CN216342233U - 隧道支撑装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种隧道支撑装置，隧道支撑装置包括：基座；升降驱动机构，设于所述基座；支撑件，所述支撑件的一端铰接于所述升降驱动机构的执行端，另一端为自由端，所述升降驱动机构用于驱动所述支撑件升降；旋转驱动机构，设于所述基座，用于驱动所述支撑件以所述支撑件与所述执行端的铰接点为旋转轴心线正向旋转撑开或反向旋转收拢。本申请的隧道支撑装置整体结构的高度和支撑角度可灵活调节，且结构整合性、易调整性强，无需重复拆卸组装，有效提高了施工效率；同时，可降低整体装置的高度后进行搬运、移转，便于从其他大型隧道施工设备下方穿过，适用性强。

Description

隧道支撑装置

技术领域

本申请涉及隧道施工技术领域，具体而言，涉及一种隧道支撑装置。

背景技术

隧道施工过程中，会常遇破碎地质围岩，破碎地质围岩会破坏隧道初期支护承载力，隧道容易发生开裂、沉降、坍塌等情况，严重影响施工安全。如果工人在没有安全保护措施的前提下，对沉降开裂的初期支护进行加固处理，存在很大安全隐患，因此需要临时支撑装置协助对初期支护进行支撑，然后工人再行加工。

现有的临时支撑装置一般体型庞大，通用性及适用性差，需重复拆解组装，施工效率低下。

实用新型内容

本申请提供一种隧道支撑装置，整体结构整合性强，且易根据隧道高度、需支撑位置灵活调节，有效提高支撑壮壮的适用性及通用性。

本申请提供了一种隧道支撑装置，包括：基座；升降驱动机构，设于所述基座；支撑件，所述支撑件的一端铰接于所述升降驱动机构的执行端，另一端为自由端，所述升降驱动机构用于驱动所述支撑件升降；旋转驱动机构，设于所述基座，用于驱动所述支撑件以所述支撑件与所述执行端的铰接点为旋转轴心线正向旋转撑开或反向旋转收拢。

本申请技术方案的隧道支撑装置，在基座上设置升降驱动机构，在升降驱动机构的执行端铰接支撑件，旋转驱动机构驱动支撑件绕升降驱动机构的执行端旋转，其中，升降驱动机构可以调节支撑件的基础高度，支撑件绕执行端旋转而灵活调节支撑件的自由端的支撑角度和最终高度，整体结构的高度和支撑角度可灵活调节，这样的结构不仅通用性强，可用于像全断面、半断面开挖工况这种高度不同的隧道的支撑，且结构整合性、易调整性强，无需重复拆卸组装，有效提高了施工效率；同时，可降低整体装置的高度后进行搬运、移转，便于从其他大型隧道施工设备下方穿过，适用性强。

在一些实施例中，所述支撑件包括：第二支杆；多个第一支杆，多个所述第一支杆并排设置且位于同一平面，所述多个第一支杆的一端均铰接于所述升降驱动机构的执行端，所述多个第一支杆的另一端共同连接至所述第二支杆。

上述技术方案中，支撑架设置有多个第一支杆，多个第一支杆共同连接第二支杆以对第二支杆形成稳定的支撑，一方面，由多个支杆组成的支撑件结构轻便，另一方面，第二支杆形成支撑作用端，而多个第一支杆对第二支杆稳定支撑，进一步加强第二支杆的受力稳定性，有效降低第二支杆受力变形的风险。

在一些实施例中，所述升降驱动机构包括：主伸缩杆，所述主伸缩杆的一端固定设置于所述基座，另一端竖直向上连接所述执行端。

上述技术方案中，升降驱动机构采用主伸缩杆，结构简单可选择性广，降低整体隧道支撑装置的制造及控制难度。

在一些实施例中，所述主伸缩杆设有多个，多个所述第一支杆与多个所述主伸缩杆的竖直向上的一端一一对应铰接。

上述技术方案中，在基座上设置多个主伸缩杆，多个主伸缩杆一一对应多个第一支杆，使得支撑件的多个第一支杆的连接方向的受力更加稳定，最终使得第二支杆受力更加均衡稳定，多个主伸缩杆对支撑件施加稳定的升降驱动力。

在一些实施例中，所述旋转驱动机构包括：副伸缩杆，所述副伸缩杆的一端铰接于所述基座，另一端铰接于所述第一支杆的杆身。

上述技术方案中，旋转驱动机构采用副伸缩杆，通过控制副伸缩杆的伸缩，即可控制第一支杆绕其自身铰接点的旋转方向，便于驱动支撑件撑开或合拢，结构简单可选择性广，易于控制。

在一些实施例中，所述副伸缩杆设有多个，多个所述副伸缩杆与多个所述第一支杆一一对应铰接。

上述技术方案中，在基座上设置多个副伸缩杆与多个第一支杆一一对应，多个伸缩杆为第二支杆的支撑提供均衡、稳定的支撑力，从而保证第二支杆对隧道支撑的稳定性。

在一些实施例中，所述支撑件设置有两个，两个所述支撑件旋转轴心线相互平行且位于同一水平面，两个所述支撑件绕各自的旋转轴心线相向旋转撑开或相背旋转收拢。

上述技术方案中，支撑件设有两个，实际使用中，可将基座设于隧道中部，驱动两个支撑架相向旋转撑开，即可对使隧道的两处同时受力，进一步提高了隧道支撑的稳定性。

在一些实施例中，所述隧道支撑装置还包括：多个滚轮，多个所述滚轮转动设置于所述基座，用于驱动所述基座移动。设置多个滚轮，便于整体隧道支撑装置的移动，进一步降低搬运强度。

在一些实施例中，所述隧道支撑装置还包括定位机构，所述定位机构包括：多个脚杯，均布于所述基座的底部且与所述基座螺纹连接，所述脚杯用于固定所述基座的位置。

上述技术方案中，在基座设置多个脚杯，便于基座的定位，基座通过滚轮移转至目标位置后，可以通过脚杯调高基座的高度，使得滚轮脱离地面，基座通过脚杯定位在目标位置上。

在一些实施例中，所述定位机构还包括：旋转手阀，位于所述基座的上方，所述脚杯具有螺杆，所述螺杆的上端贯穿所述基座且与所述旋转手阀连接，所述旋转手阀用于驱动所述螺杆旋转。

上述技术方案中，在螺杆的上端配置旋转手阀，便于通过旋转手阀快速旋转脚杯的螺杆而调整脚杯的高度，从而便于快速将基座定位或解除定位。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的隧道支撑装置的结构示意图；

图2为图1所示的A部方大图；

图3为图1所示的B部方大图；

图4为图1所示的C部放大图。

图标：100-隧道支撑装置；10-基座；101-托运栓；20-主伸缩杆；21-伸缩端；30-副伸缩杆；40-支撑件；41-第二支杆；42-第一支杆；50-控制箱；60-液压泵；70-滚轮；80-定位机构；81-脚杯；811-螺杆；812-底盘；82-旋转手阀；90-固定块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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申请中的具体含义。

隧道在初期施工中，为了提高隧道的安全性，需要对挖开的隧道随开挖的进度逐步设置初期支护结构，比如在隧道的内壁设置阻挡结构、通过圈型的型钢巩固隧道内表面等。但即使做了初期支护结构，隧道也可能因存在的破碎地质围岩、震动等影响突破初期支护能力而使初期支护结构发生开裂的异常，初期支护结构发生开裂等异常时需要及时加固修复，如果加固处理不及时，初期支护很可能发生坍塌，从而造成巨大损失。但如果初期支护出现异常时工人在没有其他安全保护措施辅助的情况下直接修复初期支护，则存在重大的人身安全隐患。

在一些情形中，在人工进行修复前使用临时支撑装置对隧道进行支撑，但这种支撑装置体型庞大，通用性差，如果隧道内设有像二衬台车这样的大型设备时，支撑装置则无法从这些大型设备下方穿过，需要将施工设备挪出隧道后再将支撑装置移入隧道，作业强度大、效率低。

基于以上原因，为了解决隧道支撑装置灵活性及通用性差的问题，本申请发明人经过研究，设计了一种隧道支撑装置，通过升降驱动机构驱动可折叠的支撑件对隧道进行支撑，支撑装置的高度和支撑角度便于灵活调整，有效提高支撑装置的结构整合性、通用性，且因其结构高度可调，便于降低高度从隧道的大型施工设备下方穿过，从而有效提供支撑效率降低支撑作业强度。

请参照图1，本申请提供了一种隧道支撑装置100，隧道支撑装置100包括：基座10、升降驱动机构、支撑件40和旋转驱动机构，升降驱动机构设于基座10；支撑件40的一端铰接于升降驱动机构的执行端，另一端为自由端，升降驱动机构用于驱动支撑件40升降；旋转驱动机构设于基座10，用于驱动支撑件40以支撑件40与执行端的铰接点为旋转轴心线正向旋转撑开或反向旋转收拢。

可以理解的是，支撑件40的自由端为作用于隧道的支撑端，支撑件40绕其与执行端的铰接点旋转，则支撑件40的自由端的水平高度和在竖直面内的位置发生变化，通过控制升降驱动机构和旋转驱动机构，即可调整支撑件40的支撑位置和支撑高度。

在非支撑状态下时，升降驱动机构驱动支撑件40下降，且旋转驱动机构驱动支撑件40向下转动收拢，降低支撑件40的自由端的高度和伸出长度，便于整体隧道支撑装置的移转和搬运。

其中，升降驱动机构可采用常规的竖直设置的直线驱动机构，旋转驱动机构可采用具备旋转驱动力的驱动结构。

本申请的隧道支撑装置，在基座10上设置升降驱动机构，在升降驱动机构的执行端铰接支撑件40，旋转驱动机构驱动支撑件40绕升降驱动机构的执行端旋转，其中，升降驱动机构可以调节支撑件40的基础高度，支撑件40绕执行端旋转而灵活调节支撑件40的自由端的支撑角度和最终高度，整体结构的高度和支撑角度可灵活调节，这样的结构不仅通用性强，可用于像全断面、半断面开挖工况这种高度不同的隧道的支撑，且结构整合性、易调整性强，无需重复拆卸组装，有效提高了施工效率；同时，可降低整体装置的高度后进行搬运、移转，便于从其他大型隧道施工设备下方穿过，适用性强。

在一些实施例中，支撑件40包括：第二支杆41；多个第一支杆42，多个第一支杆42并排设置且位于同一平面，多个第一支杆42的一端均铰接于升降驱动机构的执行端，多个第一支杆42的另一端共同连接至第二支杆41。

第二支杆41和第一支杆42均可采用实芯圆钢管，第一支杆42和第二支杆41可采用焊接的方式连接。

可选地，如图1所示，支撑件40包括两个第一支杆42，两个第一支杆42共同连接第二支杆41，两个第一支杆42对第二支杆41起到更稳定的支撑作用，有效防止第一支杆42受力不均，保护了第一支杆42的结构刚性，对隧道的支撑作用更加稳定。

一方面，由多个支杆组成的支撑件40结构轻便，另一方面，第二支杆41形成支撑作用端，而多个第一支杆42对第二支杆41稳定支撑，进一步加强第二支杆41的受力稳定性，有效降低第二支杆41受力变形的风险。

第二支杆41的形状、和隧道接触的接触面的形状可根据实际应用进行设计变更，在初步防护设有多个圈型的型钢的隧道内，第二支杆41的延伸方向和圈型的型钢所在面垂直，在对隧道进行支撑时，第二支杆41可以直接抵在多个并排的圈型的型钢上，通过对圈型型钢的支撑起到对隧道的初步支护结构的支撑作用。

在一些实施例中，升降驱动机构包括：主伸缩杆20，主伸缩杆20的一端固定设置于基座10，另一端竖直向上连接执行端。

主伸缩杆20可以根据行程、负载要求等选择电动伸缩杆、液压伸缩杆等。

可选地，如图1和图3所示，主伸缩杆20可以采用液压伸缩杆，液压伸缩杆的杆体端固定在基座10上，为了保证液压伸缩杆在隧道支撑时受力均衡稳定性，基座10上沿液压伸缩杆的周向均布多个固定块90，液压伸缩杆的底部通过多个固定块90牢固的固定在基座10上，多个固定块90对伸缩杆起到固定和多向支撑作用，确保伸缩杆在基座10上固定稳定，避免受力偏移，伸缩杆的伸缩端竖直向上，伸缩端的末端与支撑件40铰接。

其中，基座10上设置有液压泵60和控制箱50，液压泵60与主伸缩杆20之间连通有液压管，控制箱50电连接液压泵60，通过控制箱50控制液压泵60，从而控制主伸缩杆20的伸缩，达到升降驱动效果。

升降驱动机构采用主伸缩杆20，结构简单可选择性广，降低整体隧道支撑装置100的制造及控制难度。

在一些实施例中，主伸缩杆20设有多个，多个第一支杆42与多个主伸缩杆20的竖直向上的一端一一对应铰接。

如图1所示，第一支杆42设有两个，相应的，基座10上设有两个主伸缩杆20，两个第一支杆42远离第二支杆41的一端一一对应铰接于两个主伸缩杆20的伸缩端。

可以理解的是，多个第一支杆42长度相同，多个主伸缩杆20呈直线间隔设置于基座10上，多个主伸缩杆20同步升降，以驱动支撑件40整体升降。

在基座10上设置多个主伸缩杆20，多个主伸缩杆20一一对应多个第一支杆42，使得支撑件40的多个第一支杆42的连接方向的受力更加稳定，最终使得第二支杆41受力更加均衡稳定，多个主伸缩杆20对支撑件40施加稳定的升降驱动力。

在一些实施例中，旋转驱动机构包括：副伸缩杆30，副伸缩杆30的一端铰接于基座10，另一端铰接于第一支杆42的杆身。

与主伸缩杆20相同，副伸缩杆30可以根据行程、负载要求等选择电动伸缩杆、液压伸缩杆等。

可选地，如图1所示，副伸缩杆30也可以采用液压伸缩杆，副伸缩杆30的一端与基座10铰接，另一端与第一支杆42铰接，副伸缩杆30伸出，对第一支杆42产生推力，第一支杆42绕主伸缩杆20的上端向上转动撑开，副伸缩杆30缩回，对第一支杆42产生拉力，第一支杆42绕主伸缩杆20的上端向下转动收回，通过控制副伸缩杆30的伸出长度可控制第一支杆42向上转动的角度，结构简单驱动性能稳定，承载力大。

同样的，液压泵60与副伸缩杆30之间连通有液压管，通过控制箱50控制液压泵60，从而控制副伸缩杆30的伸缩，达到驱动效果。

为了区别控制主伸缩杆20和副伸缩杆30，可以设置两个液压泵60，两个液压泵60分别用于控制主伸缩杆20和副伸缩杆30。

旋转驱动机构采用副伸缩杆30，通过控制副伸缩杆30的伸缩，即可控制第一支杆42绕其自身铰接点的旋转方向，便于驱动支撑件40撑开或合拢，结构简单可选择性广，易于控制。

在一些实施例中，副伸缩杆30设有多个，多个副伸缩杆30与多个第一支杆42一一对应铰接。

如图1所示，多个副伸缩杆30呈直线间隔设置于基座10上，多个副伸缩杆30同步升降，以驱动支撑件40整体稳步旋转。

多个伸缩杆的设置为第二支杆41的支撑提供均衡、稳定的支撑力，从而保证第二支杆41对隧道支撑的稳定性。

在一些实施例中，支撑件40设置有两个，两个支撑件40旋转轴心线相互平行且位于同一水平面，两个支撑件40绕各自的旋转轴心线相向旋转撑开或相背旋转收拢。

如图1和图2所示，主伸缩杆20的伸缩端21上的左右两侧各铰接一个支撑件40，与两个支撑件40对应的副伸缩杆30设于主伸缩杆20的左右两侧。副伸缩杆30同步伸出，驱动两个支撑件40相向的向上转动而撑开，副伸缩杆30同步下降，带动两个支撑件40相背的向转动而收拢。

当然，两个支撑件40的旋转角度也可单独控制，便于使两个支撑件40不同步的支撑于隧道的两处。

实际使用中，可将基座10设于隧道中部，驱动两个支撑架相向旋转撑开，即可对使隧道的两处同时受力，进一步提高了隧道支撑的稳定性。

在一些实施例中，隧道支撑装置还包括：多个滚轮70，多个滚轮70转动设置于基座10，用于驱动基座10移动。设置多个滚轮70，便于整体隧道支撑装置的移动，进一步降低搬运强度。

多个滚轮70可以沿周向均布于基座10的底部，也可以矩阵分布于基座10的底部，以对基座10形成稳定的支撑作用，便于整体隧道支撑装置整体平稳的移动。

可选地，如图1所示，基座10底部设有四个滚轮70，四个滚轮70呈矩形分布于基座10的四角。

可选地，还可在基座10的前后两端设置托运栓101，便于使用其他托运装置连接托运栓101而移动隧道支撑装置，进一步提高隧道支撑装置的易搬运性。

在一些实施例中，隧道支撑装置还包括定位机构80，定位机构80包括：多个脚杯81，均布于基座10的底部且与基座10螺纹连接，脚杯81用于固定基座10的位置。

如图4所示，可以理解的是，脚杯81包括螺杆811和底盘812，螺杆811竖直设置且与基座10螺纹连接，底盘812连接于螺杆811的底端，通过旋转螺杆811可调节底盘812的高度，底盘812用于作用于地面或其他平台支撑基座10。

移动隧道支撑装置时，旋转螺杆811使底盘812向上运动脱离地面，滚轮70作用于基座10，便于基座10移动，定位隧道支撑装置时，旋转螺杆811使底盘812向下运动抵在地面，使得基座10抬升直至滚轮70脱离地面，基座10无法再移动。

在一些实施例中，定位机构80还包括：旋转手阀82，位于基座10的上方，脚杯81具有螺杆811，螺杆811的上端贯穿基座10且与旋转手阀82连接，旋转手阀82用于驱动螺杆811旋转。

如图4所示，基座10上设有螺纹孔，脚杯81的螺杆811螺纹连接于螺纹孔内，螺杆811的上端连接旋转手阀82。

通过旋转旋转手阀82而驱动螺杆811旋转，操作更加便捷，从而便于快速将基座10定位或快速解除基座10定位。

使用本申请的隧道支撑装置进行隧道支撑时，可通过托运装置将隧道支撑装置移转至待支撑位置，控制主伸缩杆20和副伸缩杆30的伸出，使得支撑件40作用于隧道内壁以对隧道起到支撑作用，工人在隧道支撑装置的辅助支撑下修复好隧道后，控制主伸缩杆20和副伸缩杆30收回，使隧道支撑装置100的占用空间减小，便于运输至其他位置。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隧道支撑装置，其特征在于，包括：

基座；

升降驱动机构，设于所述基座；

支撑件，所述支撑件的一端铰接于所述升降驱动机构的执行端，另一端为自由端，所述升降驱动机构用于驱动所述支撑件升降；

旋转驱动机构，设于所述基座，用于驱动所述支撑件以所述支撑件与所述执行端的铰接点为旋转轴心线正向旋转撑开或反向旋转收拢。

2.根据权利要求1所述的隧道支撑装置，其特征在于，所述支撑件包括：

第二支杆；

多个第一支杆，多个所述第一支杆并排设置且位于同一平面，所述多个第一支杆的一端均铰接于所述升降驱动机构的执行端，所述多个第一支杆的另一端共同连接至所述第二支杆。

3.根据权利要求2所述的隧道支撑装置，其特征在于，所述升降驱动机构包括：

主伸缩杆，所述主伸缩杆的一端固定设置于所述基座，另一端竖直向上连接所述执行端。

4.根据权利要求3所述的隧道支撑装置，其特征在于，所述主伸缩杆设有多个，多个所述第一支杆与多个所述主伸缩杆的竖直向上的一端一一对应铰接。

5.根据权利要求2所述的隧道支撑装置，其特征在于，所述旋转驱动机构包括：

副伸缩杆，所述副伸缩杆的一端铰接于所述基座，另一端铰接于所述第一支杆的杆身。

6.根据权利要求5所述的隧道支撑装置，其特征在于，所述副伸缩杆设有多个，多个所述副伸缩杆与多个所述第一支杆一一对应铰接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的隧道支撑装置，其特征在于，所述支撑件设置有两个，两个所述支撑件旋转轴心线相互平行且位于同一水平面，两个所述支撑件绕各自的旋转轴心线相向旋转撑开或相背旋转收拢。

8.根据权利要求1所述的隧道支撑装置，其特征在于，所述隧道支撑装置还包括：

多个滚轮，多个所述滚轮转动设置于所述基座，用于驱动所述基座移动。

9.根据权利要求8所述的隧道支撑装置，其特征在于，所述隧道支撑装置还包括定位机构，所述定位机构包括：

多个脚杯，均布于所述基座的底部且与所述基座螺纹连接，所述脚杯用于固定所述基座的位置。

10.根据权利要求9所述的隧道支撑装置，其特征在于，所述定位机构还包括：

旋转手阀，位于所述基座的上方，所述脚杯具有螺杆，所述螺杆的上端贯穿所述基座且与所述旋转手阀连接，所述旋转手阀用于驱动所述螺杆旋转。

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