CN115341932A - 一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，涉及地铁隧道支撑技术领域，包括本体，还包括长度调节机构，所述长度调节机构设置在本体内，所述长度调节机构外设置有若干支撑机构，所述支撑机构顶部设置有若干压力调节机构，所述本体包括支撑框架，所述支撑框架之间采用组装连接，所述支撑框架外设置有若干连接架，每个所述连接架与支撑框架之间均采用铰接连接。该组装式可调节地铁隧道断面支撑架在使用时不仅仅便于调节，并且当隧道某点发生形变时可以通过压力调节机构可以防止形变情况加剧，同时可以将该处支撑框架受到的压力分散到其余位置，有效增加该装置的牢固性。

Description

一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架

技术领域

本发明涉及地铁隧道支撑架技术领域，尤其涉及一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架。

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，一般在地铁施工的过程中，能够频繁地涉及到隧道施工工作，隧道施工的出现对交通工程的发展起到了重大的作用，为了防止隧道结构不牢固导致坍塌现象，就需要在隧道施工的过程中使用隧道断面支撑机构进行支撑工作。

公开号为CN114483124A的中国发明专利公开了一种可调式地铁施工用隧道断面支撑机构，通过驱动装置驱动处于固定筒的轴线位置的丝杆绕前后方向转动，在导轨导杆的限位作用下，使得活动架在丝杆上后移，经推杆推动支撑杆沿固定筒的径向向外移动，推动支撑板向外移动，以适应具有较大直径的隧道断面支撑，或者，在导轨导杆的限位作用下，使得活动架在丝杆上前移，经推杆拉动支撑杆沿固定筒的径向向内移动，拉动支撑板向内移动，以适应具有较小直径的隧道断面支撑。上述发明的可调式地铁施工用隧道断面支撑机构能够根据隧道的实际直径进行支撑位置的变化，从而适用范围广，降低施工成本，设计巧妙，结构简洁，制造简便，成本低，适于大规模推广应用。

但是上述装置在使用的过程中仍然存在一些问题；

1、上述装置在进行支撑的过程中虽然可以对不同直径的隧道进行支撑位置的变化，但是上述支撑机构调节完成后不同位置的支撑杆长度可能不相同，长度不同的支撑杆受到的挤压力就不同，从而使得上述装置的牢固性就相对较差；

2、当支撑杆安装完成后，随着隧道的不断使用，此时可能会有某一个点发生了应变，从而导致该点的压力发生了变化，如果不能及时对该点进行处理的话，随着时间变差，隧道可能会发生形变，严重的话会导致出现坍塌的现象。

发明内容

本发明实施例提供一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，以解决现有的技术问题，本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案。

本发明实施例采用下述技术方案：一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，包括本体，还包括长度调节机构，所述长度调节机构设置在本体内，所述长度调节机构外设置有若干支撑机构，所述支撑机构顶部设置有若干压力调节机构，所述本体包括支撑框架，所述支撑框架之间采用组装连接，所述支撑框架外设置有若干连接架，每个所述连接架与支撑框架之间均采用铰接连接。

进一步，所述长度调节机构包括圆环，所述圆环贯穿设置与支撑框架中，且圆环外设置有第一齿条，所述第一齿条外设置有若干调节组件。

进一步，所述调节组件包括齿轮，所述齿轮设置在第一齿条的外侧，所述齿轮两侧分别设置第二齿条和第三齿条，所述第二齿条和第三齿条之间通过配合架连接，所述配合架一侧设置有挤压杆，所述挤压杆与配合架接触面为斜面，且配合架的一侧设置有复位弹簧。

进一步，所述支撑机构连接座，所述连接座设置在配合架的顶部，且连接座底部设置有若干安装槽，所述安装槽位于配合架的一侧，每个所述安装槽内均设置有对应所述复位弹簧，所述连接座的两侧设置有滑槽，所述滑槽与连接架端部滑动连接，所述连接座的顶部分别设置有第一支撑板和第二支撑板，所述连接座为中空设计。

进一步，所述第一支撑板与第二支撑板外表面均为弧面，且第一支撑板与第二支撑板之间相互滑动连接。

进一步，所述压力调节机构包括顶出器，所述顶出器设置在连接座中，且顶出器的一侧设置有轴力器，所述轴力器的外侧设置有液压盒，所述液压盒顶部设置有浮动盖板，所述浮动盖板顶部设置有若干挤压块，若干所述挤压块均与轴力器顶部连接，所述液压盒的下方设置有连接块，所述液压盒的底面设置贯穿设置有连接管，所述连接管的下端滑动设置有移动块，所述移动块的底面设置有连接板。

进一步，所述连接板与按压杆顶端接触，所述顶出器与按压杆之间配合构成千斤顶。

进一步，所述第一齿条与齿轮啮合连接，所述齿轮与第二齿条和第三齿条均会啮合，且第二齿条与齿轮啮合时第三齿条与齿轮不啮合，所述第三齿条与齿轮啮合时第二齿条与齿轮不啮合。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

其一，在使用的过程中通过支撑机构和长度调节机构的配合可以有效的对不同直径的隧道进行支撑，并且在支撑的过程中每个支撑机构的伸出长度都是相等，从而使得每个支撑机构受到的挤压力都是相同，避免支撑机构伸出长度不同导致支撑机构受到挤压力不同，从而使得某一个支撑机构在长时间使用后出现形变，导致整体出现形变，无法在有效对断面进行支撑，在使用时，首先根据人为习惯将支撑框架与连接架之间进行组合安装，当安装完成后，此时支撑框架与底面和一侧面相互接触，此时通过驱动电机带动第一齿条转动，当第一齿条转动后会带动圆环转动，当圆环转动时，会使得设置在第一齿条外的若干齿轮转动，当齿轮转动后，此时与齿轮连接的第二齿条在齿轮转动的作用下向外移动，当第二齿条移动会带动设置在第二齿条顶部的连接座和设置在连接端部的第一支撑板和第二支撑板同时移动，并且由于若干连接座均与同一个第一齿条啮合，从而使得不同位置处的连接座向外移动距离是相同，当某一处支撑板率先抵触到隧道内壁时，此时在力的作用下会推动支撑框架进行移动，在不断的调节过程中，使得每处支撑板同时与隧道内壁抵触，使得该装置可以自动根据不同隧道大小，对支撑机构的长度进行自动调节，并且在调节的过程中，由于每个支撑座的移动距离是相同的，从而使得每个支撑座受到的作用力不会发生改变，从而使得该装置在调节后，不会使装置的牢固性发生改变，有效保证装置的稳定性；

其二，在使用的过程中设置有压力调节机构，在隧道发生变形时，可通过千斤顶加大推力，将隧道顶紧防止继续变形而产生破坏，也可通过增加推力将变形恢复原状，当某一处发生形变时，此时该处的第一支撑板和第二支撑板受到的压力发生改变，当受到的压力发生改变后，此时设置在第二支撑板下的轴力器在压力的作用下发生形变，当轴力器发生形变后，此时会挤压液压盒，从而使得液压盒内的液体会挤压到连接管处，此时连接管内的液体压力增加，从而使得设置在连接管端部的移动块向下移动，当移动块向下移动后会抵触到按压杆，当按压杆受到挤压后此时顶出器内的液体也会发生变化，由于顶出器为千斤顶结构，从而使得顶出器的高度会发生改变，此时设置在顶出器端部的第一支撑板受到抵触力会增加，从而可以加大对隧道顶部的推力，有效防止此处形变位置会继续变形，导致隧道损坏；

其三，在压力调节机构和长度调节机构的配合作用下可以分散挤压力，从而增加该装置的牢固性，轴力器发生形变时，会带动挤压杆进行同步下移，当挤压杆发生下移时，会抵触到配合架，使得配合架发生位移，从而带动设置在配合架下方的第二齿条和第三齿条的位置发生改变，本来与齿轮与连接的第二齿条与齿轮脱离连接，第三齿条与齿轮进行连接，当该处形变处进行形变趋势时，此时会导致该处的支撑机构向下趋势，当支撑机构有向下趋势时，会导致圆环有一个转动的趋势，当圆环有一个转动趋势时会使与圆环连接的其余支撑机构有一个向外移动的驱动，从而使得形变处的压力会分散到各个其余支撑机构处，从而将下压力转化为抵触力，重新转移到隧道内壁，从而有效增加隧道的牢固性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的剖视结构示意图；

图3为本发明的图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明的长度调节机构结构示意图；

图5为本发明的长度调节机构底部示意图；

图6为本发明的压力调节机构与长度调节机构配合结构示意图；

图7为本发明的压力调节机构结构示意图。

附图标记：

1、本体；11、支撑框架；12、连接架；2、支撑机构；21、第一支撑板；22、第二支撑板；23、连接座；24、滑槽；25、安装槽；3、长度调节机构；31、圆环；32、第一齿条；33、第二齿条；34、齿轮；35、第三齿条；36、挤压杆；37、配合架；38、复位弹簧；4、压力调节机构；41、顶出器；42、轴力器；43、挤压块；44、液压盒；45、连接块；46、浮动盖板；47、连接管；48、连接板；49、按压杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图7所示，本发明实施例提供了一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，包括本体1，还包括长度调节机构3，所述长度调节机构3设置在本体1内，所述长度调节机构3外设置有若干支撑机构2，所述支撑机构2顶部设置有若干压力调节机构4，所述本体1包括支撑框架11，所述支撑框架11之间采用组装连接，所述支撑框架11外设置有若干连接架12，每个所述连接架12与支撑框架11之间均采用铰接连接。

工作时，在使用时可以通过调节长度调节机构3对不同直径的隧道进行使用，并且在进行调节的过程中使得每处的支撑机构2长度变化量都相同，从而有效避免由于长度变化量的不同导致不同位置处的支撑机构2受到的作用力大小不同，长时间使用后导致支撑机构2发生形变，当隧道某点发生形变时，在压力调节机构4的作用下可以为该点提供更多的支撑力，从而有效防止该点形变情况会加重。

具体的，所述长度调节机构3包括圆环31，所述圆环31贯穿设置与支撑框架11中，且圆环31外设置有第一齿条32，所述第一齿条32外设置有若干调节组件。

具体的，所述调节组件包括齿轮34，所述齿轮34设置在第一齿条32的外侧，所述齿轮34两侧分别设置第二齿条33和第三齿条35，所述第二齿条33和第三齿条35之间通过配合架37连接，所述配合架37一侧设置有挤压杆36，所述挤压杆36与配合架37接触面为斜面，且配合架37的一侧设置有复位弹簧38。

具体的，所述支撑机构2连接座23，所述连接座23设置在配合架37的顶部，且连接座23底部设置有若干安装槽25，所述安装槽25位于配合架37的一侧，每个所述安装槽25内均设置有对应所述复位弹簧38，所述连接座23的两侧设置有滑槽24，所述滑槽24与连接架12端部滑动连接，所述连接座23的顶部分别设置有第一支撑板21和第二支撑板22，所述连接座23为中空设计。

具体的，所述第一支撑板21与第二支撑板22外表面均为弧面，且第一支撑板21与第二支撑板22之间相互滑动连接。

工作时，根据人为习惯将支撑框架11与连接架12之间进行组合安装，当安装完成后，此时支撑框架11与底面和一侧面相互接触，此时通过驱动电机带动第一齿条32转动，当第一齿条32转动后会带动圆环31转动，当圆环31转动时，会使得设置在第一齿条32外的若干齿轮34转动，当齿轮34转动后，此时与齿轮34连接的第二齿条33在齿轮34转动的作用下向外移动，当第二齿条33移动会带动设置在第二齿条33顶部的连接座23和设置在连接端部的第一支撑板21和第二支撑板22同时移动，并且由于若干连接座23均与同一个第一齿条32啮合，从而使得不同位置处的连接座23向外移动距离是相同，当某一处支撑板率先抵触到隧道内壁时，此时在力的作用下会推动支撑框架11进行移动，在不断的调节过程中，使得每处支撑板同时与隧道内壁抵触，使得该装置可以自动根据不同隧道大小，对支撑机构2的长度进行自动调节，并且在调节的过程中，由于每个支撑座的移动距离是相同的，从而使得每个支撑座受到的作用力不会发生改变，从而使得该装置在调节后，不会使装置的牢固性发生改变，有效保证装置的稳定性

具体的，所述压力调节机构4包括顶出器41，所述顶出器41设置在连接座23中，且顶出器41的一侧设置有轴力器42，所述轴力器42的外侧设置有液压盒44，所述液压盒44顶部设置有浮动盖板46，所述浮动盖板46顶部设置有若干挤压块43，若干所述挤压块43均与轴力器42顶部连接，所述液压盒44的下方设置有连接块45，所述液压盒44的底面设置贯穿设置有连接管47，所述连接管47的下端滑动设置有移动块，所述移动块的底面设置有连接板48。

具体的，所述连接板48与按压杆49顶端接触，所述顶出器41与按压杆49之间配合构成千斤顶。

具体的，所述第一齿条32与齿轮34啮合连接，所述齿轮34与第二齿条33和第三齿条35均会啮合，且第二齿条33与齿轮34啮合时第三齿条35与齿轮34不啮合，所述第三齿条35与齿轮34啮合时第二齿条33与齿轮34不啮合。

工作时，某一处发生形变时，此时该处的第一支撑板21和第二支撑板22受到的压力发生改变，当受到的压力发生改变后，此时设置在第二支撑板22下的轴力器42在压力的作用下发生形变，当轴力器42发生形变后，此时会挤压液压盒44，从而使得液压盒44内的液体会挤压到连接管47处，此时连接管47内的液体压力增加，从而使得设置在连接管47端部的移动块向下移动，当移动块向下移动后会抵触到按压杆49，当按压杆49受到挤压后此时顶出器41内的液体也会发生变化，由于顶出器41为千斤顶结构，从而使得顶出器41的高度会发生改变，此时设置在顶出器41端部的第一支撑板21受到抵触力会增加，从而可以加大对隧道顶部的推力，有效防止此处形变位置会继续变形，导致隧道损坏

工作原理；首先将支撑框架11和连接架12之间进行组装，且支撑框架11与连接架12之间采用铰接连接，当连接完成后，使支撑框架11与底面和一侧面相互接触，当接触后，将驱动电机放置在合适位置，在驱动电机的输出端连接合适的驱动齿，其中驱动齿与第一齿条32啮合连接，当驱动电机进行带动驱动齿进行转动后，此时驱动齿会带动第一齿条32转动同步，当第一齿条32转动后会带动圆环31转动，当圆环31转动时，会使得设置在第一齿条32外的若干齿轮34转动，当齿轮34转动后，此时与齿轮34连接的第二齿条33在齿轮34转动的作用下向外移动，当第二齿条33移动会带动设置在第二齿条33顶部的连接座23和设置在连接端部的第一支撑板21和第二支撑板22同时移动，并且由于若干连接座23均与同一个第一齿条32啮合，从而使得不同位置处的连接座23向外移动距离是相同，当某一处支撑板率先抵触到隧道内壁时，此时在力的作用下会推动支撑框架11进行移动，在不断的调节过程中，使得每处支撑板同时与隧道内壁抵触，使得该装置可以自动根据不同隧道大小，对支撑机构2的长度进行自动调节，并且在调节的过程中，由于每个支撑座的移动距离是相同的，从而使得每个支撑座受到的作用力不会发生改变，从而使得该装置在调节后，不会使装置的牢固性发生改变，有效保证装置的稳定性，当该支撑架安装完成后，此时隧道可能会有某一点发生形变，此时该处的第一支撑板21和第二支撑板22受到的压力发生改变，当受到的压力发生改变后，此时设置在第二支撑板22下的轴力器42在压力的作用下发生形变，当轴力器42发生形变后，此时会挤压液压盒44，从而使得液压盒44内的液体会挤压到连接管47处，此时连接管47内的液体压力增加，从而使得设置在连接管47端部的移动块向下移动，当移动块向下移动后会抵触到按压杆49，当按压杆49受到挤压后此时顶出器41内的液体也会发生变化，由于顶出器41为千斤顶结构，从而使得顶出器41的高度会发生改变，此时设置在顶出器41端部的第一支撑板21受到抵触力会增加，从而可以加大对隧道顶部的推力，有效防止此处形变位置会继续变形，导致隧道损坏，同时当该处轴力器42发生形变时，轴力器42发生形变时，会带动挤压杆36进行同步下移，当挤压杆36发生下移时，会抵触到配合架37，使得配合架37发生位移，从而带动设置在配合架37下方的第二齿条33和第三齿条35的位置发生改变，本来与齿轮34与连接的第二齿条33与齿轮34脱离连接，第三齿条35与齿轮34进行连接，当该处形变处进行形变趋势时，此时会导致该处的支撑机构2向下趋势，当支撑机构2有向下趋势时，会导致圆环31有一个转动的趋势，当圆环31有一个转动趋势时会使与圆环31连接的其余支撑机构2有一个向外移动的驱动，从而使得形变处的压力会分散到各个其余支撑机构2处，从而将下压力转化为抵触力，重新转移到隧道内壁，从而有效增加隧道的牢固性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，包括本体(1)，其特征在于；还包括长度调节机构(3)，所述长度调节机构(3)设置在本体(1)内，所述长度调节机构(3)外设置有若干支撑机构(2)，所述支撑机构(2)顶部设置有若干压力调节机构(4)，所述本体(1)包括支撑框架(11)，所述支撑框架(11)之间采用组装连接，所述支撑框架(11)外设置有若干连接架(12)，每个所述连接架(12)与支撑框架(11)之间均采用铰接连接。

2.根据权利要求1所述的一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，其特征在于；所述长度调节机构(3)包括圆环(31)，所述圆环(31)贯穿设置与支撑框架(11)中，且圆环(31)外设置有第一齿条(32)，所述第一齿条(32)外设置有若干调节组件。

3.根据权利要求2所述的一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，其特征在于；所述调节组件包括齿轮(34)，所述齿轮(34)设置在第一齿条(32)的外侧，所述齿轮(34)两侧分别设置第二齿条(33)和第三齿条(35)，所述第二齿条(33)和第三齿条(35)之间通过配合架(37)连接，所述配合架(37)一侧设置有挤压杆(36)，所述挤压杆(36)与配合架(37)接触面为斜面，且配合架(37)的一侧设置有复位弹簧(38)。

4.根据权利要求3所述的一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，其特征在于；所述支撑机构(2)连接座(23)，所述连接座(23)设置在配合架(37)的顶部，且连接座(23)底部设置有若干安装槽(25)，所述安装槽(25)位于配合架(37)的一侧，每个所述安装槽(25)内均设置有对应所述复位弹簧(38)，所述连接座(23)的两侧设置有滑槽(24)，所述滑槽(24)与连接架(12)端部滑动连接，所述连接座(23)的顶部分别设置有第一支撑板(21)和第二支撑板(22)，所述连接座(23)为中空设计。

5.根据权利要求4所述的一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，其特征在于，所述第一支撑板(21)与第二支撑板(22)外表面均为弧面，且第一支撑板(21)与第二支撑板(22)之间相互滑动连接。

6.根据权利要求4所述的一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，其特征在于；所述压力调节机构(4)包括顶出器(41)，所述顶出器(41)设置在连接座(23)中，且顶出器(41)的一侧设置有轴力器(42)，所述轴力器(42)的外侧设置有液压盒(44)，所述液压盒(44)顶部设置有浮动盖板(46)，所述浮动盖板(46)顶部设置有若干挤压块(43)，若干所述挤压块(43)均与轴力器(42)顶部连接，所述液压盒(44)的下方设置有连接块(45)，所述液压盒(44)的底面设置贯穿设置有连接管(47)，所述连接管(47)的下端滑动设置有移动块，所述移动块的底面设置有连接板(48)。

7.根据权利要求6所述的一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，其特征在于；所述连接板(48)与按压杆(49)顶端接触，所述顶出器(41)与按压杆(49)之间配合构成千斤顶。

8.根据权利要求3所述的一种组装式可调节地铁隧道断面支撑架，其特征在于；所述第一齿条(32)与齿轮(34)啮合连接，所述齿轮(34)与第二齿条(33)和第三齿条(35)均会啮合，且第二齿条(33)与齿轮(34)啮合时第三齿条(35)与齿轮(34)不啮合，所述第三齿条(35)与齿轮(34)啮合时第二齿条(33)与齿轮(34)不啮合。

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