CN217299025U - 一种地下工程盖挖施工顶面支护单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，包括顶板主体、支撑柱、安装板、位置调节机构及弹簧机构，支撑柱有四个，分别对应设置在顶板主体四角的下方。顶板主体底部四角上均设有第一插杆，第一插杆活动插接于对应支撑柱的上部。支撑柱的侧壁设有环形座，安装板位于顶板主体的下方，与环形座插接配合。位置调节机构设置在安装板上，弹簧机构有两个，左右对称布置在安装板与顶板主体之间，弹簧机构与位置调节机构相连。本实用新型采用可拆卸的组装结构，便于在坑道内运输及拆卸安装，可根据支护点及易掉落碎石的位置调节弹簧机构的位置，弹簧机构的缓冲作用可降低冲击力，提高其支护效果及安全性，可多次重复使用。

Description

一种地下工程盖挖施工顶面支护单元

技术领域

本实用新型涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种地下工程盖挖施工顶面支护单元。

背景技术

盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。

现有的顶面支护结构的部件较多、比较零散，拆卸安装复杂且耗费时间长，耗费的人工成本高，另外，现有的顶面支护结构是整体刚性结构，抵抗坑道顶壁垮塌或掉落碎石的冲击能力弱，极易受损，且安全性不高，重复使用性差。为了解决这一问题提出了一种地下工程盖挖施工顶面支护单元。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，解决现有的顶面支护结构的部件较多、比较零散，拆卸安装复杂且耗费时间长，耗费的人工成本高，另外，现有的顶面支护结构是整体刚性结构，抵抗坑道顶壁垮塌或掉落碎石的冲击能力弱，极易受损，且安全性不高的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案：

一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，包括顶板主体、支撑柱、安装板、位置调节机构及弹簧机构，所述顶板主体为方形平板，支撑柱有四个，分别对应设置在顶板主体四角的下方。

顶板主体底部四角上均固定连接有第一插杆，各支撑柱的上端均开设有插槽，各所述第一插杆的下端活动插接于位置对应的插槽内。

支撑柱上部的侧壁上固定连接有环形座，安装板位于顶板主体的下方，其前两后侧分别固定设有两个第二插杆，第二插杆的下端与环形座插接配合。

位置调节机构设置在安装板上，弹簧机构有两个，左右对称布置在安装板与顶板主体之间，弹簧机构与位置调节机构相连。

作为本实用新型的一种优选方案，顶板主体前侧的两个支撑柱之间通过横梁固定相连，顶板主体后侧的两个支撑柱之间通过同样的横梁固定相连。

每个所述横梁的上方均设有一个倒V形架，倒V形架的两端与横梁的左右两端固定相连，其顶部位于顶板主体的下方。

作为本实用新型的一种优选方案，地下工程盖挖施工顶面支护单元还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括位置调节机构和两个弹簧机构，所述位置调节机构和两个弹簧机构均设置于安装板上，所述位置调节机构和两个弹簧机构相连。

作为本实用新型的一种优选方案，安装板的上表面具有横向延伸的滑槽，位置调节机构包括双向螺杆、伺服电机和导滑块，所述导滑块有两个，左右相对滑动设置在滑槽内。

所述双向螺杆转动设置在滑槽内，双向螺杆的一端穿出安装板的右端，与固定安装在安装板右端面上的所述伺服电机的输出端固定相连。

每个所述导滑块内固定内嵌有一个丝母座，两个丝母座套设在双向螺杆上并与其螺纹配合，伺服电机驱动双向螺杆转动时，可带动两个所述导滑块相对或相反运动。

作为本实用新型的一种优选方案，所述弹簧机构均包括滑动座板、伸缩杆组、弹簧和缓冲板，所述滑动座板固定连接于导滑块的上端，且滑动座板的底部与安装板的上表面滑动接触配合。

所述缓冲板位于滑动座板的正上方，且相对平行布置。

所述伸缩杆组设置在滑动座板和缓冲板之间，其上下两端分别与缓冲板之间和滑动座板固定相连，弹簧套设在伸缩杆组外部。

作为本实用新型的一种优选方案，滑动座板上设有三个伸缩杆组，三个伸缩杆组纵向依次等间隔布置。

伸缩杆组包括竖向布置的套筒及伸缩杆，所述套筒的下端与滑动座板固定相连，伸缩杆的下端插设在套筒内，其上端与缓冲板底部固定相连。

作为本实用新型的一种优选方案，所述安装板的前后两侧对称设置有两个限位板，两个限位板的侧壁与安装板的上表面配合形成U形槽，所述滑动座板的前后两侧分别与两个限位板滑动配合。

作为本实用新型的一种优选方案，每个所述第一插杆上均固定连接有第一连接件，每个所述支撑柱上均固定连接有第二连接件，各所述第一连接件与对应的第二连接件均可通过螺栓固定连接。

作为本实用新型的一种优选方案，四个所述支撑柱的下端均固定连接有地刺，地刺为锥形结构。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：本实用新型采用可拆卸的组装结构，便于在坑道内运输及拆卸安装，可根据支护点及易掉落碎石的位置调节弹簧机构的位置，通过弹簧机构的缓冲作用降低坑道顶壁垮塌或掉落碎石对支护单元的冲击力，提高其支护效果及安全性，可多次重复使用。

附图说明

图1是本实用新型一种地下工程盖挖施工顶面支护单元的结构示意图。

图2是本实用新型一种地下工程盖挖施工顶面支护单元的仰视示意图。

图3是本实用新型一种地下工程盖挖施工顶面支护单元的结构爆炸图。

图4是图3中某一部分的结构示意图，示出的是弹簧机构。

图5是本实用新型一种地下工程盖挖施工顶面支护单元的使用状态图。

图中标号说明：

1、顶板主体；2、第一插杆；3、第一连接件；4、支撑柱；5、插槽；6、第二连接件；7、螺栓；8、环形座；9、地刺；10、横梁；11、倒V形架；12、安装板；13、限位板；14、第二插杆；15、滑槽；16、双向螺杆；17、伺服电机；18、导滑块；19、滑动座板；20、伸缩杆组；21、弹簧；22、缓冲板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例，请参阅图1至图5，一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，包括顶板主体1、支撑柱4、安装板12、位置调节机构及弹簧机构，所述顶板主体 1为方形平板，支撑柱4有四个，分别对应设置在顶板主体1四角的下方。四个所述支撑柱4的下端均固定连接有地刺9，地刺9为锥形结构。四个支撑柱 4的下端均固定连接有地刺9，地刺9是为便于插入土地内的，从而便于将支撑柱4固定。

顶板主体1底部四角上均固定连接有第一插杆2，各支撑柱4的上端均开设有插槽5，各所述第一插杆2的下端活动插接于位置对应的插槽5内，第一插杆2方形截面的阶梯杆，插槽5的横截面为方形。

支撑柱4上部的侧壁上固定连接有环形座8，安装板12位于顶板主体1 的下方，其前两后侧分别固定设有两个第二插杆14，第二插杆14的下端与环形座8插接配合。

位置调节机构设置在安装板12上，弹簧机构有两个，左右对称布置在安装板12与顶板主体1之间，弹簧机构与位置调节机构相连。

作为本实用新型的一种优选方案，顶板主体1前侧的两个支撑柱4之间通过横梁10固定相连，顶板主体1后侧的两个支撑柱4之间通过同样的横梁 10固定相连。每个所述横梁10的上方均设有一个倒V形架11，倒V形架11 的两端与横梁10的左右两端固定相连，其顶部位于顶板主体1的下方。

两个横梁10分别用于固定连接前侧和后侧的两个支撑柱4，优化支撑柱 4支撑顶板主体1的稳定性，顶板主体1在受到外力冲击时，弹簧机构对顶板主体1起到缓冲作用，倒V形架11与横梁10及两个支撑柱4固定相连成一体，其上端面对顶板主体1向下的运动起限位支撑的作用。

一种地下工程盖挖施工顶面支护单元还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括位置调节机构和两个弹簧机构，所述位置调节机构和两个弹簧机构均设置于安装板12上，所述位置调节机构和两个弹簧机构相连。

具体地，安装板12的上表面具有横向延伸的滑槽15，位置调节机构包括双向螺杆16、伺服电机17和导滑块18，所述导滑块18有两个，左右相对滑动设置在滑槽15内。

所述双向螺杆16转动设置在滑槽15内，双向螺杆16的一端穿出安装板 12的右端，与固定安装在安装板12右端面上的所述伺服电机17的输出端固定相连，伺服电机17由装配在安装板12底部的电源为其供电，伺服电机17 的信号端连接有控制器，所述控制器采用现有技术已有的控制器，控制器通过指令对伺服电机17输出端的转动方向控制，伺服电机17的输出端驱动双向螺杆16转动。

每个所述导滑块18内固定内嵌有一个丝母座，两个丝母座套设在双向螺杆16上并与其螺纹配合，伺服电机17驱动双向螺杆16转动时，可带动两个所述导滑块18相对或相反运动。

滑槽15的开设是为了便于安装双向螺杆16，启动伺服电机17正转，伺服电机17的正转带动双向螺杆16正转，双向螺杆16的正转使得两个导滑块 18同时在双向螺杆16的表面向相远离的一端移动，两个导滑块18的移动带动滑动座板19移动，调节弹簧机构的位置。

进一步地，所述弹簧机构均包括滑动座板19、伸缩杆组20、弹簧21和缓冲板22，所述滑动座板19固定连接于导滑块18的上端，且滑动座板19的底部与安装板12的上表面滑动接触配合。所述缓冲板22位于滑动座板19的正上方，且相对平行布置。

所述伸缩杆组20设置在滑动座板19和缓冲板22之间，其上下两端分别与缓冲板22之间和滑动座板19固定相连，弹簧21套设在伸缩杆组20外部。

具体地，每个所述滑动座板19上均设有三个伸缩杆组20，三个伸缩杆组 20纵向依次等间隔布置。伸缩杆组20包括竖向布置的套筒及伸缩杆，所述套筒的下端与滑动座板19固定相连，伸缩杆的下端插设在套筒内，其上端与缓冲板22底部固定相连。

更近一步地，所述安装板12的前后两侧对称设置有两个限位板13，两个限位板13的侧壁与安装板12的上表面配合形成U形槽，所述滑动座板19的前后两侧分别与两个限位板13滑动配合。两个限位板13的固定是为了便于对滑动座板19限位的，以便于滑动座板19稳定直线移动。

滑动座板19是为了便于在安装板12上滑动的，弹簧21的弹性作用通过和伸缩杆组20的相互配合对顶板主体1起到了缓冲作用，同时伸缩杆组20 是为了防止弹簧21横向形变的，缓冲板22是为了便于在顶板主体1的底部滑动的，调节位置。

作为本实用新型的一种优选方案，每个所述第一插杆2上均固定连接有第一连接件3，每个所述支撑柱4上均固定连接有第二连接件6，各所述第一连接件3与对应的第二连接件6均可通过螺栓7固定连接。本实用新型的螺栓7可将顶板主体1与支撑柱4固定连接起来，便于运输，根据实际使用的情况，可将螺栓7拆除。

本实用新型的工作原理大致如下：使用过程中，将多个顶面支护单元依次排列在施工作业的坑道内后，根据每个顶面支护单元上方对应坑道顶壁接触位置，通过伺服电机17驱动双向螺杆16转动，调节弹簧机构的位置使其与坑道顶壁接触位置对应。拆卸掉所有螺栓7后，弹簧机构的作用下顶板主体1上升，与坑道顶壁接触并顶住，整个过程中，各所述第一插杆2的下端始终位于对应支撑柱4的插槽5内，保证顶板主体1与支撑柱4不脱离，完成支护后，人员及设备可通过前侧支撑柱4与后侧支撑柱4之间通过。

当坑道顶壁垮塌或掉落碎石的时候，顶板主体1会在弹簧机构的作用下缓冲下降一段距离后，支撑柱4的上端面与第一插杆2的台阶接触并支撑顶板主体1，同时，倒V形架11的顶面与顶板主体1的底部接触并支撑顶板主体1。顶板主体1通过弹簧机构的缓冲作用降低坑道顶壁垮塌或掉落碎石对支护单元的冲击力，提高其支护效果及安全性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，包括顶板主体(1)、支撑柱(4)、安装板(12)、位置调节机构及弹簧机构，其特征在于，所述顶板主体(1)为方形平板，支撑柱(4)有四个，分别对应设置在顶板主体(1)四角的下方；

顶板主体(1)底部四角上均固定连接有第一插杆(2)，各支撑柱(4)的上端均开设有插槽(5)，各所述第一插杆(2)的下端活动插接于位置对应的插槽(5)内；

支撑柱(4)上部的侧壁上固定连接有环形座(8)，安装板(12)位于顶板主体(1)的下方，其前两后侧分别固定设有两个第二插杆(14)，第二插杆(14)的下端与环形座(8)插接配合；

位置调节机构设置在安装板(12)上，弹簧机构有两个，左右对称布置在安装板(12)与顶板主体(1)之间，弹簧机构与位置调节机构相连；

地下工程盖挖施工顶面支护单元还包括缓冲装置，所述缓冲装置包括位置调节机构和两个弹簧机构，所述位置调节机构和两个弹簧机构均设置于安装板(12)上，所述位置调节机构和两个弹簧机构相连。

2.根据权利要求1所述的一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，其特征在于，顶板主体(1)前侧的两个支撑柱(4)之间通过横梁(10)固定相连，顶板主体(1)后侧的两个支撑柱(4)之间通过同样的横梁(10)固定相连；

每个所述横梁(10)的上方均设有一个倒V形架(11)，倒V形架(11)的两端与横梁(10)的左右两端固定相连，其顶部位于顶板主体(1)的下方。

3.根据权利要求1所述的一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，其特征在于，安装板(12)的上表面具有横向延伸的滑槽(15)，位置调节机构包括双向螺杆(16)、伺服电机(17)和导滑块(18)，所述导滑块(18)有两个，左右相对滑动设置在滑槽(15)内；

所述双向螺杆(16)转动设置在滑槽(15)内，双向螺杆(16)的一端穿出安装板(12)的右端，与固定安装在安装板(12)右端面上的所述伺服电机(17)的输出端固定相连；

每个所述导滑块(18)内固定内嵌有一个丝母座，两个丝母座套设在双向螺杆(16)上并与其螺纹配合，伺服电机(17)驱动双向螺杆(16)转动时，可带动两个所述导滑块(18)相对或相反运动。

4.根据权利要求3所述的一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，其特征在于，所述弹簧机构均包括滑动座板(19)、伸缩杆组(20)、弹簧(21)和缓冲板(22)，所述滑动座板(19)固定连接于导滑块(18)的上端，且滑动座板(19)的底部与安装板(12)的上表面滑动接触配合；

所述缓冲板(22)位于滑动座板(19)的正上方，且相对平行布置；

所述伸缩杆组(20)设置在滑动座板(19)和缓冲板(22)之间，其上下两端分别与缓冲板(22)之间和滑动座板(19)固定相连，弹簧(21)套设在伸缩杆组(20)外部。

5.根据权利要求4所述的一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，其特征在于，滑动座板(19)上设有三个伸缩杆组(20)，三个伸缩杆组(20)纵向依次等间隔布置；

伸缩杆组(20)包括竖向布置的套筒及伸缩杆，所述套筒的下端与滑动座板(19)固定相连，伸缩杆的下端插设在套筒内，其上端与缓冲板(22)底部固定相连。

6.根据权利要求4所述的一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，其特征在于，所述安装板(12)的前后两侧对称设置有两个限位板(13)，两个限位板(13)的侧壁与安装板(12)的上表面配合形成U形槽，所述滑动座板(19)的前后两侧分别与两个限位板(13)滑动配合。

7.根据权利要求1所述的一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，其特征在于，每个所述第一插杆(2)上均固定连接有第一连接件(3)，每个所述支撑柱(4)上均固定连接有第二连接件(6)，各所述第一连接件(3)与对应的第二连接件(6)均可通过螺栓(7)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种地下工程盖挖施工顶面支护单元，其特征在于，四个所述支撑柱(4)的下端均固定连接有地刺(9)，地刺(9)为锥形结构。

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