CN219529053U - 一种隧道支撑棚 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道支撑棚，包括前拱架和后拱架，前拱架包括多个前拱梁单元，后拱架包括多个后拱梁单元，前拱梁单元和后拱梁单元均包括：第一侧拱梁、第二侧拱梁和中段梁，其中，中段梁的两端分别通过连接件与第一侧拱梁和第二侧拱梁的端部可转动地连接，第一侧拱梁、第二侧拱梁和中段梁连接形成弧形拱梁，在中段梁的上侧与多个前纵梁或多个后纵梁连接，在中段梁的下侧设置有第一伸缩件和第二伸缩件，其中，第一伸缩件的两端分别连接在第一侧拱梁和中段梁上，第二伸缩件的两端分别连接在第二侧拱梁和中段梁上。本实用新型可以在拱梁组件的中心位置设置多个纵梁使其可以对顶部位置提供更有效的支撑。

Description

一种隧道支撑棚

技术领域

本实用新型涉及隧道掘进技术领域，更加具体来说，本实用新型涉及一种隧道支撑棚。

背景技术

隧道挖掘工程常用到拱形支架，在拱形支架的结构中，有一种支架其拱形梁的正中间最高处，有个开口，在开口处安装一个铰链，安装拱梁铰链的作用是，使拱形支架形成左右两片四分之一圆的半拱梁，在横向支撑件的作用下向外或向内转动一定的角度。向外转动时，是为了使支架贴紧两边的围岩，向内转动是为了支架与围岩分离使其向前行走时不剐蹭围岩，如图1所示。

但是这种结构在拱梁的顶部由于铰链的存在无法设置纵梁，对于隧道顶部的支撑效果不好。为了解决这一问题，现有技术的方法是在拱梁的正中间设置一小段中段拱梁，并在中段拱梁的上侧设置一个纵梁，这一小段拱梁的两边还要各有一个铰链，这两个铰链还要各自与两端的两段边拱梁连接，形成一个正好完整的半圆形的拱形梁，如图2所示。

这种结构虽然可以解决拱梁顶部无法设置纵梁的问题，但是中间一段中段拱梁长度较小仅可设置一个纵梁，而一个纵梁极容易随局部不平的顶板产生歪斜，从而带歪中段的短拱梁，使拱梁稳定性不够好，容易歪斜。另外，由于中段拱梁长度较小，还需要同时与两侧的两段拱梁分别通过伸缩件连接，因此两个伸缩件与中间一段拱梁的连接处接近其中点的位置，该位置也恰好是整个拱梁的中间位置，对拱梁下侧的通过高度有所影响，导致掘进机等大型设备通过性降低。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型创新地提供了一种隧道支撑棚，能够解决现有技术中存在的，支架顶部支撑不平稳以及支架下侧高度不够，影响设备通过的技术问题。

为实现上述的技术目的，本实用新型公开了一种隧道支撑棚，包括前拱架和后拱架，

所述前拱架包括多个前拱梁单元，所述多个前拱梁单元通过多个前纵梁连接成一体，使所述前拱架可整体移动，

所述后拱架包括多个后拱梁单元，所述多个后拱梁单元通过多个后纵梁连接成一体，使所述后拱架可整体移动，所述前拱架和所述后拱架可先后前移，其中，

在前移的方向上先前移的所述前拱梁单元的前方与其相邻后移动的所述后拱梁单元之间具有至少一个移动步距的间距，

所述前拱梁单元和所述后拱梁单元，均包括：

第一侧拱梁、第二侧拱梁和中段梁，其中，所述中段梁的两端分别通过连接件与所述第一侧拱梁和所述第二侧拱梁的端部可转动地连接，所述第一侧拱梁、第二侧拱梁和所述中段梁连接形成弧形拱梁，

在所述中段梁的上侧与多个所述前纵梁或多个所述后纵梁连接，在所述中段梁的下侧设置有第一伸缩件和第二伸缩件，其中，所述第一伸缩件的两端分别连接在所述第一侧拱梁和所述中段梁上，所述第二伸缩件的两端分别连接在所述第二侧拱梁和所述中段梁上。

进一步地，所述中段梁的长度至少为所述弧形拱梁总长度的1/5。

进一步地，所述中段梁的长度大于相邻的两个所述前纵梁和所述后纵梁之间距离的2倍。

进一步地，所述第一伸缩件与所述中段梁的连接位置位于靠近所述第一侧拱梁的位置，

所述第二伸缩件与所述中段梁的连接位置位于靠近所述第二侧拱梁的位置。

进一步地，所述连接件为铰链，和/或，所述连接件为弹簧板。

进一步地，所述隧道支撑棚还包括支撑组件，

所述前拱梁单元和所述后拱梁单元的下侧均设置有两个所述支撑组件，所述支撑组件为可伸缩结构，用于提升或降低所述前拱梁单元和所述后拱梁单元的高度。

进一步地，所述支撑组件包括伸缩支撑柱和底座，所述伸缩支撑柱的第一端与所述前拱梁单元或后拱梁单元连接，

所述伸缩支撑柱的第二端与所述底座连接。

进一步地，所述前拱梁单元和所述后拱梁单元上还设置有侧翼梁，

所述第一侧拱梁和所述第二侧拱梁的端部下侧设置所述侧翼梁，所述支撑组件连接在所述侧翼梁上。

进一步地，所述侧翼梁上设置有护帮梁，所述护帮梁与所述纵梁平行设置。

进一步地，所述隧道支撑棚还包括设置在相邻的两个所述前拱梁和所述后拱梁之间的移动伸缩装置，所述移动伸缩装置一端连接在所述前拱梁上，所述移动伸缩装置的另一端连接在所述后拱梁上。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的隧道支撑棚通过设置长中段梁使得可以在拱梁组件的中心位置设置多个纵梁使其可以对顶部位置提供更有效的支撑，并且通过在中段梁对应位置设置多个纵梁，可以提高顶部支撑的稳定性。同时，由于中段梁可同时连接多个纵梁，长度尺寸较大，使得第一伸缩件和第二伸缩件与中段梁的连接位置可以间距更大，从而避开中段梁的中间位置，使拱梁组件的中间位置下部空间更大，拱梁组件下侧设备的通过性更强。

附图说明

图1示出现有技术中拱形梁的结构示意图；

图2示出现有技术中拱形梁的结构示意图；

图3示出本实用新型实施例隧道支撑棚的侧视示意图；

图4示出本实用新型实施例隧道支撑棚的俯视示意图；

图5示出本实用新型实施例前拱架的主视示意图。

图中，

1、前拱架；11、第一侧拱梁；12、第二侧拱梁；13、中段梁；14、前纵梁；15、第一伸缩件；16、第二伸缩件；17、支撑组件；18、侧翼梁；19、护帮梁；2、后拱架；24、后纵梁；3、移动伸缩装置。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型提供的隧道支撑棚进行详细的解释和说明。

本实用新型提供的隧道支撑棚通过设置中段梁使得可以在拱梁组件的中心位置设置多个纵梁使其可以对顶部位置提供更有效的支撑，并且通过在中段梁对应位置设置多个纵梁，可以提高顶部支撑的稳定性。同时，由于中段梁可同时连接多个纵梁，长度尺寸较大，使得第一伸缩件和第二伸缩件与中段梁的连接位置可以间距更大，从而避开中段梁的中间位置，使拱梁组件的中间位置下部空间更大，拱梁组件下侧设备的通过性更强。以下结合具体实施例对本实用新型进行详细介绍：

如图3、图4所示，本实用新型提供一种隧道支撑棚，包括：前拱架1和后拱架2，前拱架1包括多个前拱梁单元，多个前拱梁单元通过多个前纵梁14连接成一体，使前拱架1可整体移动；后拱架2包括多个后拱梁单元，多个后拱梁单元通过多个后纵梁24连接成一体，使后拱架2可整体移动，前拱梁单元和后拱梁单元间隔设置，在前移的方向上先前移的前拱梁单元的前方与其相邻后移动的后拱梁单元之间具有至少一个移动步距的间距。前纵梁14和后纵梁24间隔设置，前拱架1和后拱架2交替移动可实现隧道支撑棚整体的移动。可选地，前拱梁单元成组设置，每组前拱梁单元可以包括一个或多个前拱梁，同样的，后拱梁单元成组设置，每组后拱梁单元均可以包括一个或多个后拱梁，前拱梁单元组和后拱梁单元组间隔设置。并且，在移动方向上每一前拱梁单元组中最前面的一个前拱梁单元的前方具有至少一个移动步距的间距，从而保证前拱架可以先移动一个步距，并给后移动的后拱架提供至少一个步距的间距，使前拱架和后拱架交替前移不会发生干涉。

可选地，如图5所示，前拱梁单元和后拱梁单元均包括：第一侧拱梁11、第二侧拱梁12和中段梁13，其中，中段梁13的两端分别通过连接件与第一侧拱梁11和第二侧拱梁12的端部可转动地连接，第一侧拱梁11、第二侧拱梁12和中段梁13连接形成弧形拱梁。在中段梁13的上侧与多个前纵梁14或多个后纵梁24连接，在中段梁13的下侧设置有第一伸缩件15和第二伸缩件16，其中，第一伸缩件15的两端分别连接在第一侧拱梁11和中段梁13上，第二伸缩件16的两端分别连接在第二侧拱梁12和中段梁13上。

在本实施例中，前拱梁单元和后拱梁单元结构相同，以下以前拱梁单元为例对其结构进行详细介绍，即前拱梁单元包括：第一侧拱梁11、第二侧拱梁12和中段梁13，其中，中段梁13的两端分别通过连接件与第一侧拱梁11和第二侧拱梁12的端部可转动地连接，第一侧拱梁11、第二侧拱梁12和中段梁13连接形成弧形拱梁。

由于中段梁13的长度较长，在中段梁13的上侧能够设置多个前纵梁14，在本实施中，前拱梁单元的中段梁13上侧的中间位置连接一个前纵梁14，后拱梁单元的中段梁13上侧在中间位置两侧各连接一个后纵梁24。在中段梁13的下侧设置有第一伸缩件15和第二伸缩件16，其中，第一伸缩件15的两端分别连接在第一侧拱梁11和中段梁13上，第二伸缩件16的两端分别连接在第二侧拱梁12和中段梁13上。第一伸缩件15与中段梁13的连接位置位于靠近第一侧拱梁11的位置，第二伸缩件16与中段梁13的连接位置位于靠近第二侧拱梁12的位置。由于中段梁13的长度较长，第一伸缩件15和第二伸缩件16在中段梁13上的连接位置靠近中段梁13的两端，从而使中段梁13的正下方空间受到第一伸缩件15和第二伸缩件16的影响较小，不会对下方工程车辆如掘进机的通过造成影响。

可选地，中段梁13的长度至少为弧形拱梁总长度的1/5，例如，中段梁13的长度为弧形拱梁总长度的1/3，可以保证第一伸缩件15和第二伸缩件16之间有足够的间距，避免影响中段梁13下部的通过空间，并且中段梁13的长度又不会过长，如果长度过大，当第一侧拱梁11和第二侧拱梁12向内收起时与隧道内围岩间距会比较小，或发生剐蹭，影响支撑棚的移动。

进一步地，中段梁13的长度大于相邻的两个前纵梁14和后纵梁24之间距离的2倍，使中段梁13能够保证至少一个前纵梁14和两个后纵梁24的设置，提高顶部的支撑稳定效果。

在其他实施例中，当隧道截面尺寸较大时，相应的前拱梁单元和后拱梁单元的尺寸也会比较大，此时可以设置多段中段梁13，从而增加可折叠的点，方便运输拆换等需要。

可选地，连接件为铰链，和/或，连接件为弹簧板，例如，连接件可以选用弹簧板，第一侧拱梁11和中段梁13之间设置一个弹簧板，弹簧板的两端分别连接第一侧拱梁11和中段梁13上，第二侧拱梁12和中段梁13之间设置一个弹簧板，弹簧板的两端分别连接至第二侧拱梁12和中段梁13上，通过弹簧板的弹性形变使第一侧拱梁11和第二侧拱梁12都能够相对中段梁13发生一定角度的相对转动。或者，连接件为铰链，第一侧拱梁11和中段梁13之间设置一个铰链，铰链的两端分别连接第一侧拱梁11和中段梁13上，第二侧拱梁12和中段梁13之间设置一个铰链，铰链的两端分别连接至第二侧拱梁12和中段梁13上，使第一侧拱梁11和第二侧拱梁12都能够相对中段梁13相对转动。

隧道支撑棚还包括支撑组件17，前拱梁单元和后拱梁单元的下侧均设置有两个支撑组件17，支撑组件17为可伸缩结构，用于提升或降低前拱梁单元和后拱梁单元的高度。可选地，支撑组件17包括伸缩支撑柱和底座，伸缩支撑柱的第一端与第一侧拱梁11或第二侧拱梁12连接，在本实施例中，伸缩柱为千斤顶，可以调节支撑高度，从而使支撑组件17为前拱梁单元提供有效支撑。伸缩支撑柱的第二端与底座连接，可选地，底座与伸缩支撑柱铰接，底座的支撑底面与伸缩杆之间的角度可调，从而使底座的支撑面可以随着隧道底面的平整度任意调整，保证底座的支撑面与隧道底面完全接触。

前拱梁和后拱梁上还设置有侧翼梁18，即第一侧拱梁11和第二侧拱梁12的端部下侧设置侧翼梁18，支撑组件17连接在侧翼梁18上。可选地，第一侧拱梁11和第二侧拱梁12的下端向下延伸形成侧翼梁18，进一步地，侧翼梁18沿竖直方向延伸，两个侧翼梁18相互平行，侧翼梁18的设置使前拱梁和后拱梁的支撑高度可以更高。

进一步地，侧翼梁18上设置有护帮梁，护帮梁与纵梁平行设置，护帮梁19的设置可以对侧部围岩提供支撑，使支撑棚实现对隧道的三面主动提供支撑的功能。

隧道支撑棚还包括设置在相邻的两个前拱梁和后拱梁之间的移动伸缩装置3，移动伸缩装置3一端连接在前拱梁上，移动伸缩装置3的另一端连接在后拱梁上。

前拱架1和后拱架2分别为整体结构，可以分别作为一个整体移动，移动伸缩装置3例如为千斤顶，可以提供推力或拉力，为前拱架1和后拱架2的移动提供驱动力。

在支撑状态下前拱架1和后拱架2都处于展开状态，支撑组件17均处于伸长状态，隧道支撑棚对隧道内顶部和侧部的围岩提供有效支撑。需要移动时，首先控制前拱架1上的支撑组件17收缩，然后卸掉对前拱梁单元的支撑力，然后前拱梁单元上的第一伸缩件15和第二伸缩件16收缩，使第一侧拱梁11和第二侧拱梁12向内侧翻转，从而卸掉前拱架1对顶部围岩以及侧部围岩的支撑，并使前拱架1与围岩分离。移动伸缩装置3伸长推动前拱架1向前移动预设距离，然后前拱梁单元上的第一伸缩件15和第二伸缩件16伸长，使第一侧拱梁11和第二侧拱梁12向外侧翻转，然后控制前拱架1上的支撑组件17伸长使前拱架1对侧壁和顶部的围岩提供有效的支撑，至此完成前拱架1的移动。

后拱架2的移动与前拱架1的移动方式相同，首先卸载后拱架2对围岩的支撑，然后通过移动伸缩装置3收缩带动后拱架2整体向前移动预设距离，然后展开后拱架2并使其对围岩提供支撑。

本实用新型提供的隧道支撑棚通过前拱架1和后拱架2独立设置可以实现交替移动从而实现支撑棚整体的移动，并且通过中段梁13的设置使支撑棚可以对顶部围岩提供有效支撑，中段梁13同时可以对应多个纵梁，从而可以提高中段梁13支撑的稳定性。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隧道支撑棚，其特征在于，包括前拱架和后拱架，

所述前拱架包括多个前拱梁单元，所述多个前拱梁单元通过多个前纵梁连接成一体，使所述前拱架可整体移动，

所述后拱架包括多个后拱梁单元，所述多个后拱梁单元通过多个后纵梁连接成一体，使所述后拱架可整体移动，所述前拱架和所述后拱架可先后前移，其中，

在前移的方向上先前移的所述前拱梁单元的前方与其相邻后移动的所述后拱梁单元之间具有至少一个移动步距的间距，

所述前拱梁单元和所述后拱梁单元，均包括：

第一侧拱梁、第二侧拱梁和中段梁，其中，所述中段梁的两端分别通过连接件与所述第一侧拱梁和所述第二侧拱梁的端部可转动地连接，所述第一侧拱梁、第二侧拱梁和所述中段梁连接形成弧形拱梁，

在所述中段梁的上侧与多个所述前纵梁或多个所述后纵梁连接，在所述中段梁的下侧设置有第一伸缩件和第二伸缩件，其中，所述第一伸缩件的两端分别连接在所述第一侧拱梁和所述中段梁上，所述第二伸缩件的两端分别连接在所述第二侧拱梁和所述中段梁上。

2.根据权利要求1所述的隧道支撑棚，其特征在于，所述中段梁的长度至少为所述弧形拱梁总长度的1/5。

3.根据权利要求1所述的隧道支撑棚，其特征在于，所述中段梁的长度大于相邻的两个所述前纵梁和所述后纵梁之间距离的2倍。

4.根据权利要求1所述的隧道支撑棚，其特征在于，所述第一伸缩件与所述中段梁的连接位置位于靠近所述第一侧拱梁的位置，

所述第二伸缩件与所述中段梁的连接位置位于靠近所述第二侧拱梁的位置。

5.根据权利要求1所述的隧道支撑棚，其特征在于，所述连接件为铰链，和/或，所述连接件为弹簧板。

6.根据权利要求1-5任一项所述的隧道支撑棚，其特征在于，所述隧道支撑棚还包括支撑组件，

所述前拱梁单元和所述后拱梁单元的下侧均设置有两个所述支撑组件，所述支撑组件为可伸缩结构，用于提升或降低所述前拱梁单元和所述后拱梁单元的高度。

7.根据权利要求6所述的隧道支撑棚，其特征在于，所述支撑组件包括伸缩支撑柱和底座，所述伸缩支撑柱的第一端与所述前拱梁单元或后拱梁单元连接，

所述伸缩支撑柱的第二端与所述底座连接。

8.根据权利要求7所述的隧道支撑棚，其特征在于，所述前拱梁单元和所述后拱梁单元上还设置有侧翼梁，

所述第一侧拱梁和所述第二侧拱梁的端部下侧设置所述侧翼梁，所述支撑组件连接在所述侧翼梁上。

9.根据权利要求8所述的隧道支撑棚，其特征在于，所述侧翼梁上设置有护帮梁，所述护帮梁与所述纵梁平行设置。

10.根据权利要求6所述的隧道支撑棚，其特征在于，所述隧道支撑棚还包括设置在相邻的两个所述前拱梁和所述后拱梁之间的移动伸缩装置，所述移动伸缩装置一端连接在所述前拱梁上，所述移动伸缩装置的另一端连接在所述后拱梁上。