一种模拟坍塌隧道施工装置及其隧道施工方法与流程

本发明属于隧道施工，具体涉及一种模拟坍塌隧道施工装置及其隧道施工方法。

背景技术：

1、模拟坍塌隧道通常由砂袋和碎石土堆堆积而成，将两组砂袋堆积在两端，然后将碎石土堆堆积在两组砂袋中间，碎石土堆用于救援训练人员挖掘并搭建小导坑进行小导坑救援法的训练，或者用于救援训练人员使用水平钻机钻孔打通生命通道。目前，模拟坍塌隧道的施工受限于隧道内空间的大小，带吊装设备无法进入隧道内，使得砂袋和碎石土堆的搬运常通过人工进行，从而使得劳动强度较大，导致施工效率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种模拟坍塌隧道施工装置及其隧道施工方法，以解决现有的模拟坍塌隧道施工效率较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种模拟坍塌隧道施工装置，包括对称设置的两个支撑座以及分别滑动连接于两个支撑座顶部的两个升降柱，两个所述升降柱之间转动连接有两个弧形板，两个所述升降柱内侧均固定安装有滑柱，两个所述滑柱之间滑动套设有套筒，所述套筒上设有吊装组件，两个所述支撑座内侧均设有墙体坍塌组件，两个所述支撑座底部均滚动连接有多个滚轮，两个所述支撑座底部均设有用于固定支撑座的定位组件。

4、优选的，所述套筒上开设有通孔，所述套筒内转动连接有第一双头螺杆，所述第一双头螺杆上对称固定有与通孔内壁抵触的两个挡板，两个所述滑柱分别旋合连接于第一双头螺杆的两端。

5、优选的，所述支撑座内转动连接有第二丝杆，所述第二丝杆顶部旋合伸入升降柱内。

6、优选的，所述吊装组件包括滑动连接于所述套筒上的移动座以及转动连接于移动座上的转动座，所述转动座上固定安装有吊臂，所述吊臂一端设有配重块，所述吊臂内转动连接有第一丝杆，所述第一丝杆上旋合连接有滑座，所述滑座下方设有吊钩。

7、优选的，所述吊臂一侧与套筒的两端分别转动连接有第一液压推杆和第二液压推杆。

8、优选的，所述吊臂底部设有可驱动转动的卷绕轮，所述吊臂底部和滑座底部均转动连接有导线轮，所述卷绕轮上卷绕有线缆，所述线缆一端依次绕过两个导线轮并与吊钩连接。

9、优选的，所述定位组件包括滑动设置于支撑座内的滑架，所述滑架底部固定有多个滑杆，多个所述滑杆的底部均滑动贯穿支撑座的底部，且多个所述滑杆的底部均转动连接有垫块。

10、优选的，所述支撑座内转动连接有第二双头螺杆，所述第二双头螺杆的两端均旋合连接有第一滑块，所述滑架底部滑动连接有两个第二滑块，两个所述第一滑块和两个所述第二滑块之间转动连接有至少一个剪叉机构，所述剪叉机构包括中部转动连接的两个剪叉杆。

11、优选的，所述墙体坍塌组件包括转动连接于支撑座一侧的转板以及固定于支撑座上的第三液压推杆，所述第三液压推杆的伸缩端和转板一侧转动连接有连杆。

12、一种模拟坍塌隧道施工方法，包括如下步骤：

13、步骤一：在套筒两端滑动两个滑柱，使得两个升降柱带动两个支撑座相对移动，使得两个支撑座外侧之间的距离小于隧道的宽度，然后分别在支撑座内滑动两个升降柱，使得两个弧形板的最高处低于隧道的高度；

14、步骤二：推动两个支撑座使得多个滚轮在地面滚动，从而使得支撑座移动至隧道内，然后通过定位组件使支撑座在隧道内固定；

15、步骤三：使用吊装组件将搭建坍塌隧道的材料依次搬运至隧道内，并使材料堆积成坍塌隧道的场景；

16、步骤四：吊运堆积完成后可在吊装组件底部挂设仿真石块，用于模拟隧道顶部坠物场景；

17、步骤五：展开墙体坍塌组件用于模拟隧道墙体坍塌场景。

18、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

19、(1)本发明设置了升降柱、滑柱和套筒，通过两个滑座在套筒内滑动，从而调节两个支撑座最外侧之间的距离，使其小于隧道宽度，然后通过升降柱在支撑座内滑动，从而调节升降柱顶部两个弧形板的最高处的高度，使其低于隧道的高度，以此可使施工装置能够进入不同大小的隧道内，避免施工装置受限于隧道的大小无法进入，增加实用性。

20、(2)本发明设置了吊装组件，通过吊装组件内卷绕轮的卷绕带动吊钩升降，从而用于提升施工材料，再利用滑座在吊臂上的滑动使得施工材料被移动至隧道内，然后将施工材料在设定位置处堆积，从而完成模拟坍塌隧道的施工，以此减少人工的搬运，降低劳动强度，且施工效率较高。

21、(3)上述，吊装组件完成搬运堆积施工后，可在吊钩上挂设仿真石块，从而模拟隧道顶部坠物场景，也可之间将吊臂一端的配重块作为隧道顶部坠物，以此可训练救援人员搭建顶部坠物支撑结构的能力，增加实用性。

22、(4)本发明设置了第一液压推杆和第二液压推杆，当第一液压推杆和第二液压推杆的其中一个伸长另一个收缩时，使得吊臂带动转动座在移动座上转动，从而使得吊臂相对套筒转动，当第一液压推杆和第二液压推杆同时伸长或收缩时，使吊臂带动转动座和移动座在套筒上横向移动，以此可增大吊装组件的工作范围，增大有效施工面积，且仅通过第一液压推杆和第二液压推杆驱动，结构简单。

23、(5)本发明设置了定位组件，当支撑座移动至隧道内设定位置后，通过第二双头螺杆的转动使得两个第一滑块相互远离，从而使得剪叉机构的端部向两侧移动，从而使得第二滑块带动滑架向下移动，从而使滑杆推动垫板抵紧地面，从而增加装置的稳定性，防止吊装搬运过程中晃动倒塌，操作简单且效率较高。

24、(6)本发明设置了墙体坍塌组件，通过第三液压推杆推动连杆使转板朝向隧道内部转动，从而模拟隧道墙体坍塌场景，以此可训练救援人员搭建坍塌墙体支撑结构的能力，增加实用性。

技术特征：

1.一种模拟坍塌隧道施工装置，其特征在于：包括对称设置的两个支撑座(1)以及分别滑动连接于两个支撑座(1)顶部的两个升降柱(2)，两个所述升降柱(2)之间转动连接有两个弧形板(4)，两个所述升降柱(2)内侧均固定安装有滑柱(3)，两个所述滑柱(3)之间滑动套设有套筒(8)，所述套筒(8)上设有吊装组件，两个所述支撑座(1)内侧均设有墙体坍塌组件，两个所述支撑座(1)底部均滚动连接有多个滚轮(9)，两个所述支撑座(1)底部均设有用于固定支撑座(1)的定位组件。

2.根据权利要求1所述的一种模拟坍塌隧道施工装置，其特征在于：所述套筒(8)上开设有通孔，所述套筒(8)内转动连接有第一双头螺杆(25)，所述第一双头螺杆(25)上对称固定有与通孔内壁抵触的两个挡板(26)，两个所述滑柱(3)分别旋合连接于第一双头螺杆(25)的两端。

3.根据权利要求1所述的一种模拟坍塌隧道施工装置，其特征在于：所述支撑座(1)内转动连接有第二丝杆(24)，所述第二丝杆(24)顶部旋合伸入升降柱(2)内。

4.根据权利要求1所述的一种模拟坍塌隧道施工装置，其特征在于：所述吊装组件包括滑动连接于所述套筒(8)上的移动座(7)以及转动连接于移动座(7)上的转动座(5)，所述转动座(5)上固定安装有吊臂(6)，所述吊臂(6)一端设有配重块(18)，所述吊臂(6)内转动连接有第一丝杆(12)，所述第一丝杆(12)上旋合连接有滑座(13)，所述滑座(13)下方设有吊钩(14)。

5.根据权利要求4所述的一种模拟坍塌隧道施工装置，其特征在于：所述吊臂(6)一侧与套筒(8)的两端分别转动连接有第一液压推杆(19)和第二液压推杆(20)。

6.根据权利要求4所述的一种模拟坍塌隧道施工装置，其特征在于：所述吊臂(6)底部设有可驱动转动的卷绕轮(17)，所述吊臂(6)底部和滑座(13)底部均转动连接有导线轮(16)，所述卷绕轮(17)上卷绕有线缆(15)，所述线缆(15)一端依次绕过两个导线轮(16)并与吊钩(14)连接。

7.根据权利要求1所述的一种模拟坍塌隧道施工装置，其特征在于：所述定位组件包括滑动设置于支撑座(1)内的滑架(23)，所述滑架(23)底部固定有多个滑杆(27)，多个所述滑杆(27)的底部均滑动贯穿支撑座(1)的底部，且多个所述滑杆(20)的底部均转动连接有垫块(10)。

8.根据权利要求7所述的一种模拟坍塌隧道施工装置，其特征在于：所述支撑座(1)内转动连接有第二双头螺杆(29)，所述第二双头螺杆(29)的两端均旋合连接有第一滑块(28)，所述滑架(23)底部滑动连接有两个第二滑块(31)，两个所述第一滑块(28)和两个所述第二滑块(31)之间转动连接有至少一个剪叉机构，所述剪叉机构包括中部转动连接的两个剪叉杆(30)。

9.根据权利要求1所述的一种模拟坍塌隧道施工装置，其特征在于：所述墙体坍塌组件包括转动连接于支撑座(1)一侧的转板(11)以及固定于支撑座(1)上的第三液压推杆(21)，所述第三液压推杆(21)的伸缩端和转板(11)一侧转动连接有连杆(22)。

10.一种由权利要求1-9中任意一项所述的模拟坍塌隧道施工装置执行的隧道施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明属于隧道施工技术领域，本发明公开了一种模拟坍塌隧道施工装置及其隧道施工方法，具体的模拟坍塌隧道施工装置，包括对称设置的两个支撑座以及分别滑动连接于两个支撑座顶部的两个升降柱，两个所述升降柱之间转动连接有两个弧形板，两个所述升降柱内侧均固定安装有滑柱，两个所述滑柱之间滑动套设有套筒，所述套筒上设有吊装组件，两个所述支撑座内侧均设有墙体坍塌组件，两个所述支撑座底部均滚动连接有多个滚轮，两个所述支撑座底部均设有用于固定支撑座的定位组件。本发明通过调节施工装置的宽度和高度，使得施工装置能够进入不同的隧道，同时利用吊装组件提高搬运效率，进而提高施工效率。技术研发人员：肖维,鲁万卿,南学飞,周宗山,张厚德,吴世倞,黄飞龙,苟婉玲,王川芹,潘粤,李南星,张海轩,刘镠,周林林受保护的技术使用者：中国建筑第七工程局有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4