一种隧道开挖支护装置的制作方法

本发明涉及隧道施工，尤其涉及一种隧道开挖支护装置。

背景技术：

1、隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式，隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道，隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分，主体建筑物由洞身和洞门组成。

2、目前在进行隧道挖掘时普遍采用多开工作面，分导洞开挖的方式，而该种方式会导致同一时间处于上方的导洞相比下方导洞的挖掘深度更深，虽然挖掘施工时均会铺设钢架后浇筑混凝土进行支撑，但是在下方导洞进行爆破开挖时，由于上方导洞深度更深的原因使得处于两个导洞之间的支撑易受到爆破冲击波的影响，容易出现支护受损的情况，影响施工安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对目前上述之不足，而提供一种隧道开挖支护装置，实现增加临时支护强度，提高施工安全性的目的。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种隧道开挖支护装置，包括中间段和位于中间段宽度方向两侧的伸展段，所述中间段与伸展段之间设置有用于推动伸展段靠近和远离中间段的伸缩机构，所述中间段和伸展段上均设置有用于支撑底壁与侧壁的两个镜像对称的斜撑组件，所述中间段和伸展段底部均设置有能够靠近和远离地面的撑地机构，所述伸展段远离中间段时撑地机构与地面接触且两个斜撑组件底部间距缩小。

3、进一步的，所述中间段和伸展段均由与隧道洞壁大小相适配的支护架和用于辅助支护架移动的行驶轮组成，所述中间段对应的支护架上设置有用于驱动行驶轮主动转动的驱动组件；

4、所述支护架包括靠近隧道洞壁地面的底盘和设置于底盘上用于与隧道洞壁侧壁贴合的弧形支架，所述斜撑组件用于将底盘中部所受力传递至弧形支架上。

5、进一步的，所述伸展段远离中间段的一侧设置有能够跟随伸展段移动的斜台，所述斜台的顶部为向下倾斜的斜面。

6、进一步的，所述伸缩机构包括滑动设置于支护架上的滑台和两个相互交叉转动的伸缩臂，所述滑台能够沿支护架的长度方向滑动，两个所述伸缩臂其中一端分别转动设置于中间段和伸展段所对应的滑台上，两个所述伸缩臂另一端分别转动设置于中间段和伸展段所对应的支护架上，所述伸缩机构还包括设置于中间段所对应支护架上的电动丝杆，所述中间段上的滑台跟随电动丝杆的运动而沿支护架长度方向滑动。

7、进一步的，所述撑地机构包括滑动设置于支护架上且呈中心对称的两个拼接块，两个所述拼接块位于同一支护架上的两个滑台之间，所述拼接块靠近相邻滑台的一侧滑动设置有能够上下移动的t形块，所述t形块靠近相邻滑台的一侧设置有拉簧，所述拉簧远离t形块的一端设置有与支护架固定连接的固定座，所述支护架上分别开设有引导两个拼接块移动的第一导槽和第二导槽，所述第一导槽远离相邻滑台一端的高度低于第一导槽靠近相邻滑台一端的高度，所述第二导槽两端高度相同，两个所述拼接块相接触的一面为斜面，两个所述拼接块上分别设置有插接至第一导槽和第二导槽内的导柱；

8、所述撑地机构还包括设置于滑台靠近拼接块一侧的顶杆，所述拉簧处于自然状态时两个拼接块处于分离状态，两个所述导柱移动至间距最小时两个拼接块相互接触，且其中一个拼接块与地面接触，另一个拼接块与支护架接触。

9、进一步的，所述斜撑组件包括分别滑动设置于底盘和弧形支架上的转动支座，两个所述转动支座之间转动设置有斜撑板，位于底盘上的所述转动支座能够跟随拼接块的滑动而滑动。

10、进一步的，所述支护架上开设有供转动支座移动的滑槽，所述转动支座位于滑动方向的两端均设置有用于阻挡颗粒物穿过滑槽的挡板，所述滑槽位于转动支座滑动方向的两端均设置有与挡板相接触的铲渣板，所述铲渣板顶面为向挡板一侧倾斜的斜面。

11、本发明的有益效果体现在：

12、本发明，通过将该装置装设于上方导洞内，在上方导洞挖掘时，伸缩机构收缩，使中间段与伸展段紧贴，同时斜撑组件底部间距增大，使得挖掘设备和渣土运输设备均能快速穿过中间段与伸展段，不影响设备的正常运转，而在下方导洞爆炸挖掘时，中间段与伸展段能够在爆炸点位的上方展开，通过撑地机构接触地面，并在斜撑组件的配合作用下，将上下导洞中部所受的爆破冲击力分散至上方导洞的侧壁上，从而降低爆破对原有混凝土支撑的损伤，提高施工安全性。

技术特征：

1.一种隧道开挖支护装置，其特征在于：包括中间段(1)和位于中间段(1)宽度方向两侧的伸展段(2)，所述中间段(1)与伸展段(2)之间设置有用于推动伸展段(2)靠近和远离中间段(1)的伸缩机构(3)，所述中间段(1)和伸展段(2)上均设置有用于支撑底壁与侧壁的两个镜像对称的斜撑组件(4)，所述中间段(1)和伸展段(2)底部均设置有能够靠近和远离地面的撑地机构(5)，所述伸展段(2)远离中间段(1)时撑地机构(5)与地面接触且两个斜撑组件(4)底部间距缩小。

2.根据权利要求1所述一种隧道开挖支护装置，其特征在于：所述中间段(1)和伸展段(2)均由与隧道洞壁大小相适配的支护架(11)和用于辅助支护架(11)移动的行驶轮(12)组成，所述中间段(1)对应的支护架(11)上设置有用于驱动行驶轮(12)主动转动的驱动组件；

3.根据权利要求2所述一种隧道开挖支护装置，其特征在于：所述伸展段(2)远离中间段(1)的一侧设置有能够跟随伸展段(2)移动的斜台(6)，所述斜台(6)的顶部为向下倾斜的斜面。

4.根据权利要求2所述一种隧道开挖支护装置，其特征在于：所述伸缩机构(3)包括滑动设置于支护架(11)上的滑台(31)和两个相互交叉转动的伸缩臂(32)，所述滑台(31)能够沿支护架(11)的长度方向滑动，两个所述伸缩臂(32)其中一端分别转动设置于中间段(1)和伸展段(2)所对应的滑台(31)上，两个所述伸缩臂(32)另一端分别转动设置于中间段(1)和伸展段(2)所对应的支护架(11)上，所述伸缩机构(3)还包括设置于中间段(1)所对应支护架(11)上的电动丝杆(33)，所述中间段(1)上的滑台(31)跟随电动丝杆(33)的运动而沿支护架(11)长度方向滑动。

5.根据权利要求4所述一种隧道开挖支护装置，其特征在于：所述撑地机构(5)包括滑动设置于支护架(11)上且呈中心对称的两个拼接块(51)，两个所述拼接块(51)位于同一支护架(11)上的两个滑台(31)之间，所述拼接块(51)靠近相邻滑台(31)的一侧滑动设置有能够上下移动的t形块(52)，所述t形块(52)靠近相邻滑台(31)的一侧设置有拉簧(53)，所述拉簧(53)远离t形块(52)的一端设置有与支护架(11)固定连接的固定座(54)，所述支护架(11)上分别开设有引导两个拼接块(51)移动的第一导槽(55)和第二导槽(56)，所述第一导槽(55)远离相邻滑台(31)一端的高度低于第一导槽(55)靠近相邻滑台(31)一端的高度，所述第二导槽(56)两端高度相同，两个所述拼接块(51)相接触的一面为斜面，两个所述拼接块(51)上分别设置有插接至第一导槽(55)和第二导槽(56)内的导柱(57)；

6.根据权利要求5所述一种隧道开挖支护装置，其特征在于：所述斜撑组件(4)包括分别滑动设置于底盘和弧形支架上的转动支座(41)，两个所述转动支座(41)之间转动设置有斜撑板(42)，位于底盘上的所述转动支座(41)能够跟随拼接块(51)的滑动而滑动。

7.根据权利要求6所述一种隧道开挖支护装置，其特征在于：所述支护架(11)上开设有供转动支座(41)移动的滑槽，所述转动支座(41)位于滑动方向的两端均设置有用于阻挡颗粒物穿过滑槽的挡板，所述滑槽位于转动支座(41)滑动方向的两端均设置有与挡板相接触的铲渣板，所述铲渣板顶面为向挡板一侧倾斜的斜面。

技术总结本发明公开了一种隧道开挖支护装置，包括中间段和位于中间段宽度方向两侧的伸展段，所述中间段与伸展段之间设置有用于推动伸展段靠近和远离中间段的伸缩机构，所述中间段和伸展段上均设置有用于支撑底壁与侧壁的两个镜像对称的斜撑组件。本发明，通过将该装置装设于上方导洞内，在上方导洞挖掘时，伸缩机构收缩，使中间段与伸展段紧贴，斜撑组件底部间距增大，使得挖掘设备和渣土运输设备能快速穿过中间段与伸展段，在下方导洞爆炸挖掘时，中间段与伸展段能够在爆炸点位的上方展开，通过撑地机构接触地面，并在斜撑组件的配合作用下，将上下导洞中部所受的爆破冲击力分散至上方导洞的侧壁上，降低爆破对原有混凝土支撑的损伤，提高施工安全性。技术研发人员：刘爱武,王克义,徐华生,吕笑笑,王好明,陈光,王勇,狄帅,李耀飞,潘建斌,杨晓帆,林先明,姚大闯,张俊儒,张伟受保护的技术使用者：中铁四局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23