CN116717291B - 一种隧道施工用安全预警支护设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隧道施工用安全预警支护设备，包括支撑板、支撑单元、安装单元、升降单元、传动单元、驱动单元、抵触单元、定位单元、挤压单元、受压单元、检测单元，所述支撑板的外部固定连接有钢筋网，所述支撑单元设置在支撑板的下方，用于对支撑板进行支撑，所述安装单元设置在支撑单元的下方，用于对支撑单元进行支撑安装，本发明中，通过设置的支撑板能够对隧道围岩进行支撑，且通过钢筋网的设置，能够增加支撑板的强度，然后通过升降单元的设置，可以快速将支撑板调节升高，从而可以让支撑板与隧道的顶部支撑；同时，若是隧道有坍塌时，挤压单元对受压单元施加的压力增加，所以通过检测单元能够及时检测到进行报警，完成对施工人员的提醒。

Description

一种隧道施工用安全预警支护设备

技术领域

本发明涉及隧道初支安全预警设备技术领域，尤其是一种隧道施工用安全预警支护设备。

背景技术

在城市内山岭隧道的初期支护施工过程中，由于受隧道埋深较浅、偏压、极破碎围岩等复杂地质因素的影响，为达到安全快速施工，需要对开挖的隧道有强支护、防坍塌、早成环的措施和报警装置来辅助大进尺安全掘进，所以就需要用到具有报警系统的安全支护设备。

为了进一步了解现有技术中的安全支护设备：

现有专利一：经检索，公告号为：CN 107795327 B的中国专利公开了一种新型隧道施工支撑装置，其结构包括支撑板、伸缩支架、通行拱门、支架固定板、固定底座、连接套架、活动铰链、折叠支架、调节杆、螺杆、定位销、定位孔、调节螺帽。本发明的有益效果：本发明设有的伸缩支架中部对角与调节杆包含的螺杆进行螺纹连接，并实现贯穿，且伸缩支架拐角均设有活动铰链，可进行拐角的角度调节，根据螺杆的转动实现伸缩支架的横向对角距离控制，从而使伸缩支架的竖向对角距离发生变化，由此方式对支撑板进行伸缩控制，能够有效的益于工人调整支撑的角度、距离以及贴合度，避免出现支撑悬空点，提升了隧道施工的安全性。

经过探索分析，该专利实际使用时，存在以下缺点：

该专利中设置了多个伸缩支架，用于调节支撑板的高度距离，而伸缩支架的调节，需要通过控制转动调节螺帽，所以施工人员在操作上述支撑装置时，需要手动转动多个伸缩支架上的调节螺帽才能够完成对支撑板的调节（参考该专利中的附图，可以看出该专利中设置了多个伸缩支架），所以就会存在调节不方便，且繁琐的情况，因为施工人员需要手动或拿取扳手等工具，依次操作多个调节螺帽。

现有专利二：经检索，公告号为：CN 211524863 U的中国专利公开了一种桥梁隧道施工支撑设备，包括车体，其特征是：所述车体的上侧固定连接支撑架，所述支撑架的一端固定连接对称的圆杆的一端，所述支撑架的另一端铰接对称的螺杆，每个所述螺杆的一端分别固定连接转轮的中心，皮带的两端分别环绕对应的所述转轮，所述车体的上侧一端固定连接电机一，所述电机一的输出轴端部固定连接一个所述转轮中心，所述螺杆螺纹连接支撑机构。

经过探索分析，该专利实际使用时，存在以下缺点：

该专利中，虽然通过弧形支撑板能够进行支撑，但是由于隧道处于施工阶段，所以隧道顶部的泥土或岩石很容易存在部分坍塌掉落的情况，该专利实际使用时，若是隧道顶部发生坍塌的情况，不能够进行及时报警通知施工人员，所以也存在相应的安全隐患。

发明内容

针对现有技术专利的安全支护设备中，对于支撑板调节方便以及繁琐的情况，以及发生围岩坍塌时不能够及时报警的技术问题，本发明提供一种隧道施工用安全预警支护设备。

本发明所采用的技术方案是：一种隧道施工用安全预警支护设备，包括支撑板、支撑单元、安装单元、升降单元、传动单元、驱动单元、抵触单元、定位单元、挤压单元、受压单元、检测单元，所述支撑板的外部固定连接有钢筋网，所述支撑单元设置在支撑板的下方，用于对支撑板进行支撑，所述安装单元设置在支撑单元的下方，用于对支撑单元进行支撑安装；所述升降单元设置在安装单元内，所述升降单元用于驱动支撑单元直线垂直运动，所述传动单元设置在安装单元的外部，用于驱动升降单元进行运动，所述驱动单元设置在安装单元的外部，所述驱动单元用于驱动传动单元进行工作，用于在支撑板对隧道围岩抵触后，将升降单元进行限位，所述定位单元设置在传动单元的外部，用于安装抵触单元，所述挤压单元设置在安装单元的外部，用于接收抵触单元施加的压力，所述受压单元设置在安装单元的外部，当挤压单元接收到抵触单元的施加的压力后，挤压单元将压力施加在受压单元的外部，所述检测单元设置在安装单元的外部，用于检测受压单元是否产生形变。

通过采用上述技术方案，能够对隧道围岩进行支撑，同时，能够调节支撑板的高度，让支撑板快速支撑在隧道围岩，且在隧道围岩发生坍塌时，也能够快速通过检测单元检测到，然后进行自动报警提醒施工人员。

进一步的是，所述安装单元包括两个底座、固定连接在底座上的壳体以及设置在壳体上的调节板。

通过采用上述技术方案，能够对支撑板进行支撑调节。

进一步的是，所述支撑单元包括固定连接在调节板上的多组支撑钢、固定连接在支撑钢上的固定杆、固定连接在固定杆两端的弧形板、固定连接在弧形板中的连接杆以及固定连接在连接杆上的加强板。

通过采用上述技术方案，能够对支撑板进行安装支撑。

进一步的是，所述支撑单元上还设有加强单元，所述加强单元包括固定连接在弧形板上的多组支撑杆、设置在支撑杆上的多组弧形钢、固定连接在弧形钢上的多组支撑柱、固定连接在支撑柱上的安装板以及固定连接在弧形钢上的加强网，所述弧形钢的底部固定连接有连接块，所述连接块与支撑杆固定连接，所述支撑板的底部固定连接有安装条，所述安装条与安装板固定连接。

通过采用上述技术方案，能够增加支撑单元的整体强度，让隧道支撑得到保障，同时也实现了支撑板的固定和安装。

进一步的是，所述升降单元包括固定连接在调节板底部的齿条以及转动连接在壳体内的齿轮，所述齿条与齿轮啮合，所述齿条的外部固定连接有导向套，所述壳体内对应的齿条的位置固定连接有限位杆，所述限位杆贯穿且滑动连接于导向套。

通过采用上述技术方案，能够控制调节板的高度，从而实现了对支撑板的高度的控制和调节。

进一步的是，所述传动单元包括链轮和链条，所述链轮至少设置两组，所述链轮转动连接在壳体的外部，所述链轮的外部套设有链条，所述链轮与齿轮同轴固定连接；所述驱动单元为固定连接在底座上的液压缸，所述液压缸的活塞杆与链条的外壁连接，所述壳体的外部固定连接有固定座，所述固定座中转动连接有轴杆，所述轴杆与链轮同轴固定连接。

通过采用上述技术方案，能够通过链轮的转动带动齿轮转动，从而带动齿条滑动，实现高度的控制调节。

进一步的是，所述定位单元包括为链轮同轴固定连接的转盘，所述转盘上设置多组定位槽，所述定位槽中设置了多组螺纹孔；其中，所述抵触单元包括设置在安装槽内的抵触杆以及转动连接在抵触杆一端的抵触轮，所述抵触杆中螺纹贯穿有固定螺栓；其中，所述壳体的外部还固定连接有安装座；其中，所述挤压单元包括设置在安装座底部两侧的挤压块、固定连接在挤压块外部的斜块、固定连接在安装座底部的多组导向杆以及套设在导向杆外部的第一弹簧，所述导向杆贯穿滑动至挤压块内，所述弹簧的两端分别与安装座以及挤压块固定连接；其中，所述受压单元包括转动连接在安装座底部两侧的两个弯板以及固定连接在两个弯板之间的弹簧片。

通过采用上述技术方案，能够通过抵触轮对挤压块的抵触、挤压块对第一弹簧的抵触，以及斜块对弯板的抵触，从而对支撑板施加的重量进行支撑。

进一步的是，所述检测单元包括固定连接在弯板外部的检测板、固定连接在安装座底部两侧的固定板以及固定连接在固定板上的激光测距传感器，所述底座上还固定连接有控制模块和报警器，所述激光测距传感器和报警器均与控制模块电性耦接。

通过采用上述技术方案，能够在隧道内有岩石、泥土坍塌时，及时检测到报警信息。

进一步的是，还包括动力单元，所述动力单元包括固定框、滑动设置在固定框中的滑板、固定连接在滑板和固定框之间的第二弹簧，所述液压缸的活塞杆穿过固定框后与滑板固定连接，所述固定框的外部与链条固定连接。

通过采用上述技术方案，能够在液压缸工作时，通过滑板对固定框的抵触，能够拉动链条向下运动。

进一步的是，所述滑板的底部固定连接有抵触块，所述固定框的内底端固定连接有第一测力传感器，所述挤压块的底部固定连接有第二测力传感器，所述第一测力传感器和第二测力传感器均与控制模块电性耦接。

通过采用上述技术方案，能够进一步地增加检测效果。

本发明的有益效果是：

1.与现有技术相比，本发明中，通过设置的支撑板能够对隧道围岩进行支撑，且通过钢筋网的设置，能够增加支撑板的强度，然后通过升降单元的设置，可以快速将支撑板调节升高，从而可以让支撑板与隧道的顶部支撑，无需人工手动拿取工具操作，调节起来便捷省力；同时，若是隧道岩石、泥土有坍塌时，挤压单元对受压单元施加的压力增加，所以通过检测单元能够及时检测到进行自动报警，完成对施工人员的提醒。

2.与现有技术相比，本发明中，当隧道岩石、泥土有坍塌时，通过滑板对固定框的支撑，一方面可以及时报警，通过第一测力传感器的检测；另一方面，通过滑板中的抵触块对第一测力传感器的抵触，也可以限制链条的传动，因为在液压缸的支撑下，滑板对固定框抵触后，固定框不可持续向上滑动，也就将支撑板的位置再次限定固定，最大化的保障安全。

3.与现有技术相比，本发明中，在初始状态中，支撑板对隧道内顶部抵触时，所以通过抵触轮对挤压块的抵触、挤压块对第一弹簧的抵触以及斜块对弯板的抵触，所以能够支撑得了支撑板以及支撑单元和的重量，完成对支撑板的支撑。

4.与现有技术相比，本发明中，通过弧形钢和加强网的设置，能够本设备中整体的强度，方便对支撑板的支撑，也能够让支撑板对隧道围岩进行稳固支撑。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明中壳体内部的升降单元的结构示意图；

图3是本发明中壳体的外部的结构示意图；

图4是本发明中支撑板以及钢筋网的结构示意图；

图5是本发明中支撑单元和加强单元的结构示意图；

图6是本发明中加强单元的爆炸结构示意图；

图7是本发明中支撑板的结构示意图；

图8是本发明的爆炸结构示意图；

图9是本发明中挤压单元的结构示意图；

图10是本发明中受压单元的结构示意图

图11是本发明中定位单元的结构示意图；

图12是本发明中液压缸的结构示意图；

图13是本发明中控制模块的控制结构框图。

图中标记为：1、支撑板；2、安装单元；21、底座；22、壳体；23、调节板；3、支撑单元；31、支撑钢；32、固定杆；33、弧形板；34、连接杆；35、加强板；4、加强单元；41、支撑杆；42、弧形钢；43、连接块；44、支撑柱；45、安装板；46、加强网；5、传动单元；51、链轮；52、链条；6、定位单元；61、转盘；62、定位槽；63、螺纹孔；7、抵触单元；71、抵触杆；72、固定螺栓；73、抵触轮；8、挤压单元；81、挤压块；82、第一弹簧；83、导向杆；84、斜块；9、受压单元；91、弯板；92、弹簧片；10、检测单元；101、检测板；102、固定板；103、激光测距传感器；11、动力单元；111、固定框；112、抵触块；113、第二弹簧；114、第一测力传感器；115、滑板；12、液压缸；13、安装座；14、升降单元；141、齿轮；142、齿条；143、限位杆；144、导向套；15、控制模块；16、报警器；17、第二测力传感器；18、安装条；19、固定座；20、钢筋网。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“正面”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”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。

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。

下面结合附图1—13对本发明进一步说明。

为了解决背景技术中存在的问题，本申请提出如下技术方案：一种隧道施工用安全预警支护设备。

实施例一

具体的技术方案中，包括一个弧形结构的支撑板1，支撑板1的外部固定连接有钢筋网20，钢筋网20由钢筋焊接成的网状结构，固定设置在支撑板1上，支撑板1可以为钢板，或者其他高强度的板材，支撑板1用于对隧道的围岩进行支撑。

本申请中，技术方案中的构成中，还包括支撑单元3、安装单元2、升降单元14、传动单元5、驱动单元、抵触单元7、定位单元6、挤压单元8、受压单元9、检测单元10。

具体的介绍如下

其中，安装单元2设置在支撑单元3的下方，用于对支撑单元3进行支撑安装。

具体的，本申请中的安装单元2包括两个底座21、固定连接在底座21上的壳体22以及设置在壳体22上的调节板23，底座21为长方体结构，底座21为板材状结构，底座21上还设有多组通孔，方便穿过膨胀螺栓或销钉，用于将底座21进行固定，壳体22类似于倒立的U形结构，调节板23为长方体结构，调节板23设置在壳体22的顶部，壳体22的顶部为开口结构，调节板23为合金钢材料制成，具有较强的强度用于支撑安装。

其中，本申请中的支撑单元3设置在支撑板1的下方，用于对支撑板1进行支撑；

具体的，

支撑单元3包括固定连接在调节板23上的多组支撑钢31、固定连接在支撑钢31上的固定杆32、固定连接在固定杆32两端的弧形板33、固定连接在弧形板33中的连接杆34以及固定连接在连接杆34上的加强板35，其中，支撑钢31可以为工字钢，本申请中在每个调节板23上均固定连接了三组支撑钢31，弧形板33起到弧形支撑作用，具有较好的支撑力，加强板35为弧形结构，加强板35的两端分别与两个连接杆34固定连接，用于增加整体的强度，方便对支撑板1进行支撑。

进一步的细化设计中，而为了增加支撑单元3的强度，所以在支撑单元3上还设有加强单元4，加强单元4包括固定连接在弧形板33上的多组支撑杆41、设置在支撑杆41上的多组弧形钢42、固定连接在弧形钢42上的多组支撑柱44、固定连接在支撑柱44上的安装板45以及固定连接在弧形钢42上的加强网46。

同时，在弧形钢42的底部固定连接有连接块43，连接块43与支撑杆41固定连接，加强网46为焊接的钢丝网，弧形钢42为弧形结构的工字钢，用于增加整体的强度，方便对支撑板1的支撑，为了让支撑板1与工字钢连接，设置了支撑柱44和安装板45，支撑板1的底部固定连接有安装条18，安装条18与安装板45固定连接，安装条18与安装板45通过螺栓可拆卸固定连接。

为了实现支撑板1的升降，让支撑板1对隧道围岩支撑，所以设置了升降单元14，而升降单元14设置在安装单元2内，升降单元14用于驱动支撑单元3直线垂直运动；

具体的，

升降单元14包括固定连接在调节板23底部的齿条142以及转动连接在壳体22内的齿轮141，每个壳体22内对称转动连接两个齿轮141，而每个调节板23的底部两侧均固定连接有齿条142，所以让齿条142与齿轮141啮合，为了在齿条142滑动时，对其进行导向，所以在齿条142的外部固定连接有导向套144，壳体22内对应的齿条142的位置固定连接有限位杆143，限位杆143贯穿且滑动连接于导向套144，所以当齿条142滑动时，齿条142通过导向套144能够在限位杆143的外部滑动导向。

为了驱动升降单元14进行工作，所以设置了传动单元5和驱动单元，传动单元5设置在安装单元2的外部，用于驱动升降单元14进行运动，驱动单元设置在安装单元2的外部，驱动单元用于驱动传动单元5进行工作。

其中，传动单元5包括链轮51和链条52，链轮51至少设置两组，本申请中在每个壳体22的外部均设置了四个链轮51，两个链轮51为一组，而在链轮51转动连接在壳体22的外部，同时，壳体22的外部固定连接有固定座19，固定座19中转动连接有轴杆，轴杆与链轮51同轴固定连接，所以实现了链轮51的转动安装。

其中，在链轮51的外部套设有链条52，链轮51与齿轮141同轴固定连接；

而驱动单元为固定连接在底座21上的液压缸12，其中，解释如下，当液压缸12拉动链条52向下运动时，所以链条52带动链轮51转动，链轮51带动齿轮141转动，齿轮141带动齿条142向上滑动，从而能够通过调节板23将支撑板1进行升高，然后让支撑板1对隧道围岩进行抵触支撑。

具体的设计细节中，关于液压缸12的安装方式设计如下：

还包括一个单独的动力单元11，动力单元11包括固定框111、滑动设置在固定框111中的滑板115、固定连接在滑板115和固定框111之间的第二弹簧113，液压缸12的活塞杆穿过固定框111后与滑板115固定连接，固定框111的外部与链条52固定连接，所以具体阐述如下，当需要升高支撑板1时，液压缸12拉动链条52向下，首先滑板115对第二弹簧113进行压缩，直至无法压缩后，所以滑板115会带动固定框111向下运动，固定框111拉动链条52向下，所以链条52便可拉动链轮51转动。

其中，在链轮51的外部设置了定位单元6，所以定位单元6设置在传动单元5的外部，用于安装抵触单元7。

具体的技术方案中，定位单元6包括为链轮51同轴固定连接的转盘61，转盘61上设置多组定位槽62，定位槽62中设置了多组螺纹孔63，定位槽62是为了方便安装抵触单元7，而螺纹孔63的设置，方便将抵触单元7进行固定安装。

进一步的设计方案中，抵触单元7用于在支撑板1对隧道围岩抵触后，将升降单元14进行限位。

所以设置如下，

抵触单元7包括设置在安装槽内的抵触杆71以及转动连接在抵触杆71一端的抵触轮73，抵触杆71中螺纹贯穿有固定螺栓72，固定螺栓72用于与螺纹孔63连接，从而将抵触杆71固定连接在定位槽62的外部。

其中，壳体22的外部还固定连接有安装座13；

进一步的设计方案中，将挤压单元8设置在安装单元2的外部，用于接收抵触单元7施加的压力。

其中，挤压单元8包括设置在安装座13底部两侧的挤压块81、固定连接在挤压块81外部的斜块84、固定连接在安装座13底部的多组导向杆83以及套设在导向杆83外部的第一弹簧82，导向杆83贯穿滑动至挤压块81内，弹簧的两端分别与安装座13以及挤压块81固定连接，所以斜块84是为了抵触受压单元9，而抵触轮73抵触在挤压块81的底部，用于推动挤压块81，导向杆83用于对挤压块81的滑动进行导向，第一弹簧82用于对挤压产生的力进行缓冲。

为了对挤压单元8进行缓冲，所以设置了受压单元9，受压单元9设置在安装单元2的外部，当挤压单元8接收到抵触单元7的施加的压力后，挤压单元8将压力施加在受压单元9的外部。

其中，而受压单元9包括转动连接在安装座13底部两侧的两个弯板91以及固定连接在两个弯板91之间的弹簧片92。

初始状态时，滑板115与固定框111之间具有第二弹簧113，而通过抵触轮73对挤压块81的抵触、挤压块81对第一弹簧82的抵触以及斜块84对弯板91的抵触，所以能够支撑得了支撑板1以及支撑单元3和的重量。

所以一旦隧道中的岩石、泥土有坍塌的趋势时，所以岩石、泥土都会挤压在支撑板1上，支撑板1带动调节板23和齿条142下滑（因为此时重量增加），齿条142带动齿轮141转动，齿轮141带动链轮51转动，链轮51带动抵触杆71带动抵触轮73对挤压块81进行抵触，所以挤压块81带动斜板对弯板91抵触，当斜块84对弯板91抵触时，能够让两个弯板91相向转动。

为了及时检测到这种情况，所以设置了检测单元10，检测单元10设置在安装单元2的外部，用于检测受压单元9是否产生形变。

其中，检测单元10包括固定连接在弯板91外部的检测板101、固定连接在安装座13底部两侧的固定板102以及固定连接在固定板102上的激光测距传感器103。

具体的，还在底座21上还固定连接有控制模块15和报警器16，激光测距传感器103和报警器16均与控制模块15电性耦接，报警器16为声光报警器16。

设计如下，控制模块15可以为单片机，或可编程控制器，如型号为S7-200的通用型可编程控制器，也可以采用其他型号的控制器，而激光测距传感器103可以采用型号为：JGS-40的高精度激光测距传感器103，也可以采用其他测距传感器代替，本申请中采用的型号不限于此。

具体解释如下，初始状态下，激光测距传感器103用于检测固定板102与检测板101之间的距离，当隧道岩石、泥土有坍塌时，所以岩石、泥土都会挤压在支撑板1上，支撑板1带动调节板23和齿条142下滑，齿条142带动齿轮141转动，齿轮141带动链轮51转动，链轮51带动抵触杆71带动抵触轮73对挤压块81进行抵触，所以挤压块81带动斜板对弯板91抵触，当斜块84对弯板91抵触时，能够让两个弯板91相向转动，弯板91带动检测板101转动，所以检测板101不再与激光测距传感器103发射的激光对应，从而会导致激光测距传感器103检测的距离发生变化，然后控制模块15开启报警器16进行报警。

为了本领域技术人员充分理解技术方案，本申请作出如下整体概述：

首先将本设备移动至隧道掌子面的位置，然后通过长螺钉将底座21固定安装在地面上；

然后启动液压缸12工作，液压缸12拉动滑板115向下运动，滑板115液压缸12拉动链条52向下，首先滑板115对第二弹簧113进行压缩，直至无法压缩后，所以滑板115会带动固定框111向下运动，固定框111拉动链条52向下，所以链条52便可拉动链轮51转动，两个链轮51相向转动，参考附图2和3。

然后链轮51带动齿轮141转动，齿轮141驱动齿条142滑动，所以能够让齿条142上滑，从而能够将调节板23顶起，调节板23从而能够将支撑板1顶起，然后让支撑板1与隧道的围岩抵触支撑。

最后，拿取抵触杆71，让抵触杆71安装在对应的定位槽62上，通过固定螺栓72与螺纹孔63的配合，将抵触杆71进行固定，同时让抵触轮73对挤压块81抵触，参考附图3.

此时，关键的是，控制液压缸12不在下滑，而是让液压缸12伸长，让滑板115不再对第二弹簧113进行压缩，所以链条52失去了液压缸12的拉动支撑。

此时，在支撑单元3、加强单元4以及支撑板1的重量作用下，所以整体的重量会增加在调节板23和齿条142上，让齿条142有着向下运动的趋势，齿条142有着带动齿轮141转动的趋势，但是又带动齿轮141转动不了。

原因如下：因为通过抵触轮73对挤压块81的抵触、挤压块81对第一弹簧82的抵触，以及斜块84对弯板91的抵触，所以能够阻挡支撑得了支撑板1以及支撑单元3和的重量。

然而，

当隧道围岩有坍塌时，所以岩石、泥土都会挤压在支撑板1上（所以整体的重量增加），支撑板1带动调节板23和齿条142下滑，齿条142带动齿轮141转动，齿轮141带动链轮51转动，链轮51带动抵触杆71带动抵触轮73对挤压块81进行抵触，所以挤压块81带动斜板对弯板91抵触，当斜块84对弯板91抵触时，能够让两个弯板91相向转动，弯板91带动检测板101转动，所以检测板101不再与激光测距传感器103发射的激光对应，从而会导致激光测距传感器103检测的距离发生变化（激光测距传感器103检测的距离变长），然后控制模块15开启报警器16进行自动报警，从而可以快速提醒施工人员有坍塌的情况。

实施例二

本实施与实施例一不同的是，为了增加检测效果，所以在滑板115的底部固定连接有抵触块112，固定框111的内底端固定连接有第一测力传感器114。

其中，在挤压块81的底部固定连接有第二测力传感器17，第一测力传感器114和第二测力传感器17均与控制模块15电性耦接。

具体解释如下，

根据实施例一记载当隧道围岩有坍塌时，所以岩石、泥土都会挤压在支撑板1上（所以整体的重量增加），支撑板1带动调节板23和齿条142下滑，齿条142带动齿轮141转动，齿轮141带动链轮51转动，链轮51带动抵触杆71带动抵触轮73对挤压块81进行抵触（初始状态下，第二测力传感器17被抵触轮73抵触时，挤压的压力稳定，而一旦岩石、泥土坍塌时，所以抵触轮73对挤压块81抵触力增加，从而第二测力传感器17检测的压力也会增加，也会通过控制模块15进行报警），所以挤压块81带动斜板对弯板91抵触，当斜块84对弯板91抵触时，能够让两个弯板91相向转动，弯板91带动检测板101转动；

此过程中，而当齿轮141带动链轮51转动时，所以链轮51带动链条52传动，链条52此时向上运动传动，参考附图3，因为此时两个链轮51相背转动，所以链条52向上传动，所以链条52会带动固定框111向上运动，直至固定框111上的第一测力传感器114抵触在抵触块112上，第一测力传感器114检测到抵触力后，将信号传输给控制模块15。

如此设置的目的如下：

一方面可以及时报警，通过第一测力传感器114的检测；

另一方面，通过滑板115中的抵触块112对第一测力传感器114的抵触，也可以限制链条52的传动，因为在液压缸12的支撑下，滑板115对固定框111抵触后，固定框111不可持续向上滑动，因为固定框111被滑板115抵触，因为滑板115与液压缸12的活塞杆固定连接的，从而也就会让齿轮141和齿轮141同时不可以再转动，也就将支撑板1的位置再次限定固定，最大化的保障安全。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种隧道施工用安全预警支护设备，其特征在于，包括

支撑板(1)，所述支撑板(1)的外部固定连接有钢筋网(20)；

支撑单元(3)，所述支撑单元(3)设置在支撑板(1)的下方，用于对支撑板(1)进行支撑；

安装单元(2)，所述安装单元(2)设置在支撑单元(3)的下方，用于对支撑单元(3)进行支撑安装；

升降单元(14)，所述升降单元(14)设置在安装单元(2)内，所述升降单元(14)用于驱动支撑单元(3)直线垂直运动；

传动单元(5)，所述传动单元(5)设置在安装单元(2)的外部，用于驱动升降单元(14)进行运动；

驱动单元，所述驱动单元设置在安装单元(2)的外部，所述驱动单元用于驱动传动单元(5)进行工作；

抵触单元(7)，用于在支撑板(1)对隧道围岩抵触后，将升降单元(14)进行限位；

定位单元(6)，所述定位单元(6)设置在传动单元(5)的外部，用于安装抵触单元(7)；

挤压单元(8)，所述挤压单元(8)设置在安装单元(2)的外部，用于接收抵触单元(7)施加的压力；

受压单元(9)，所述受压单元(9)设置在安装单元(2)的外部，当挤压单元(8)接收到抵触单元(7)的施加的压力后，挤压单元(8)将压力施加在受压单元(9)的外部；

检测单元(10)，所述检测单元(10)设置在安装单元(2)的外部，用于检测受压单元(9)是否产生形变；

所述升降单元(14)包括固定连接在调节板(23)底部的齿条(142)以及转动连接在壳体(22)内的齿轮(141)，所述齿条(142)与齿轮(141)啮合，所述齿条(142)的外部固定连接有导向套(144)，所述壳体(22)内对应的齿条(142)的位置固定连接有限位杆(143)，所述限位杆(143)贯穿且滑动连接于导向套(144)；

所述传动单元(5)包括链轮(51)和链条(52)，所述链轮(51)至少设置两组，所述链轮(51)转动连接在壳体(22)的外部，所述链轮(51)的外部套设有链条(52)，所述链轮(51)与齿轮(141)同轴固定连接；所述驱动单元为固定连接在底座(21)上的液压缸(12)，所述液压缸(12)的活塞杆与链条(52)的外壁连接，所述壳体(22)的外部固定连接有固定座(19)，所述固定座(19)中转动连接有轴杆，所述轴杆与链轮(51)同轴固定连接；

所述定位单元(6)包括为链轮(51)同轴固定连接的转盘(61)，所述转盘(61)上设置多组定位槽(62)，所述定位槽(62)中设置了多组螺纹孔(63)；

其中，所述抵触单元(7)包括设置在安装槽内的抵触杆(71)以及转动连接在抵触杆(71)一端的抵触轮(73)，所述抵触杆(71)中螺纹贯穿有固定螺栓(72)；

其中，所述壳体(22)的外部还固定连接有安装座(13)；

其中，所述挤压单元(8)包括设置在安装座(13)底部两侧的挤压块(81)、固定连接在挤压块(81)外部的斜块(84)、固定连接在安装座(13)底部的多组导向杆(83)以及套设在导向杆(83)外部的第一弹簧(82)，所述导向杆(83)贯穿滑动至挤压块(81)内，所述弹簧的两端分别与安装座(13)以及挤压块(81)固定连接；

其中，所述受压单元(9)包括转动连接在安装座(13)底部两侧的两个弯板(91)以及固定连接在两个弯板(91)之间的弹簧片(92)；

所述检测单元(10)包括固定连接在弯板(91)外部的检测板(101)、固定连接在安装座(13)底部两侧的固定板(102)以及固定连接在固定板(102)上的激光测距传感器(103)，所述底座(21)上还固定连接有控制模块(15)和报警器(16)，所述激光测距传感器(103)和报警器(16)均与控制模块(15)电性耦接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道施工用安全预警支护设备，其特征在于，所述安装单元(2)包括两个底座(21)、固定连接在底座(21)上的壳体(22)以及设置在壳体(22)上的调节板(23)。

3.根据权利要求2所述的一种隧道施工用安全预警支护设备，其特征在于，所述支撑单元(3)包括固定连接在调节板(23)上的多组支撑钢(31)、固定连接在支撑钢(31)上的固定杆(32)、固定连接在固定杆(32)两端的弧形板(33)、固定连接在弧形板(33)中的连接杆(34)以及固定连接在连接杆(34)上的加强板(35)。

4.根据权利要求3所述的一种隧道施工用安全预警支护设备，其特征在于，所述支撑单元(3)上还设有加强单元(4)，所述加强单元(4)包括固定连接在弧形板(33)上的多组支撑杆(41)、设置在支撑杆(41)上的多组弧形钢(42)、固定连接在弧形钢(42)上的多组支撑柱(44)、固定连接在支撑柱(44)上的安装板(45)以及固定连接在弧形钢(42)上的加强网(46)，所述弧形钢(42)的底部固定连接有连接块(43)，所述连接块(43)与支撑杆(41)固定连接，所述支撑板(1)的底部固定连接有安装条(18)，所述安装条(18)与安装板(45)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种隧道施工用安全预警支护设备，其特征在于，还包括动力单元(11)，所述动力单元(11)包括固定框(111)、滑动设置在固定框(111)中的滑板(115)、固定连接在滑板(115)和固定框(111)之间的第二弹簧(113)，所述液压缸(12)的活塞杆穿过固定框(111)后与滑板(115)固定连接，所述固定框(111)的外部与链条(52)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种隧道施工用安全预警支护设备，其特征在于，所述滑板(115)的底部固定连接有抵触块(112)，所述固定框(111)的内底端固定连接有第一测力传感器(114)，所述挤压块(81)的底部固定连接有第二测力传感器(17)，所述第一测力传感器(114)和第二测力传感器(17)均与控制模块(15)电性耦接。