一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置的制作方法

本申请涉及隧道暗挖辅助结构的，尤其是涉及一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置。

背景技术：

1、修建浅埋地段隧道时，有时受制于周边环境必须采用暗挖法施工，也称为浅埋暗挖法。基于natm理论，开挖中采用各种辅助施工措施加固围岩。开挖后即时支护、封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，有效地抑制围岩过大变形。

2、现有技术中，浅埋暗挖法施工步骤是：先将钢管打入地层，然后注入水泥或化学浆液，使地层加固。开挖面土体稳定是采用浅埋暗挖法的基本条件。地层加固后，进行短进尺开挖。一般每循环在0.5-1.0米左右。随后即作初期支护。第三步，施作防水层。开挖面的稳定性时刻受到水的危胁，严重时可导致塌方。处理好地下水是非常关键的环节。最后，完成二次支护。一般情况下，可注入混凝土，特殊情况下要进行钢筋设计。

3、针对上述中的相关技术，覆土层在被开挖的过程中，每开设一定尺寸就需要对隧道内壁进行加固，施工较为麻烦，且隧道内壁稳定性较差，容易存在安全隐患。

技术实现思路

1、为了开挖过程中隧道结构更加稳定，本申请提供一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置。

2、采用如下的技术方案：

3、一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，包括架体、上支护板和两块侧支护板，所述架体底部设置有用于在地面移动的运动组件，所述上支护板通过第一驱动机构连接于所述架体上方，两个所述侧支护板分别通过第二驱动机构连接于所述架体的两侧，所述第一驱动机构控制所述上支护板向靠近或远离所述架体的方向运动，所述第二驱动机构控制所述侧支护板向靠近或远离所述架体的方向运动，所述上支护板和两块所述侧支护板移动至远离所述架体的位置时组合形成与隧道内壁形状对应的拱形。

4、通过采用上述技术方案，在对一段隧道土体挖掘形成基本隧道形状后，将装置开入隧道中，并进行通过第一驱动机构和第二驱动机构将上支护板和侧支护板展开至与隧道内壁形状对应的拱形，使得上支护板和侧支护板由内而外的对该段隧道进行结构支撑，随着时间推移，装置所支撑的隧道段上覆土在重力作用下处于趋于稳定，此时，将装置切换至初始状态，可对该段隧道进行加固处理，从而增加隧道施工时的稳定性，并提高施工效率。

5、可选的，所述第一驱动机构包括第一驱动螺杆和第一驱动件，所述第一驱动螺杆为双向螺杆，所述第一驱动螺杆转动连接于所述架体上，所述第一驱动件驱动所述第一驱动螺杆转动，所述第一驱动螺杆两端穿设有两个第一滑块，所述第一滑块与所述第一驱动螺杆螺纹连接，所述第一滑块转动连接有第一连杆，所述第一连杆另一端转动连接所述上支护板。

6、通过采用上述技术方案，通过转动第一驱动件转动第一驱动螺杆，使得第一滑块相互靠近或相互远离，从而通过第一连杆推动上支护板靠近或远离架体。

7、可选的，所述上支护板靠近所述架体的一侧设置有第一连接块，所述第一连杆另一端通过所述第一连接块连接上支护板，所述第一驱动机构还包括若干第一导向杆，若干所述第一导向杆阵列设置于所述架体上，若干所述第一导向杆另一端穿设过所述第一连接块并可相对所述第一连接块滑动。

8、通过采用上述技术方案，通过若干第一导向杆对上支护板移动时，提供稳定的导向支撑，使得上支护板的移动更加稳定。

9、所述第二驱动机构包括第二驱动螺杆和第二驱动件，所述第二驱动螺杆为双向螺杆，所述第二驱动螺杆转动连接于所述架体上，所述第二驱动件驱动所述第二驱动螺杆转动，所述第二驱动螺杆两端穿设有两个第二滑块，所述第二滑块与所述第二驱动螺杆螺纹连接，所述第二滑块转动连接有第二连杆，所述第二连杆另一端转动连接所述侧支护板。

10、通过采用上述技术方案，通过转动第二驱动件转动第二驱动螺杆，使得第二滑块相互靠近或相互远离，从而通过第二连杆推动侧支护板靠近或远离架体。

11、可选的，所述侧支护板靠近所述架体的一侧设置有第二连接块，所述第二连杆另一端通过所述第二连接块连接侧支护板，所述第二驱动机构还包括若干第二导向杆，若干所述第二导向杆阵列设置于所述架体上，若干所述第二导向杆另一端穿设过所述第二连接块并可相对所述第二连接块滑动。

12、通过采用上述技术方案，通过若干第二导向杆对侧支护板移动时，提供稳定的导向支撑，使得侧支护板的移动更加稳定

13、可选的，所述第一连接块和所述上支护板之间还设有第一过渡块和至少两个第一连接杆，所述第一过渡块设置于所述上支护板的内壁上，所述第一连接块表面开设有长条形的第一凹槽，所述第一凹槽中滑动连接有第一凸条，所述第一连接杆一端连接所述第一过渡块，另一端连接所述凸条。

14、可选的，所述第一凹槽纵切截面为凸字形结构，所述第一连接杆配合所述凸条在截面上形成与所述第一凹槽对应的凸字形结构。

15、可选的，第一连接板靠近架体的一侧穿设有若干第一锁定件，第一锁定依次穿设过所述第一连接板外壁、所述第一凹槽至所述第一凸条中。

16、可选的，所述第二连接块和所述侧支护板之间还设有第二过渡块和至少两个第二连接杆，所述第二过渡块设置于所述侧支护板的内壁上，所述第二连接块表面开设有长条形的第二凹槽，所述第二凹槽中滑动连接有第二凸条，所述第二连接杆一端连接所述第二过渡块，另一端连接所述第二凸条。

17、架体上设置有方便作业人员进行攀爬的爬架。

18、综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

19、1.通过装置增加隧道施工时的稳定性，并提高施工效率；

20、2.通过上模块板和侧模块板的配合，对隧道内壁进行加固处理，从而提高施工效率。

技术特征：

1.一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，其特征在于：包括架体（1）、上支护板（2）和两块侧支护板（4），所述架体（1）底部设置有用于在地面移动的运动组件（11），所述上支护板（2）通过第一驱动机构（3）连接于所述架体（1）上方，两个所述侧支护板（4）分别通过第二驱动机构（5）连接于所述架体（1）的两侧，所述第一驱动机构（3）控制所述上支护板（2）向靠近或远离所述架体（1）的方向运动，所述第二驱动机构（5）控制所述侧支护板（4）向靠近或远离所述架体（1）的方向运动，所述上支护板（2）和两块所述侧支护板（4）移动至远离所述架体（1）的位置时组合形成与隧道内壁形状对应的拱形。

2.根据权利要求1所述的一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，其特征在于：所述第一驱动机构（3）包括第一驱动螺杆（31）和第一驱动件（32），所述第一驱动螺杆（31）为双向螺杆，所述第一驱动螺杆（31）转动连接于所述架体（1）上，所述第一驱动件（32）驱动所述第一驱动螺杆（31）转动，所述第一驱动螺杆（31）两端穿设有两个第一滑块（33），所述第一滑块（33）与所述第一驱动螺杆（31）螺纹连接，所述第一滑块（33）转动连接有第一连杆（34），所述第一连杆（34）另一端转动连接所述上支护板（2）。

3.根据权利要求2所述的一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，其特征在于：所述上支护板（2）靠近所述架体（1）的一侧设置有第一连接块（21），所述第一连杆（34）另一端通过所述第一连接块（21）连接上支护板（2），所述第一驱动机构（3）还包括若干第一导向杆（35），若干所述第一导向杆（35）阵列设置于所述架体（1）上，若干所述第一导向杆（35）另一端穿设过所述第一连接块（21）并可相对所述第一连接块（21）滑动。

4.根据权利要求3所述的一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，其特征在于：所述第二驱动机构（5）包括第二驱动螺杆（51）和第二驱动件（52），所述第二驱动螺杆（51）为双向螺杆，所述第二驱动螺杆（51）转动连接于所述架体（1）上，所述第二驱动件（52）驱动所述第二驱动螺杆（51）转动，所述第二驱动螺杆（51）两端穿设有两个第二滑块（53），所述第二滑块（53）与所述第二驱动螺杆（51）螺纹连接，所述第二滑块（53）转动连接有第二连杆（54），所述第二连杆（54）另一端转动连接所述侧支护板（4）。

5.根据权利要求4所述的一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，其特征在于：所述侧支护板（4）靠近所述架体（1）的一侧设置有第二连接块（41），所述第二连杆（54）另一端通过所述第二连接块（41）连接侧支护板（4），所述第二驱动机构（5）还包括若干第二导向杆（55），若干所述第二导向杆（55）阵列设置于所述架体（1）上，若干所述第二导向杆（55）另一端穿设过所述第二连接块（41）并可相对所述第二连接块（41）滑动。

6.根据权利要求2所述的一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，其特征在于：所述第一连接块（21）和所述上支护板（2）之间还设有第一过渡块（22）和至少两个第一连接杆（23），所述第一过渡块（22）设置于所述上支护板（2）的内壁上，所述第一连接块（21）表面开设有长条形的第一凹槽（211），所述第一凹槽（211）中滑动连接有第一凸条（24），所述第一连接杆（23）一端连接所述第一过渡块（22），另一端连接所述第一凸条（24）。

7.根据权利要求6所述的一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，其特征在于：所述第一凹槽（211）纵切截面为凸字形结构，所述第一连接杆（23）配合所述第一凸条（24）在截面上形成与所述第一凹槽（211）对应的凸字形结构。

8.根据权利要求7所述的一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，其特征在于：一连接板靠近架体（1）的一侧穿设有若干第一锁定件（212），第一锁定依次穿设过所述第一连接板外壁、所述第一凹槽（211）至所述第一凸条（24）中。

9.根据权利要求8所述的一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，其特征在于：所述第二连接块（41）和所述侧支护板（4）之间还设有第二过渡块（42）和至少两个第二连接杆（43），所述第二过渡块（42）设置于所述侧支护板（4）的内壁上，所述第二连接块（41）表面开设有长条形的第二凹槽（411），所述第二凹槽（411）中滑动连接有第二凸条（44），所述第二连接杆（43）一端连接所述第二过渡块（42），另一端连接所述第二凸条（44）。

10.根据权利要求9所述的一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，其特征在于：还包括同样设置有所述第一连接块（21）、所述第一过渡块（22）和若干所述第一连接杆（23）的上模块板，以及同样设置有所述第二连接块（41）、所述第二过渡块（42）和若干所述第二连接杆（43）的侧模块板。

技术总结本申请涉及隧道暗挖辅助结构的技术领域，使得开挖过程中隧道结构更加稳定，公开了一种隧道暗挖施工上覆土层横向沉降装置，其包括架体、上支护板和两块侧支护板，架体底部设置有用于在地面移动的运动组件，上支护板通过第一驱动机构连接于架体上方，两个侧支护板分别通过第二驱动机构连接于架体的两侧，第一驱动机构控制上支护板向靠近或远离架体的方向运动，第二驱动机构控制侧支护板向靠近或远离架体的方向运动，上支护板和两块侧支护板移动至远离架体的位置时组合形成与隧道内壁形状对应的拱形。本申请能够通过装置增加隧道施工时的稳定性，并提高施工效率。技术研发人员：王耀,涂闽杰,吴景华,金冠楠,代瑞平,郭晓,杨振钦,郭晖受保护的技术使用者：中建海峡建设发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18