转动安装有主动楔形块,主动楔形块一侧 与弧形顶板内腔之间设有伸缩管连接,通过转动驱动杆可使弧形顶板内的多个 贴合杆进行移出,使贴合杆与弧形加固板进行接触,避免弧形顶板对弧形加固 板进行支撑时发生滑动。
优选的,本发明的另一目的在于提供一种隧道顶部加固板铺设用支撑机构 的支撑方法,包括以下步骤:
S1:将加固板进行夹持固定,使加固板位于顶部支撑组件与夹持组件上;
S2:根据隧道顶部的铺设位置对升降单元进行调节,顶部支撑组件或夹持 组件到达相应的高度,以便于后续进行加固板的支撑作业;
S3:将锁紧杆在锁紧槽内进行锁定,从而保证整个装置在进行作业时不发 生晃动、偏移,使之保持稳定;
S4:加固板夹持就位后,通过夹持组件取消对加固板的侧边夹持,随后开 启电动推杆时加固板发生位移,使位移后的加固板与隧道墙体进行贴合。
本发明的有益效果:
1、本发明通过设置夹持架和夹持杆,可在转动夹持杆时夹持杆一端的夹持 板进行移动从而使夹持架内的两个夹持板对不同厚度的加固板进行夹持固定杆。
2、通过设置伸缩板,可实现对不同宽度加固板进行夹持作业,并且通过齿 牙的设置可使两侧的夹持架在对加固板进行侧边夹持时更加稳定,避免加固板 发生滑动。
3、本发明通过设置贴合杆,可转动驱动杆可使弧形顶板内的多个贴合杆进 行移出,使贴合杆与弧形加固板进行接触,避免弧形顶板对弧形加固板进行支 撑时发生滑动。
4、本发明通过设置电动推杆,可使推动架挤压推板,从而可对放置在固定 板上的加固板进行移动,使加固板紧贴隧道内的墙体,通过吸盘的设置可使加 固板在固定板上放置时保持稳定。
5、本发明通过设置调节杆,可实现升降环的高度调节,升降环进行高度调 节时通过两侧的拉杆可对两侧的抵触板进行调节,以便于实现对弧形的加固板 进行贴合支撑,使整个装置的适用性更加广泛。
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,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 得其他的附图;
图1是本发明正面整体结构示意图;
图2是本发明左侧整体结构示意图;
图3是本发明作业单元结构示意图;
图4是本发明弧形顶板左侧结构示意图;
图5是本发明整体俯视结构示意图;
图6是本发明局部结构示意图;
图7是本发明固定板竖直方向结构示意图;
图8是本发明夹持组件结构示意图;
图9是本发明图1的A部放大结构示意图;
图10是本发明图1的B部放大结构示意图;
图11是本发明图1的C部放大结构示意图;
图12是本发明图2的D部放大结构示意图;
图13是本发明图2的E部放大结构示意图;
图14是本发明图2的F部放大结构示意图;
图15是本发明图3的G部放大结构示意图。
图中附图标记如下:1、支撑台;104、锁紧槽;105、锁紧杆;2、转向块; 3、升降单元;31、放置板;32、滑架;33、滑块;34、外连板;35、连杆; 36、液压缸;37、内连板;38、中位杆;39、矩形板;390、稳定件;391、卡 盖;392、调节槽;4、作业单元;41、底板;42、侧板;43、中位板;44、固 定板;45、推板;46、移动槽;47、固定块;48、升降螺杆;49、升降板; 491、电动推杆;492、推动架;493、复位弹簧;494、辊轮;495、吸盘;51、 齿轮;52、齿条;6、顶部支撑组件;61、支撑架;62、调节杆;63、横板; 64、限位槽;65、伸缩柱;66、弧形顶板;661、通槽;662、贴合杆;663、从 动楔形块;666、驱动杆;667、主动楔形块;67、升降环;68、拉杆;69、抵 触板;7、夹持组件;71、伸缩板;72、支板;73、夹持架;74、夹持杆;76、 夹持板;77、导杆;78、齿牙。
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。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。
如图1所示,一种隧道顶部加固板铺设用支撑机构,包括支撑台1,支撑台 1上表面两侧对称安装有转向块2,两侧的转向块2顶部共同安装有升降单元3, 通过设置升降单元3,开启液压缸36抬升可带动上方的放置板31进行高度调节, 进而实现对不同高度的隧道顶部加固板的铺设以及铺设时的支撑,通过转向块 2的设置可使整个升降单元3进行角度的调节。
作为本发明的一种技术优化方案,升降单元3上表面两侧对称安装有作业 单元4,两侧的作业单元4之间设有顶部支撑组件6,两侧的作业单元4相远离 一侧均固定安装有夹持组件7,支撑台1上表面四周开设有锁紧槽104,锁紧槽 104内设有锁紧杆105,通过设置顶部支撑组件6可便于对隧道两侧铺设加固板 时进行夹持固定,以便于后续的铺设支撑作业,提高工作效率的同时还可使加 固板更加稳定,通过锁紧杆105在锁紧槽104内进行锁紧可实现对转向块2的 固定,避免整个装置在支撑作业时发生转动。
作为本发明的一种技术优化方案,升降单元3包括放置板31,放置板31为 上下两个设置,下方的放置板31与转向块2固定连接,下方的放置板31内侧 对称安装有滑架32,滑架32前后设有两组,每组滑架32设有两个,通过滑架32 的设置可使滑块33在滑架32内滑动的同时实现对上方的放置板31的高度进 行调节,以便于对不同高度的隧道进行加固板铺设时的支撑作业。
如图2所示,作为本发明的一种技术优化方案,滑架32内滑动安装有滑块 33,每组左侧的滑架32内的滑块33上转动安装有外连板34,两侧的外连板34 相靠近一侧均转动安装有内连板37,同侧的两个外连板34与两个内连板37之 间共同设有连杆35,上侧的放置板31前后两侧对称安装有调节槽392,调节槽 392与四个滑架32一一对应,且外连板34与内连板37远离下方的放置板31一 端通过转轴位于调节槽392内滑动,通过连杆35的设置可使两侧的外连板34 与内连板37同步调节,并且在调节时更加平稳。
作为本发明的一种技术优化方案,连杆35中部铰接有液压缸36,且液压缸36远离连杆35一端与放置板31铰接,前后两侧的外连板34与内连板37之间 共同转动安装有中位杆38,下方的放置板31右侧固定安装有矩形板39,矩形 板39上可拆卸安装有稳定件390,稳定件390远离矩形板39一端套设在中位杆 38前端,中位杆38前部螺纹转动安装有卡盖391,通过设置稳定件390,可将 稳定件390一端套设在中位杆38上随后将卡盖391旋钮在中位杆38上对稳定 件390进行抵挡,进而可使上方的放置板31在进行高度调节后保持稳定,避免在升高后搭载重物时发生倾倒、晃动。
作为本发明的一种技术优化方案,作业单元4包括底板41,底板41固定安 装在上方的放置板31上表面中部,底板41上表面两侧滑动安装有侧板42,两 侧的侧板42之间共同连接有中位板43,通过中位板43的设置可使两侧的底板 41进行间距调节,以便于对不同宽度的隧道内两侧同时进行加固板的铺设支撑, 使整个装置在作业时适用性更加广泛并大大提高工作效率。
如图3所示,作为本发明的一种技术优化方案,底板41上表面一侧固定安 装有驱动电机,驱动电机输出端固定安装有齿轮51,齿轮51两侧啮合有与底板 41滑动连接的齿条52,两侧的齿条52分别与侧板42固定连接,通过开启驱动 电机,同时通过齿轮51的设置还可使两侧的底板41在进行间距调节后保持固 定,避免在进行调节后受到外力的抵触发生移动。
作为本发明的一种技术优化方案,侧板42上表面固定安装有固定板44,固 定板44一侧转动安装有推板45,固定板44上开设有移动槽46,固定板44上 表面一侧固定安装有固定块47,固定块47上转动安装有升降螺杆48,升降螺 杆48下端转动安装有升降板49,且升降板49位于移动槽46内滑动,通过推板 45的设置,可对加固板进行推动,以便于加固板紧贴于隧道内部的墙面内,从 而实现对加固板铺设时进行支撑作业。
作为本发明的一种技术优化方案,固定板44上表面两侧均固定安装有电动 推杆491,两侧的电动推杆491下端共同固定安装有推动架492,固定板44与 推板45之间共同连接有复位弹簧493,推板45上侧固定安装有辊轮494,升降 板49一侧固定设有吸盘495,通过开启电动推杆491,电动推杆491通过推动 架492挤压推板45,从而可对放置在固定板44上的加固板进行移动,使加固板 紧贴隧道内的墙体,通过吸盘495的设置可使加固板在固定板44上放置时保持 稳定。
如图9所示,作为本发明的一种技术优化方案,顶部支撑组件6包括支撑 架61,支撑架61中部螺纹转动安装有调节杆62,调节杆62顶部固定安装有横 板63,横板63两侧开设有限位槽64,横板63上表面中部固定安装有伸缩柱 65,通过伸缩柱65可使伸缩柱65上的弧形顶板66进行高度调节,以便于实现 对隧道内顶部弧形加固板进行铺设的支撑作业。
作为本发明的一种技术优化方案,伸缩柱65顶部固定安装有弧形顶板66, 调节杆62上螺纹转动安装有升降环67,升降环67两侧均铰接有拉杆68,两侧 的拉杆68远离升降环67一端铰接有抵触板69,通过转动调节杆62可实现升降 环67的高度调节,升降环67进行高度调节时通过两侧的拉杆68可对两侧的抵 触板69进行调节,以便于实现对弧形的加固板进行贴合支撑,使整个装置的适 用性更加广泛。
作为本发明的一种技术优化方案,夹持组件7包括伸缩板71,伸缩板71与 侧板42固定连接,伸缩板71远离侧板42一侧固定安装有支板72,支板72上 端固定安装有夹持架73,夹持架73呈匚型结构,通过伸缩板71的设置可实现 对不同宽度加固板进行夹持作业,通过夹持架73的设置可对加固板的两侧进行 夹持固定,以便于加固板进行铺设。
如图8所示,作为本发明的一种技术优化方案,夹持架73上侧螺纹转动安 装有夹持杆74,两侧的夹持杆74相靠近一端均固定安装有夹持板76,两侧的 夹持板76相远离一侧均设有导杆77,导杆77贯穿且滑动于夹持架73内,两侧 的夹持板76相靠近一侧均固定安装有齿牙78,通过夹持杆74的设置可在转动 夹持杆74时夹持杆74一端的夹持板76进行移动从而使夹持架73内的两个夹 持板76对不同厚度的加固板进行夹持固定杆,通过齿牙78的设置可使两侧的 夹持架73在对加固板进行侧边夹持时更加稳定,避免加固板发生滑动。
作为本发明的一种技术优化方案,弧形顶板66两侧为可拉伸结构,弧形顶 板66上表面中部开设有通槽661,通槽661内滑动安装有贴合杆662,贴合杆 662下部固定安装有从动楔形块663,弧形顶板66后部螺纹转动安装有驱动杆 666,驱动杆666一端转动安装有主动楔形块667,主动楔形块667一侧与弧形 顶板66内腔之间设有伸缩管连接,通过转动驱动杆666可使弧形顶板66内的 多个贴合杆662进行移出,使贴合杆662与弧形加固板进行接触,避免弧形顶 板66对弧形加固板进行支撑时发生滑动。
如图1~15所示,作为本发明的一种技术优化方案,本发明的另一目的在于 提供一种隧道顶部加固板铺设用支撑机构的支撑方法,包括以下步骤:
S1:将加固板进行夹持固定,使加固板位于顶部支撑组件6与夹持组件7 上;
S2:根据隧道顶部的铺设位置对升降单元3进行调节,顶部支撑组件6或 夹持组件7到达相应的高度,以便于后续进行加固板的支撑作业;
S3:将锁紧杆105在锁紧槽104内进行锁定,从而保证整个装置在进行作 业时不发生晃动、偏移,使之保持稳定;
S4:加固板夹持就位后,通过夹持组件7取消对加固板的侧边夹持,随后 开启电动推杆491时加固板发生位移,使位移后的加固板与隧道墙体进行贴合。
本发明在使用时,当对隧道内两侧的墙体进行加固板的铺设支撑时,首先 开启驱动电机,驱动电机带动齿轮51进行转动,齿轮51转动时分别带动两侧 的齿条52进行相靠近或相远离运动,从而使两侧的底板41分别抵触隧道内的 两侧墙体,随后将加固板分别固定在夹持架73内,同时通过吸盘495对加固板 一侧进行吸附,使加固板更加稳定;
转动下方的放置板31,使放置板31在转向块2上进行角度调节,随后开启 液压缸36,抬升液压缸36带动上方的放置板31进行高度调节,随后将稳定件 390一端套设在中位杆38上随后将卡盖391旋钮在中位杆38上对稳定件390 进行抵挡,从而对上方的放置板31在进行高度调节后保持稳定;
当对两侧的墙体进行加固板进行铺设支撑时,转动夹持杆74使两侧的夹持 板76取消对两侧的加固板的固定,随后将伸缩板71开启,使两侧的夹持架73 相远离取消度两侧的加固板的夹持,随后开启电动推杆491,电动推杆491通过 推动架492挤压推板45,从而可对放置在固定板44上的加固板进行移动,使加 固板紧贴隧道内的墙体;
当对隧道内顶部进行铺设支撑时,将弧形的加固板放置在弧形顶板66上, 随后转动驱动杆666使弧形顶板66内的多个贴合杆662进行移出,使贴合杆 662与弧形加固板进行接触,随后转动调节杆62对升降环67的高度调节,升降 环67进行高度调节时通过两侧的拉杆68可对两侧的抵触板69进行调节,使两 侧的抵触板69对弧形加固板的下表面两侧进行抵触,紧接着开启伸缩柱65可 使弧形加固板对隧道内顶部进行支撑。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业 的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中 描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明 还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。