隧道软岩变形控制装置的制作方法

本技术涉及隧道建设防护，具体是隧道软岩变形控制装置。

背景技术：

1、目前城市软弱围岩(一般为国家地铁施工规范中所指ⅳ级并包括ⅳ级以上的分类围岩)隧道初支施工的工序时间长，效率低，开挖、安设拱架、喷砼、初支背后注浆，这些因素使围岩暴露的时间很长，软弱围岩预留核心土无法及时安装临时仰拱，结构无法及时闭合，等闭合后也需要几天的时间，隧道开挖后围岩应力得到充分的释放，等初支结构能够提供支护应力时已经是十几个小时甚至是一两天或更长时间之后，无法及时提供有效的应力，使隧道围岩的应力恶化，围岩变形加剧，围岩结构易遭破坏，所以隧道沉降发生率较大，加剧了隧道施工的风险，经常造成隧道周围环境的沉降超标，甚至造成地表建筑破坏或地表坍塌，而城市的环境要求非常高，特别是城市低层建筑物的基础形式和房屋结构抵抗变形能力很弱，雨污水管道、燃气、热力、上水等各种管线的抗变形能力也很差，为了满足地面建筑物、地下管线等的安全需求，对城市暗挖隧道的施工提出了新的要求，必须保证地面及地下各种建筑物的安全环境要求，但目前的被动式的隧道施工技术都无法很好的保证这方面的要求。隧道施工安全风险大，城市暗挖隧道施工已成为城市施工的高危行业。

2、经查，中国实用新型专利公开了一种软弱围岩隧道支护装置(公开号：cn209976556u)，包括均可布设于隧道壁上的环向线路和纵向线路，环向线路和所述纵向线路垂直交叉连接形成网状结构；环向线路包括至少三根环向钢带，纵向线路包括至少三根纵向钢带，在环向线路上至少有一组相邻的所述环向钢带柔性连接，在纵向线路上至少有一组相邻的所述纵向钢带柔性连接。

3、该设备通过环向线路和纵向线路形成了网状支护结构，提升了对软弱围岩的支护强度，但是隧道在开挖后，操作员使用该设备对隧道进行支撑防止隧道塌陷，但是在隧道表面的软岩变形导致碎石脱落时，掉落的碎石易通过网状支护的间隙向下掉落，砸伤碰伤操作员，导致安全事故。

4、因此，本实用新型提供隧道软岩变形控制装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、本实用新型提供隧道软岩变形控制装置，旨在解决背景技术中提出的现有的网状支护结构在防护软岩隧道时，隧道内部岩石变形而产生的碎石易从缝隙掉落砸伤操作员的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：隧道软岩变形控制装置，包括在隧道本体内沿隧道本体的延伸方向移动的承载板以及设置在承载板上用于与隧道本体接触的两个顶压板。

5、承载板上设置有分别与两个顶压板相连用于驱动顶压板移动靠近或远离承载板的第一驱动件以及用于驱动两个第一驱动件移动相互靠近或远离的驱动机构，使顶压板便于通过第一驱动件上升顶压隧道内部，支护隧道内部。

6、第一驱动件为电动推杆，便于操作员使用电动推杆控制顶压板上升或下降。

7、第一驱动件的活动端固定安装有与承载板相连的支撑架，支撑架包括固定安装在第一驱动件的活动端的安装块以及至少两个呈环形阵列分布在安装块上的连接杆，连接杆远离安装块的一端与顶压板固定连接，增大第一驱动件4与顶压板3的承载面积，使顶压板3更进一步地稳固。

8、驱动机构包括对称设置在承载板上的固定块、滑动安装在承载板上对应固定块内侧滑座、在两个固定块上转动用于驱动两个滑座移动相互靠近或远离的双向丝杆以及设置在承载板上用于驱动双向丝杆转动的第二驱动件，两个第一驱动件分别固定安装在两个滑座上，双向丝杆53转动时，带动两个滑座52相互靠近或相互远离，在顶压板3不使用需要进行收纳时，控制两个第一驱动件4收缩，支撑架6下降，进而带动顶压板3下降，在一个顶压板3的高度下降至最低后，另一个顶压板3下降至不同高度，使两个顶压板3的高度交错。

9、第二驱动件包括固定套装在双向丝杆上的第一锥齿轮、固定设置在承载板上的伺服电机以及固定套装在伺服电机上并与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，两个顶压板3的高度交错后，启动伺服电机542，带动双向丝杆53转动，进而带动两个滑座52相互靠近滑动，带动两个顶压板3相互靠近，完成收纳。

10、固定块固定安装有与双向丝杆平行并贯穿于两个滑座的导向杆，滑座与导向杆滑动连接，使滑座52在滑动过程中不易产生偏移。

11、承载板的底部四个拐角处均设置有万向轮，使承载板2在隧道本体1内便于移动，便于操作者使用。

12、(三)有益效果

13、本实用新型结构简单，操作便捷，在需要对隧道本体进行支护时，启动第一驱动件，推动顶压板上升，对隧道进行支护，提高支护效率，通过顶压板的设置，使隧道内部掉落岩石时，被顶压板阻挡，不易掉落砸伤操作员，为操作员提供一个安全的操作空间。

技术特征：

1.隧道软岩变形控制装置，其特征在于：所述控制装置包括在隧道本体(1)内沿所述隧道本体(1)的延伸方向移动的承载板(2)以及设置在承载板(2)上用于与所述隧道本体(1)接触的两个顶压板(3)；

2.根据权利要求1所述的隧道软岩变形控制装置，其特征在于：所述第一驱动件(4)为电动推杆。

3.根据权利要求1所述的隧道软岩变形控制装置，其特征在于：所述第一驱动件(4)的活动端固定安装有与所述承载板(2)相连的支撑架(6)，所述支撑架(6)包括固定安装在所述第一驱动件(4)的活动端的安装块(61)以及至少两个呈环形阵列分布在所述安装块(61)上的连接杆(62)，所述连接杆(62)远离所述安装块(61)的一端与所述顶压板(3)固定连接。

4.根据权利要求1所述的隧道软岩变形控制装置，其特征在于：所述驱动机构(5)包括对称设置在所述承载板(2)上的固定块(51)、滑动安装在所述承载板(2)上对应所述固定块(51)内侧滑座(52)、在两个所述固定块(51)上转动用于驱动两个所述滑座(52)移动相互靠近或远离的双向丝杆(53)以及设置在所述承载板(2)上用于驱动所述双向丝杆(53)转动的第二驱动件(54)，两个所述第一驱动件(4)分别固定安装在两个所述滑座(52)上。

5.根据权利要求4所述的隧道软岩变形控制装置，其特征在于：所述第二驱动件(54)包括固定套装在所述双向丝杆(53)上的第一锥齿轮(543)、固定设置在所述承载板(2)上的伺服电机(542)以及固定套装在所述伺服电机(542)上并与所述第一锥齿轮(543)啮合的第二锥齿轮(541)。

6.根据权利要求4所述的隧道软岩变形控制装置，其特征在于：所述固定块(51)固定安装有与所述双向丝杆(53)平行并贯穿于两个所述滑座(52)的导向杆(55)，所述滑座(52)与所述导向杆(55)滑动连接。

7.根据权利要求1所述的隧道软岩变形控制装置，其特征在于：所述承载板(2)的底部四个拐角处均设置有万向轮(7)。

技术总结本技术公开了隧道软岩变形控制装置，属于隧道建设防护技术领域，控制装置包括在隧道本体内沿隧道本体的延伸方向移动的承载板以及设置在承载板上用于与隧道本体接触的两个顶压板，承载板上设置有分别与两个顶压板相连用于驱动顶压板移动靠近或远离承载板的第一驱动件以及用于驱动两个第一驱动件移动相互靠近或远离的驱动机构，第一驱动件的活动端固定安装有与承载板相连的支撑架，支撑架包括固定安装在第一驱动件的活动端的安装块以及至少两个呈环形阵列分布在安装块上的连接杆；通过以上各装置之间的配合使用，使隧道内部掉落岩石时，被顶压板阻挡，不易掉落砸伤操作员，为操作员提供一个安全的操作空间。技术研发人员：崔健,符颖丽,单飞,高月圆,李盛受保护的技术使用者：中建铁路投资建设集团有限公司技术研发日：20231114技术公布日：2024/6/26