一种用于小断面隧道施工支护装置的制作方法

本发明涉及隧道支护设备，具体涉及一种用于小断面隧道施工支护装置。

背景技术：

1、隧道在施工过程中，底层变形，塌陷是一种很常见的问题，在对隧道进行建设开工前，通常需要建设支护结构来增强隧道的稳定性，如果不进行支护，在隧道中作业时若出现塌陷，则会对施工人员的安全造成严重的影响。

2、传统隧道在施工前，通常需要提前在隧道内壁建设适配的支护结构，这个过程包括提前预制钢拱架，预制与钢拱架相互配合的连接板，预制喷射注浆用的混凝土，在将这些预制好的材料结构，按工序依次安装在隧道内即可，这个过程由于涉及大量的预制材料，所以较为耗费工时，并且只能针对大型隧道来进行安装，若隧道断面较小时，由于隧道截面面积有限，不利于安装大量的预制材料，通常也会使用简易支护设备来对隧道内部进行安装，由于截面较小，这些简易支护设备通常是以零件形式运入隧道内，并在隧道内部完成组装搭建，实现对小断面隧道的支护，在完工后，通常又需要再次将组装好的设备拆除并运出隧道，较为繁琐，并且若遇到向引水沟，引水隧道这种断面及其小的隧道时，通常就算是在隧道内部也无法对支护设备进行组装。

3、为了解决上述问题，现提出一种小断面隧道施工支护装置。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提供了一种用于小断面隧道施工支护装置，解决了传统隧道在施工前，通常需要提前在隧道内壁建设适配的支护结构，这个过程包括提前预制钢拱架，预制与钢拱架相互配合的连接板，预制喷射注浆用的混凝土，在将这些预制好的材料结构，按工序依次安装在隧道内即可，这个过程由于涉及大量的预制材料，所以较为耗费工时，并且只能针对大型隧道来进行安装，若隧道断面较小时，由于隧道截面面积有限，不利于安装大量的预制材料，通常也会使用简易支护设备来对隧道内部进行安装，由于截面较小，这些简易支护设备通常是以零件形式运入隧道内，并在隧道内部完成组装搭建，实现对小断面隧道的支护，在完工后，通常又需要再次将组装好的设备拆除并运出隧道，较为繁琐，并且若遇到向引水沟，引水隧道这种断面及其小的隧道时，通常就算是在隧道内部也无法对支护设备进行组装的问题。

2、本发明采用的技术方案为：包含n型底座，第一安装板，拱形板，滚轮，防护支架，顶壁支护机构，侧壁支护机构，内壁支护机构，驱动机构，升降机构，拓展防护机构；

3、所述n型底座的两个竖板上端分别设有第一安装板，两个所述第一安装板的上端固定设有同一个拱形板，所述拱形板的中部上端分别设有两个顶壁支护机构，两个所述顶壁支护机构的外侧分别设有侧壁支护机构，两个所述侧壁支护机构分别设在所述拱形板靠近两个端头的外侧；

4、两个所述顶壁支护机构分别被两个所述侧壁支护机构驱动工作；

5、所述拱形板的内侧壁上可拆卸接触设有内壁支护机构，所述内壁支护机构被两个所述侧壁支护机构共同驱动工作；

6、所述n型底座的两个竖板外侧分别活动设有两个滚轮，四个所述滚轮均通过升降机构驱动升降；

7、所述n型底座的横板下端设有驱动机构，两个所述侧壁支护机构均被所述驱动机构驱动工作,所述升降机构被两个所述侧壁支护机构共同驱动工作；

8、所述拱形板的前壁外活动设有两个防护支架，两个所述防护支架均通过拓展防护机构驱动活动；

9、所述拓展防护机构被所述内壁支护机构驱动工作。

10、进一步地，所述顶壁支护机构包含第一支护杆，第一支护板，第一连杆；

11、所述拱形板的顶壁两侧分别设有第一通孔，两个所述第一通孔内分别滑动贯穿设有第一支护杆；

12、两个所述第一支护杆的第一端分别设有第一支护板，两个所述第一支护板分别设在所述拱形板的顶壁外侧；

13、两个所述第一支护杆的第二端分别转动设有第一连杆的第一端；

14、两个所述第一连杆均被所述侧壁支护机构驱动偏转。

15、进一步地，所述侧壁支护机构包含第二支护杆，第二支护板，活动支护板，复位弹簧，第二连杆，螺纹安装块，螺纹杆；

16、两个所述第一通孔的外侧分别设有第二通孔，两个所述第二通孔内分别滑动贯穿设有第二支护杆；

17、两个所述第二支护杆的第一端分别设有第二支护板，两个所述第二支护板分别活动设在所述拱形板靠近两个端头的外侧；

18、两个所述第二支护板的上方分别通过若干复位弹簧设有活动支护板；

19、两个所述第二支护杆的第二端分别转动设有第二连杆的第一端；

20、两个所述第二连杆的第二端之间设有同一个螺纹安装块，所述螺纹安装块的两端分别与两个所述第二连杆的第二端转动连接；

21、所述螺纹安装块的中间端螺纹贯穿设有螺纹杆，所述螺纹杆的下端转动设在所述n型底座的横板上端中部；

22、所述螺纹杆被所述驱动机构驱动转动；

23、两个所述第一连杆分别与两个所述第二连杆的中间端转动连接；

24、所述螺纹安装块通过滑动分别驱动所述内壁支护机构和所述升降机构工作。

25、进一步地，所述内壁支护机构包含水平杆，第一矩形滑块，第一滑杆，第一支撑轮，工字形滑块，第二滑杆，第三连杆，竖直板，第二支撑轮，第四连杆；

26、所述拱形板的前后侧壁下端分别固定设有水平杆，两个所述水平杆的中间端外壁分别垂直设有竖直板；

27、两个所述水平杆上分别设有两个第一矩形通槽，位于同一侧的两个所述第一矩形通槽分别设在位于同侧的所述竖直板的两侧；

28、两个所述竖直板的内侧壁上分别设有第一t型滑槽，两个所述第一t型滑槽内分别滑动设有工字形滑块的第一横板，两个所述工字形滑块的第二横板分别在两个所述竖直板的内侧壁外滑动设置；

29、两个所述工字形滑块的第二横板外侧分别设有第二滑杆的第一端；

30、两个所述第二滑杆的第二端分别转动设有第二支撑轮，两个所述第二支撑轮分别与所述拱形板的内壁顶端可拆卸接触；

31、两个所述工字形滑块的第二横板两侧分别转动设有第三连杆的第一端；

32、四个所述第三连杆的第二端内壁上分别转动设有第二支撑轮，四个所述第二支撑轮分别与所述拱形板的内壁两侧可拆卸接触；

33、四个所述第三连杆的第二端外壁上分别转动设有第一滑杆的第一端，四个所述第一滑杆的第二端分别固定设有第一矩形滑块；

34、位于同一侧的两个所述第一矩形滑块分别滑动设在位于同一侧的两个第一矩形通槽内；

35、两个所述第二连杆的第一端外壁分别转动设有第四连杆的第一端，位于同一侧的两个所述第四连杆的第二端分别与位于同一侧的两个所述第三连杆的第一端通过第一转轴转动连接；

36、其中一个所述工字形滑块通过滑动驱动所述拓展防护机构工作。

37、进一步地，所述拓展防护机构包含连接块，第五连杆，第三滑杆，第四滑杆；

38、靠近所述拱形板前壁的所述竖直板的外壁上设有第二矩形通槽，所述第二矩形通槽与所述第一t型滑槽的横槽之间连通设置；

39、滑动设在所述第一t型滑槽内的工字形滑块的第一横板外壁上设有连接块的第一端；

40、所述连接块的第二端滑动贯穿所述第二矩形通槽，所述连接块的第二端两侧分别转动设有第五连杆的第一端；

41、所述拱形板的前壁上端滑动贯穿设有第三滑杆，两个所述第五连杆的第二端分别转动设在所述第三滑杆的外端下侧；

42、两个所述防护支架均为与所述拱形板相配合的弧形防护板，两个所述弧形防护板的第一端分别固定设在所述第三滑杆的两侧；

43、两个所述弧形防护板的第二端分别设有第四滑杆，两个所述第四滑杆分别在所述拱形板的前壁两侧滑动贯穿连接；

44、两个所述弧形防护板与所述拱形板的前壁之间通过可折叠伸缩板连接。

45、进一步地，所述升降机构包含n型滚轮架，t型滑块，第六连杆，第七连杆，矩形杆；

46、所述n型底座的横板前壁和后壁上端分别固定设有矩形杆，两个所述矩形杆分别设在两个所述水平杆的下方；

47、两个所述矩形杆的上端分别设有第二t型滑槽，两个所述第二t型滑槽内分别滑动设有两个t型滑块的横板；

48、位于同一侧的两个所述t型滑块的竖板内壁上分别转动设有第六连杆的第一端；

49、位于同一侧的两个所述第六连杆的第二端分别转动设在位于同侧的所述螺纹安装块的侧壁两端；

50、四个所述第六连杆的中间端外壁上分别转动设有第七连杆的第一端；

51、所述n型底座的横板上分别设有四个与所述第七连杆相互配合的第四矩形通槽；

52、四个所述第七连杆的第二端分别活动贯穿四个所述第四矩形通槽设有n型滚轮架的横板，位于同一侧的两个所述第七连杆的第二端分别与所述n型滚轮架的横板前壁或后壁两侧转动连接，所述n型滚轮架的横板两端分别转动设有第一轮轴，所述n型底座的两个竖板外壁上分别设有第三矩形通槽，两个所述第一轮轴分别滑动贯穿两个所述第三矩形通槽与其中两个所述滚轮固定连接；

53、另外两个所述滚轮分别转动设在所述n型滚轮架的竖杆外壁上。

54、进一步地，所述驱动机构包含，摇柄，第一锥齿轮，第二锥齿轮；

55、所述n型底座的两个竖板后壁之间设有第二安装板，所述第二安装板的外壁上设有摇柄，所述摇柄的输出端转动贯穿所述第二安装板的侧壁设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的上端啮合设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮通过第二转轴转动设在所述n型底座的横板下端；

56、所述第二转轴的上端转动贯穿所述n型底座的横板与所述螺纹杆的下端固定连接。

57、本发明的优点：

58、本发明的顶壁支护机构可以有效地支护起小断面隧道的顶壁，本发明的侧壁支护机构可以有效的支撑起小断面隧道的侧壁，并与顶壁支护机构的配合下可以对隧道内壁三点形成有效三点支护，更加稳定，在不使用本设备时，可以收缩起来，大大减少了占地面积，并且升降机构会在支护机构收纳起来时自动将滚轮降下，方便移动设备的同时也可以以更小的体积进入到小断面隧道中，本发明的内壁支护机构在展开时为拱形板的内壁提供了受力更加稳定的三点支撑，进一步加强了设备的支撑强度和抗断裂能力，本发明的拓展防护机构在设备展开时也随之展开，为工作人员提供了一端顶部具有防护的移动空间，避免隧道顶端的碎石脱落导致人员受伤。

59、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点，下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。