一种宽度可变隧道支撑装置及施工方法

本发明涉及隧道施工，尤其涉及一种宽度可变隧道支撑装置及施工方法。

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，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长大隧道还有专门的通风和照明设备。在隧道的施工过程中，为了防止隧道塌陷，需要对施工的隧道予以支撑，以确保施工过程中的安全性。

2、现有的隧道支撑装置（如申请号为201010582601.x中公开的一种隧道防水材料铺设装置及其铺设方法）宽度不可变，在隧道施工时，需要根据施工隧道的宽度，定做符合要求的隧道支撑结构，当隧道宽度发生改变时，就需要重新定做另一套支撑结构以满足施工需求，浪费材料，又加大了施工成本和施工时间。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种宽度可变隧道支撑装置及施工方法，解决现有技术中由于隧道支撑装置的宽度不可变，通过定做隧道支撑结构，解决因隧道宽度变化而导致的隧道施工问题，既影响了施工进度，又加大了施工成本的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种宽度可变隧道支撑装置，包括：

3、滑轨单元，其包括若干个均沿隧道的长度方向延伸的纵向滑轨及若干个均设置于所述纵向滑轨上方并均沿隧道的宽度方向延伸的横向滑轨；

4、支撑单元，其包括两个侧边框架、若干个滑动件及顶板，各个所述滑动件分别设置于两个所述侧边框架上，并用于交替与对应的所述纵向滑轨或者所述横向滑轨滑动连接，所述顶板铺设于两个所述侧边框架的顶部；

5、升降单元，与两个所述侧边框架均连接，用于驱动两个所述侧边框架上下移动。

6、进一步的，所述支撑单元还包括中间框架，当隧道宽度变化较大时，所述中间框架设置于两个所述侧边框架之间，各个所述滑动件还分别设置于所述中间框架上，并用于交替与对应的所述纵向滑轨或者所述横向滑轨滑动连接，所述顶板还铺设于所述中间框架的顶部。

7、进一步的，所述滑动件包括错位设置的纵向滑轮及横向滑轮，所述纵向滑轮固设于所述侧边框架或者所述中间框架的底部，并用于滑动设置于所述纵向滑轨上，以使所述侧边框架或者所述中间框架沿所述纵向滑轨的长度方向移动，所述横向滑轮固设于所述侧边框架或者所述中间框架的底部，并用于滑动设置于所述横向滑轨上，以使所述侧边框架或者所述中间框架沿所述横向滑轨的长度方向移动，当所述横向滑轮滑动设置于所述横向滑轨上时，所述纵向滑轮处于悬空状态。

8、进一步的，所述宽度可变隧道支撑装置，还包括连接单元，所述连接单元包括若干个均具有可伸缩结构的连接件，当隧道宽度变化较小时，各个所述连接件均设置于两个所述侧边框架之间，用于可拆卸连接两个所述侧边框架，当隧道宽度变化较大时，各个所述连接件分别设置于所述中间框架与对应的所述侧边框架之间，用于可拆卸连接所述中间框架与两个所述侧边框架。

9、进一步的，所述升降单元包括若干个伸缩驱动件，各个所述伸缩驱动件分别设置于两个所述侧边框架和所述中间框架的底部，用于驱动所述两个所述侧边框架和所述中间框架上下移动。

10、进一步的，所述伸缩驱动件为千斤顶。

11、进一步的，所述连接件包括伸缩杆及两个连接座，各个所述连接座分别固设于两个所述侧边框架和所述中间框架的侧壁上，所述伸缩杆的两端分别与对应的两个所述连接座经由栓锚连接。

12、进一步的，所述顶板具有两个端板及中板，两个所述端板均为弧形板，并分别铺设于两个所述侧边框架的顶部，所述中板铺设于所述中间框架上，所述中板的两端分别与对应的两个所述端板对接。

13、本发明还提供了一种宽度可变隧道支撑装置的施工方法，适用于所述宽度可变隧道支撑装置，包括如下步骤：

14、当隧道宽度变化时，所述升降单元驱动两个所述侧边框架向上移动，直至各个所述滑动件均脱离原所述纵向滑轨；在隧道内铺设若干个所述横向滑轨；所述升降单元驱动两个所述侧边框架向下移动，直至各个所述滑动件均回落至对应的所述横向滑轨上；驱动两个所述侧边框架相向或背向运动，直至两个所述侧边框架之间的距离到达预设宽度；所述升降单元驱动两个所述侧边框架向上移动，直至各个所述滑动件均脱离原所述横向滑轨；拆掉各个所述横向滑轨；所述升降单元驱动两个所述侧边框架向下移动，直至各个所述滑动件均再次回落至对应的所述纵向滑轨上；更换其他尺寸的所述顶板，并铺设于两个所述侧边框架的顶部。

15、进一步的，所述宽度可变隧道支撑装置的施工方法，还包括当隧道宽度不变时，在隧道内铺设若干个所述纵向滑轨，各个所述滑动件分别与对应的所述纵向滑轨滑动连接；所述顶板铺设于两个所述侧边框架的顶部；所述升降单元驱动两个所述侧边框架向上移动，直至所述顶板到达预设位置，各个所述滑动件均处于悬空状态；在所述顶板的上方对隧道进行施工；施工完成后，所述升降单元驱动两个所述侧边框架向下移动，直至各个所述滑动件均回落至原所述纵向滑轨上。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：隧道施工过程中，当隧道宽度变化时，通过操控升降单元，驱动两个侧边框架向上移动，直至各个滑动件均脱离原纵向滑轨，在隧道内铺设若干个横向滑轨，通过操控升降单元，驱动两个侧边框架向下移动，直至各个滑动件均回落至对应的横向滑轨上，再驱动两个侧边框架背向远离，直至两个侧边框架之间的距离到达预设宽度，通过操控升降单元，驱动两个侧边框架向上移动，直至各个滑动件均脱离原横向滑轨，再拆掉各个横向滑轨，通过操控升降单元，驱动两个侧边框架向下移动，直至各个滑动件均再次回落至对应的纵向滑轨上，更换其他尺寸的顶板，并铺设于两个侧边框架的顶部，本隧道支撑装置的宽度可以根据隧道的宽度适时调节，在隧道施工时，当隧道宽度发生改变时，只需要调节两个侧边框架之间的距离，并定做合适尺寸的顶板即可满足施工需求，不再需要重新定做另一套支撑结构，节省材料，解决因隧道宽度变化而导致的隧道施工问题，既加快了施工进度，又降低了施工成本。

技术特征：

1.一种宽度可变隧道支撑装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的宽度可变隧道支撑装置，其特征在于，所述支撑单元还包括中间框架，当隧道宽度变化较大时，所述中间框架设置于两个所述侧边框架之间，各个所述滑动件还分别设置于所述中间框架上，并用于交替与对应的所述纵向滑轨或者所述横向滑轨滑动连接，所述顶板还铺设于所述中间框架的顶部。

3.根据权利要求2所述的宽度可变隧道支撑装置，其特征在于，所述滑动件包括错位设置的纵向滑轮及横向滑轮，所述纵向滑轮固设于所述侧边框架或者所述中间框架的底部，并用于滑动设置于所述纵向滑轨上，以使所述侧边框架或者所述中间框架沿所述纵向滑轨的长度方向移动，所述横向滑轮固设于所述侧边框架或者所述中间框架的底部，并用于滑动设置于所述横向滑轨上，以使所述侧边框架或者所述中间框架沿所述横向滑轨的长度方向移动，当所述横向滑轮滑动设置于所述横向滑轨上时，所述纵向滑轮处于悬空状态。

4.根据权利要求3所述的宽度可变隧道支撑装置，其特征在于，还包括连接单元，所述连接单元包括若干个均具有可伸缩结构的连接件，当隧道宽度变化较小时，各个所述连接件均设置于两个所述侧边框架之间，用于可拆卸连接两个所述侧边框架，当隧道宽度变化较大时，各个所述连接件分别设置于所述中间框架与对应的所述侧边框架之间，用于可拆卸连接所述中间框架与两个所述侧边框架。

5.根据权利要求2所述的宽度可变隧道支撑装置，其特征在于，所述升降单元包括若干个伸缩驱动件，各个所述伸缩驱动件分别设置于两个所述侧边框架和所述中间框架的底部，用于驱动所述两个所述侧边框架和所述中间框架上下移动。

6.根据权利要求5所述的宽度可变隧道支撑装置，其特征在于，所述伸缩驱动件为千斤顶。

7.根据权利要求4所述的宽度可变隧道支撑装置，其特征在于，所述连接件包括伸缩杆及两个连接座，各个所述连接座分别固设于两个所述侧边框架和所述中间框架的侧壁上，所述伸缩杆的两端分别与对应的两个所述连接座经由栓锚连接。

8.根据权利要求2所述的宽度可变隧道支撑装置，其特征在于，所述顶板具有两个端板及中板，两个所述端板均为弧形板，并分别铺设于两个所述侧边框架的顶部，所述中板铺设于所述中间框架上，所述中板的两端分别与对应的两个所述端板对接。

9.一种宽度可变隧道支撑装置的施工方法，适用于如权利要求1-8中任意一项所述的宽度可变隧道支撑装置，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的宽度可变隧道支撑装置的施工方法，其特征在于，还包括当隧道宽度不变时，在隧道内铺设若干个所述纵向滑轨，各个所述滑动件分别与对应的所述纵向滑轨滑动连接；所述顶板铺设于两个所述侧边框架的顶部；所述升降单元驱动两个所述侧边框架向上移动，直至所述顶板到达预设位置，各个所述滑动件均处于悬空状态；在所述顶板的上方对隧道进行施工；施工完成后，所述升降单元驱动两个所述侧边框架向下移动，直至各个所述滑动件均回落至原所述纵向滑轨上。

技术总结本发明公开了一种宽度可变隧道支撑装置及施工方法，装置包括滑轨单元、支撑单元及升降单元，所述滑轨单元包括若干个均沿隧道的长度方向延伸的纵向滑轨及若干个均设置于所述纵向滑轨上方并均沿隧道的宽度方向延伸的横向滑轨；所述支撑单元包括两个侧边框架、若干个滑动件及顶板，各个所述滑动件分别设置于两个所述侧边框架上。本发明的有益效果是：本隧道支撑装置的宽度可以根据隧道的宽度适时调节，当隧道宽度发生改变时，只需要调节两个侧边框架之间的距离，并定做合适尺寸的顶板即可满足施工需求，不再需要重新定做另一套支撑结构，节省材料，解决因隧道宽度变化而导致的隧道施工问题，既加快了施工进度，又降低了施工成本。技术研发人员：沈康,黎先科,龚艳霞,李倩,王婷,许端端,吴京戎受保护的技术使用者：湖北工业大学工程技术学院技术研发日：技术公布日：2024/7/18