一种防沉降支护结构的制作方法

本发明涉及隧道施工，尤其涉及一种防沉降支护结构。

背景技术：

1、钢拱架是采用l、u、i字型钢和钢轨、钢管等型钢，加工成所需形状，用整榀安装或杆件拼装方式加固地下工程的支护措施。在隧道初期支护用以防治软弱围岩隧道过大变形，尤其是围岩条件差时，限于围岩本身因素和现场施工条件，常导致径向系统锚杆作用效果不明显，且增加隧道建设成本、延长工期，此时在初期支护中增设钢拱架，可以迅速提供足够的支护抗力，满足初期支护所需的主要刚度，快速控制围岩继续松弛和塑性区继续扩大，限制围岩的过度变形，保证隧道支护结构体系的稳定。

2、在使用钢拱架对隧道内部进行支撑时，由于钢拱架与基底接触面积小，软弱地基能够提供的支撑力十分有限，由于拱脚地基承载力不足和拱脚下部开挖时易导致钢拱架拱脚沉降过大或钢拱架底端悬空，钢拱架拱顶下沉，承载力减小，进而增加围岩的松弛变形，不利于隧道变形控制和施工安全。

3、因此，有必要提供一种新的防沉降支护结构解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种避免钢拱架下沉、提高钢拱架施工安全和承载力的防沉降支护结构。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的防沉降支护结构包括：缩脚锚管，所述缩脚锚管与隧道钢拱架底端之间倾斜焊接，所述隧道钢拱架的下方设置多个与地面接触的支撑机构，所述支撑机构包括支撑筒，所述支撑筒的内部滑动连接带动支撑杆上下运动的第二调节活塞，所述支撑杆的底端固定连接于地面接触的底座，所述底座的周围安装多个用于增加与地面接触面积的凸块；所述支撑筒的顶端固定连接使所述底座始终与地面接触的调节机构，所述调节机构包括调节筒，所述支撑筒的顶端固定连接所述调节筒，所述调节筒的内部滑动连接用于压缩气体的第一调节活塞，所述第一调节活塞的表面安装用于使所述第一调节活塞复位的弹簧；所述第一调节活塞和所述调节筒的顶面均安装磁环，所述磁环之间相互吸引；所述调节筒的顶端连通用于压缩所述第一调节活塞的压缩机构，所述压缩机构包括筒体，所述筒体的侧壁安装多个所述调节筒，所述筒体的表面固定连接于所述隧道钢拱架连接的固定座，所述筒体的内部安装多个所述弹簧；所述筒体的内部居中处固定连接用于输送液压油的压缩筒，所述压缩筒的底面安装用于带动压缩活塞在所述压缩筒内部上下运动的液压杆，所述压缩筒的顶端安装用于防止所述压缩活塞从所述压缩筒内部滑出的限位环；所述调节筒的侧壁安装用于增加稳定性的加固机构，所述加固机构和所述调节筒的侧壁安装用于控制气体流通的调控机构，且所述调节筒和所述加固机构的内部均安装密封机构。

3、优选的，所述加固机构包括加固杆，所述调节筒的侧壁转动连接所述加固杆，所述加固杆的侧壁转动连接第二固定杆，所述支撑杆的侧壁转动连接第一固定杆，所述第一固定杆的内部滑动连接所述第二固定杆和滑动活塞，所述第二固定杆的底端固定连接所述滑动活塞；所述第一固定杆与所述支撑筒之间通过软管连通。

4、优选的，所述调控机构包括接头，所述接头的两端分别连接所述软管和所述支撑筒，所述接头的侧壁垂直固定连接安装管，所述安装管和所述接头的内部滑动连接第二压缩塞；所述接头的侧壁与旋钮之间螺纹连接，所述旋钮的底端固定连接所述第二压缩塞。

5、优选的，所述调控机构还包括连接管，所述调节筒的底端固定连接所述连接管，所述连接管的内部滑动连接第一压缩塞，所述连接管与螺杆之间螺纹连接，所述螺杆的顶端固定连接所述第一压缩塞。

6、优选的，所述连接管的底端固定连接连通管，所述连通管与所述连接管内部底面之间的最短间距大于所述第一压缩塞的高度。

7、优选的，所述密封机构包括密封圈，所述支撑筒与所述支撑杆的连接处、所述第一固定杆与所述第二固定杆的连接处均安装所述密封圈，所述密封圈的表面安装橡胶环和橡胶垫，所述橡胶环抵触所述橡胶垫的侧壁。

8、优选的，所述密封圈的侧壁截面呈梯形结构，所述橡胶垫呈漏斗形结构。

9、优选的，所述调节筒的内径大于所述支撑筒的内径，且所述连接管的顶端位于所述第一调节活塞与所述第二调节活塞之间。

10、优选的，所述缩脚锚管的侧壁安装多根加固杆，所述加固杆的侧壁呈圆台形结构；所述缩脚锚管的同一侧，相邻所述加固杆之间的间距沿着所述加固杆底端向着所述加固杆顶端的方向逐渐增加。

11、与相关技术相比较，本发明提供的防沉降支护结构具有如下有益效果：

12、本发明提供一种防沉降支护结构，在安装所述隧道钢拱架时，所述底座和所述凸块与地面接触，挤压所述连接管内部的空气进入所述调节筒和所述支撑筒的内部，增加所述第一调节活塞与所述第二调节活塞之间的压强，避免所述支撑杆和所述底座向上运动，所述底座与地面接触对所述隧道钢拱架提供支撑；打开所述液压杆，所述液压杆带动所述压缩活塞在所述压缩筒内部向上运动，使所述压缩筒内部的液压油进入所述筒体和所述调节筒的内部，由于液压油不可被压缩，使液压油进入所述调节筒内部的向下挤压所述第一调节活塞，减小所述第一调节活塞和所述第二调节活塞之间的间距，增加所述一调节活塞和所述第二调节活塞之间的压强，使气体不断的持续向下挤压所述第二调节活塞和所述支撑杆，所述支撑杆和所述底座向下运动挤压地面，从而使所述底座紧贴在地面上；当所述第二调节活塞向下运动使所述支撑筒内部的气体进入所述第一固定杆内部挤压所述滑动活塞，所述滑动活塞拉扯所述第二固定杆和所述加固杆，使所述加固杆向着所述支撑杆的方向运动，所述加固杆与地面之间挤压力增加，避免所述加固杆松动，提高整体结构的稳定性；当隧道施工过程中底面沉降时，由于所述第一调节活塞和所述第二调节活塞之间的气体处于被压缩状态，气体推动所述第二调节活塞、所述支撑杆和所述底座向下运动，使所述底座始终与地面接触，避免所述底座悬空，其它所述调节筒内部的被压缩空气推动液压油运动，使液压油挤压所述第二调节活塞，从而调节所述第一调节活塞与所述第二调节活塞之间的压强，避免所述支撑杆回缩，从而使所述支撑机构持续对所述隧道钢拱架提供支撑；当某一个所述支撑杆和所述第二调节活塞向下运动时，所述支撑筒内部被挤压的空气推动此所述支撑杆侧壁的所述加固杆转动，将所述加固杆拉紧，避免所述加固杆松弛，提高所述支撑机构稳定性和牢固性，避免所述隧道钢拱架下沉、提高所述隧道钢拱架施工安全和承载力。

技术特征：

1.一种防沉降支护结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的防沉降支护结构，其特征在于，所述加固机构（7）包括加固杆（71），所述调节筒（51）的侧壁转动连接所述加固杆（71），所述加固杆（71）的侧壁转动连接第二固定杆（73），所述支撑杆（62）的侧壁转动连接第一固定杆（72），所述第一固定杆（72）的内部滑动连接所述第二固定杆（73）和滑动活塞（75），所述第二固定杆（73）的底端固定连接所述滑动活塞（75）；所述第一固定杆（72）与所述支撑筒（61）之间通过软管（74）连通。

3.根据权利要求2所述的防沉降支护结构，其特征在于，所述调控机构（3）包括接头（35），所述接头（35）的两端分别连接所述软管（74）和所述支撑筒（61），所述接头（35）的侧壁垂直固定连接安装管（38），所述安装管（38）和所述接头（35）的内部滑动连接第二压缩塞（37）；所述接头（35）的侧壁与旋钮（36）之间螺纹连接，所述旋钮（36）的底端固定连接所述第二压缩塞（37）。

4.根据权利要求3所述的防沉降支护结构，其特征在于，所述调控机构（3）还包括连接管（31），所述调节筒（51）的底端固定连接所述连接管（31），所述连接管（31）的内部滑动连接第一压缩塞（34），所述连接管（31）与螺杆（32）之间螺纹连接，所述螺杆（32）的顶端固定连接所述第一压缩塞（34）。

5.根据权利要求4所述的防沉降支护结构，其特征在于，所述连接管（31）的底端固定连接连通管（33），所述连通管（33）与所述连接管（31）内部底面之间的最短间距大于所述第一压缩塞（34）的高度。

6.根据权利要求2所述的防沉降支护结构，其特征在于，所述密封机构（8）包括密封圈（81），所述支撑筒（61）与所述支撑杆（62）的连接处、所述第一固定杆（72）与所述第二固定杆（73）的连接处均安装所述密封圈（81），所述密封圈（81）的表面安装橡胶环（82）和橡胶垫（83），所述橡胶环（82）抵触所述橡胶垫（83）的侧壁。

7.根据权利要求6所述的防沉降支护结构，其特征在于，所述密封圈（81）的侧壁截面呈梯形结构，所述橡胶垫（83）呈漏斗形结构。

8.根据权利要求4所述的防沉降支护结构，其特征在于，所述调节筒（51）的内径大于所述支撑筒（61）的内径，且所述连接管（31）的顶端位于所述第一调节活塞（52）与所述第二调节活塞（65）之间。

9.根据权利要求1所述的防沉降支护结构，其特征在于，所述缩脚锚管（2）的侧壁安装多根加固杆（21），所述加固杆（21）的侧壁呈圆台形结构；所述缩脚锚管（2）的同一侧，相邻所述加固杆（21）之间的间距沿着所述加固杆（21）底端向着所述加固杆（21）顶端的方向逐渐增加。

技术总结本发明提供一种防沉降支护结构。所述防沉降支护结构包括缩脚锚管，所述缩脚锚管与隧道钢拱架底端之间倾斜焊接，所述隧道钢拱架的下方设置多个与地面接触的支撑机构；所述支撑筒的顶端固定连接使所述底座始终与地面接触的调节机构；所述调节筒的顶端连通用于压缩所述第一调节活塞的压缩机构；所述调节筒的侧壁安装用于增加稳定性的加固机构，所述加固机构和所述调节筒的侧壁安装用于控制气体流通的调控机构，且所述调节筒和所述加固机构的内部均安装密封机构。本发明提供的防沉降支护结构具有避免钢拱架下沉、提高钢拱架施工安全和承载力的优点。技术研发人员：金鹏飞,董飞,王建柱,郦洲,陈兴权受保护的技术使用者：中鑫建设集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11