CN209855786U - 隧道坍塌处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其设置一种隧道坍塌处理设备，包括沿隧道圆周进行设置的弧度大于180度的扇形护盾结构，并沿护盾结构的径向方向上且与地面水平面相平行安装有设备平台，在所述设备平台上且靠近坍塌处的一端安装有用于挖掘土体的挖掘机构，其设备平台上远离坍塌处的一端或在设备平台的中心位置处安装有管片拼装机，用于拼装隧道上方管片，其设备平台通过分别靠近隧道两侧的两个门架机构支撑，门架机构坐落在行走梁上，行走梁两端竖直向下安装支撑杆，支撑杆通过滚轮在轨道上移动。本实用新型通过挖掘机构将渣土积聚在底部，装载机进行出渣作业，使得整个挖掘工序有序进行，再通过护盾结构对工作区域进行保护。

Description

隧道坍塌处理设备

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其涉及隧道塌方处理设备。

背景技术

隧道施工中经常会遇到突泥突水、软岩大变形、硬岩破碎带等问题，从而造成隧道坍塌。隧道坍塌有时发生在掌子面，也可能发生在已经进行初期支护甚至二次衬砌完成的区域，从而导致人员或设备被埋，或被“关门”的事故。而处理隧道坍塌是一种及其危险的作业，有时因处理方案、处理工序的不合理或其他因素，导致隧道内部的二次坍塌事故，从而对救援人员造成伤害，或对设备造成损伤。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的问题，本实用新型提供了一种隧道坍塌处理设备，避免了现有技术中提到的因隧道坍塌时处理方案、处理工序的不合理或其他因素，导致隧道内部的二次坍塌事故，从而对救援人员造成伤害，或对设备造成损伤的问题。

本实用新型的技术方案如下：

隧道坍塌处理设备包括沿隧道圆周进行设置的护盾结构，所述护盾结构为扇形，且该扇形弧度大于180度，并沿护盾结构的径向方向上且与地面水平面相平行安装有设备平台，在所述设备平台上且靠近坍塌处的一端安装有用于挖掘土体的挖掘机构，设备平台上远离坍塌处的一端或在设备平台的中心位置处安装有管片拼装机，用于拼装隧道上方管片，隧道下方管片通过人工进行拼装，所述设备平台靠近隧道壁的两侧竖直向下分别设置有门架机构，两个门架机构靠近地面一端的架体分别与该架体正下方的行走梁活动连接，使得门架机构能够沿行走梁的长度方向进行滑动，在所述行走梁的两端竖直向下分别安装有支撑杆的一端，支撑杆的另一端设置有滚轮，滚轮与沿隧道长度方向设置的导轨相接触，使得行走梁能够在导轨上运动。

所述护盾结构靠近地面的两端分别通过丝杠与其所靠近的门架机构连接。

进一步的，在所述护盾结构的内壁并沿护盾结构的圆周等距设置有挡板推进油缸安装座，所述挡板推进油缸安装座上安装有挡板推进油缸底座，其挡板推进油缸的杆头安装有挡板，在不妨碍挖掘机构进行挖掘的情况下，进一步的避免了隧道二次坍塌时过多的土体进入设备平台。

优选的，所述挖掘机构采取将现有的挖掘机构的回转平台安装在设备平台靠近隧道坍塌处的一端的方式进行改装。

优选的，所述管片拼装机采用现有技术中的管片拼装机进行缩小比例制造，并在所述设备平台远离地面一端的平面上设置有垂直于隧道长度方向上滑移架，滑移架上安装管片拼装机，使得管片拼装机能够在滑移架上行动对隧道上部的管片进行拼装。

进一步的，所述管片采用钢管片进行拼装。

优选的，所述两个门架机构之间的距离小于隧道直径的距离且大于隧道半径的距离，使得两个门架机构之间预留有足够的空间供渣土装载成通行。

具体的，所述门架机构远离地面的一端的架体上所设置的凹槽，该凹槽靠近隧道坍塌方向的槽壁两侧分别竖直向下设置有一个前端安装板，其槽壁两侧的前端安装板之间安装有前端推进油缸的底座，前端推进油缸的杆头与所述支撑杆连接，其前端安装板之间且靠近地面的一端安装有能够竖直向下移动的前端撑靴装置，同时在远离隧道坍塌方向上的行走梁上也设置有能够竖直向下移动的后端撑靴装置。当整个门架机构需要前进时，通过电机或推进油缸带动后端撑靴装置向下移动并紧压地面，使得行走梁被固定，再启动推进油缸收缩，从而使得整个门架机构在行走梁上向前移动，当门架机构移动到位后，再将后端撑靴装置回缩，启动前端撑靴装置，使得前端撑靴装置紧压地面，从而使得门架机构被固定，再启动推进油缸伸展，使得行走梁通过滚轮的作用向前移动。

进一步的，在所述门架机构远离地面一端的架体上所述设置的凹槽，该凹槽靠近后端撑靴装置处的槽壁两侧上分别竖直向下设置一个后端安装板，在所述槽壁两侧的后端安装板之间安装有后端推进油缸的底座，其后端推进油缸的杆头与行走梁上竖直向下设置的连接座连接，使得整个装置通过两对推进油缸同步运动来带动整个装置前进，避免了通过两个门架机构通过一对推进油缸来带动，可能造成的吃力现象。

又进一步的，在所述行走梁与凹槽底部的接触面上沿行走梁的长度方向上等距安装有滚轮，使得行走梁与凹槽底部之间点对点接触，从而使得整个门架机构在行走梁上移动时所需克服的摩擦力大大降低。

再进一步的，在所述门架机构靠近隧道壁的一侧上设置有安装平台，其安装平台用于放置气源、电机或工具箱等。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种隧道坍塌处理设备，沿隧道圆周设置扇形的护盾结构，并在护盾结构之间安装设备平台，设备平台通过其两侧竖直向下设置的门架机构进行支撑，其门架结构通过行走梁进行支撑，行走梁的两端设置支撑杆，支撑杆靠近地面的一端安装滚轮，使得整个装置的内部工作空间能够通过护盾进行保护，再过在设备平台上安装管片拼装机，进一步的对工作空间进行保护，并为工作人员提供了稳定的行走通道。且本实用新型通过安装在设备平台上的挖掘机构对土体进行挖掘，同时通过两个门架机构之间的预留空间进入到隧道坍塌处，进行土体装载，避免了现有技术中由于隧道空间有限，挖掘机构、装载机以及自卸汽车之间的工作区域发生干涉，从而使得隧道塌方处理工序有序的进行，且挖掘机构和装载机对土体同时进行挖掘，使工作效率大大的提高。

附图说明

图1为本实用新型的主要结构安装示意图；

图2为本实用新型的侧面结构示意图；

图3为本实用新型的管片拼装机安装示意图；

附图标记说明：1.护盾结构；2.挖掘机构；3.设备平台；4.管片拼装机；5.门架机构；6.管片；7.安装平台；8.丝杠；9.挡板；10.挡板推进油缸；11.挡板推进油缸安装座；12.支撑杆；13.架体；14.行走梁；15.前端推进油缸；16.前端安装板；17.前端撑靴装置；18.后端推进油缸；19.连接座；20.后端安装板；21.后端撑靴装置；22.滚轮；23.滑移架。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的说明。

参见附图1到附图3，本实用新型的一种隧道坍塌处理设备包括沿隧道圆周进行设置的护盾结构1，所述护盾结构1为扇形，且该扇形弧度大于180度，并沿护盾结构1的径向方向上且与地面水平面相平行安装有设备平台3，在所述设备平台3上且靠近坍塌处的一端安装有用于挖掘土体的挖掘机构2，其设备平台3上远离坍塌处的一端或在设备平台3的中心位置处安装有管片拼装机4，用于拼装隧道上方管片6，其隧道下方管片6通过人工进行拼装，所述设备平台3靠近隧道壁的两侧竖直向下分别设置有门架机构5，其两个门架机构5靠近地面一端的架体13分别与该架体13正下方的行走梁14活动连接，使得门架机构5能够沿行走梁14的长度方向进行滑动，在所述行走梁14的两端竖直向下分别安装有支撑杆12的一端，其支撑杆12的另一端设置有滚轮22，滚轮22与沿隧道长度方向设置的导轨相接触，使得行走梁14能够在导轨上运动。

所述护盾结构1靠近地面的两端分别通过丝杠8与其所靠近的门架机构5连接。

进一步的，在所述护盾结构1的内壁靠近隧道坍塌方的一端并沿护盾结构1的圆周等距设置有挡板推进油缸安装座11，所述挡板推进油缸安装座11上安装有挡板推进油缸10底座，其挡板推进油缸10的杆头安装有挡板9，在不妨碍挖掘机构2进行挖掘的情况下，进一步的避免了隧道二次坍塌时过多的土体进入设备平台3。

优选的，所述挖掘机构2采用现有技术中的挖掘机进行改装，直接将挖掘机构2的回转平台安装在设备平台3靠近隧道坍塌处的一端。

优选的，所述管片拼装机4采用现有技术中的管片拼装机4进行缩小比例制造，并在所述设备平台3远离地面一端的平面上设置有垂直于隧道长度方向上滑移架23，滑移架23上安装管片拼装机4，使得管片拼装机4能够在滑移架23上行动对隧道上部的管片6进行拼装。

进一步的，所述管片6采用钢管片进行拼装。

优选的，所述两个门架机构5之间的距离小于隧道直径的距离且大于隧道半径的距离，使得两个门架机构5之间预留有足够的空间供渣土装载机通行。

具体的，所述门架机构5远离地面的一端的架体13上所设置的凹槽，该凹槽靠近隧道坍塌方向的槽壁两侧分别竖直向下设置有一个前端安装板16，其槽壁两侧的前端安装板16之间安装有前端推进油缸15的底座，前端推进油缸15的杆头与所述支撑杆12连接，其前端安装板16之间且靠近地面的一端安装有能够竖直向下移动的前端撑靴装置17，同时在远离隧道坍塌方向上的行走梁14上也设置有能够竖直向下移动的后端撑靴装置21。当整个门架机构5需要前进时，通过电机或推进油缸带动后端撑靴装置21向下移动并紧压地面，使得行走梁14被固定，再启动推进油缸收缩，从而使得整个门架机构5在行走梁14上向前移动，当门架机构5移动到位后，再将后端撑靴装置21回缩，启动前端撑靴装置17，使得前端撑靴装置17紧压地面，从而使得门架机构5被固定，再启动推进油缸伸展，使得行走梁14通过滚轮22的作用向前移动。

进一步的，在所述门架机构5远离地面一端的架体13上设置的所述凹槽，该凹槽靠近后端撑靴装置21处的槽壁两侧上分别竖直向下设置一个后端安装板20，在所述槽壁两侧的后端安装板20之间安装有后端推进油缸18的底座，其后端推进油缸18的杆头与行走梁14上竖直向下设置的连接座19连接，使得整个装置通过两对推进油缸同步运动来带动整个装置前进，避免了通过两个门架机构5通过一对推进油缸来带动，可能造成的吃力现象。

又进一步的，在所述行走梁14与凹槽底部的接触面上沿行走梁14的长度方向上等距安装有滚轮22，使得行走梁14与凹槽底部之间点对点接触，从而使得整个门架机构5在行走梁14上移动时所需克服的摩擦力大大降低。

再进一步的，在所述门架机构5靠近隧道壁的一侧上设置有安装平台7，其安装平台7用于放置气源、电机或工具箱等。

通过本实用新型对坍塌隧道处理步骤如下：

步骤1.清理洞内空间，拆除洞内管线，割除部分占用空间的钢结构，将洞内设备全部倒运至洞门或者就近斜井处，前部仰拱区域内进行填充。

步骤2.在洞口处或者就近斜井空间处进行本实用新型所提到的设备进行组装。在合适位置设置吊点，设备组装完成后，放置在始发架上，始发架设置在洞内轨道上。整体向前移动，达到坍塌位置处。

步骤3.在坍塌位置处进行注浆加固处理，在二衬区域内拼装钢管片6，设备进行通电调试。

步骤4.后端撑靴装置21启动压紧地面，前端推进油缸15和后端推进油缸18做同步收缩运动，使整个门架机构5及设备平台3上所安装的设备整体向坍塌方向移动，后端撑靴装置21回缩，前端撑靴装置17启动压紧地面，使得行走梁14向坍塌方向移动；通过步骤4中的前进方法使整个设备靠近隧道坍塌处。

步骤5.挡板推进油缸10启动，将挡板9推送至护盾结构1靠近隧道坍塌方的一端，同时挖掘机构2进行塌方区域开挖，将渣土积聚在底部，装载机进行出渣作业。

步骤6.管片拼装机4进行隧道上方管片6拼装，拼装完成后，进行下一轮的挖掘。

Claims (10)

1.隧道坍塌处理设备，其特征在于，包括沿隧道圆周进行设置的护盾结构(1)，所述护盾结构(1)为扇形，且该扇形弧度大于180度，并沿护盾结构(1)的径向方向上且与地面水平面相平行安装有设备平台(3)，在所述设备平台(3)上且靠近坍塌处的一端安装有用于挖掘土体的挖掘机构(2)，设备平台(3)上远离坍塌处的一端或在设备平台(3)的中心位置处安装有管片拼装机(4)，用于拼装隧道上方管片(6)，隧道下方管片(6)通过人工进行拼装，所述设备平台(3)靠近隧道壁的两侧竖直向下分别设置有门架机构(5)，两个门架机构(5)靠近地面一端的架体(13)分别与该架体(13)正下方的行走梁(14)活动连接，使得门架机构(5)能够沿行走梁(14)的长度方向进行滑动，在所述行走梁(14)的两端竖直向下分别安装有支撑杆(12)的一端，支撑杆(12)的另一端设置有滚轮(22)，滚轮(22)与沿隧道长度方向设置的导轨相接触，使得行走梁(14)能够在导轨上运动。

2.如权利要求1所述的隧道坍塌处理设备，其特征在于，所述护盾结构(1)靠近地面的两端分别通过丝杠(8)与其所靠近的门架机构(5)连接。

3.如权利要求2所述的隧道坍塌处理设备，其特征在于，在所述护盾结构(1)的内壁靠近隧道坍塌方的一端并沿护盾结构(1)的圆周等距设置有挡板推进油缸安装座(11)，所述挡板推进油缸安装座(11)上安装有挡板推进油缸(10)底座，其挡板推进油缸(10)的杆头安装有挡板(9)。

4.如权利要求3所述的隧道坍塌处理设备，其特征在于，所述挖掘机构(2)采取将现有的挖掘机构(2)的回转平台安装在设备平台(3)靠近隧道坍塌处的一端的方式进行改装。

5.如权利要求4所述的隧道坍塌处理设备，其特征在于，所述管片拼装机(4)采用现有技术中的管片拼装机(4)进行缩小比例制造，并在所述设备平台(3)远离地面一端的平面上设置有垂直于隧道长度方向上滑移架(23)，滑移架(23)上安装管片拼装机(4)，使得管片拼装机(4)能够在滑移架(23)上行动对隧道上部的管片(6)进行拼装，管片(6)采用钢管片进行拼装。

6.如权利要求5所述的隧道坍塌处理设备，其特征在于，所述两个门架机构(5)之间的距离小于隧道直径的距离且大于隧道半径的距离，使得两个门架机构(5)之间预留有足够的空间供渣土装载机通行。

7.如权利要求1到6任意权利项所述的隧道坍塌处理设备，其特征在于，所述门架机构(5)远离地面的一端的架体(13)上所设置的凹槽，该凹槽靠近隧道坍塌方向的槽壁两侧分别竖直向下设置有一个前端安装板(16)，其槽壁两侧的前端安装板(16)之间安装有前端推进油缸(15)的底座，前端推进油缸(15)的杆头与所述支撑杆(12)连接，其前端安装板(16)之间且靠近地面的一端安装有能够竖直向下移动的前端撑靴装置(17)，同时在远离隧道坍塌方向上的行走梁(14)上也设置有能够竖直向下移动的后端撑靴装置(21)。

8.如权利要求7所述的隧道坍塌处理设备，其特征在于，在所述门架机构(5)远离地面一端的架体(13)上设置的所述凹槽，该凹槽靠近后端撑靴装置(21)处的槽壁两侧上分别竖直向下设置一个后端安装板(20)，在所述槽壁两侧的后端安装板(20)之间安装有后端推进油缸(18)的底座，其后端推进油缸(18)的杆头与行走梁(14)上竖直向下设置的连接座(19)连接。

9.如权利要求7所述的隧道坍塌处理设备，其特征在于，在所述行走梁(14)与凹槽底部的接触面上沿行走梁(14)的长度方向上等距安装有滚轮(22)。

10.如权利要求9所述的隧道坍塌处理设备，其特征在于，在所述门架机构(5)靠近隧道壁的一侧上设置有安装平台(7)。