大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构及使用方法与流程

本发明属于锚管支撑的，具体涉及一种大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构及使用方法。

背景技术：

1、锁脚锚管技术在隧道施工中应用较为广泛，隧道中的锁脚是指隧道在上台阶开挖完成架设钢支撑后，将其脚部固定的工序；锁脚会尽可能的限制钢支撑的刚性位移，使其尽早承担围岩变形引起的压力，保证隧道初期的稳定性。

2、锁脚锚管的长度和打入角度对支护结构的内力均有较大的影响，合理的长度和角度不仅有利于限制围岩的变形，而且有利于发挥支护结构的承载能力。

3、实际施工过程中，锁脚锚管在打入时需要支撑结构来控制角度，目前大多支撑结构均为固定长度，但不同工程中隧道内壁和钢拱架之间的间距不同，由此目前的支撑结构适用性低。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构及使用方法，提高了支撑结构的适用性。

2、第一方面，本发明实施例提供一种大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构，包括：

3、支撑筒，具有两个固定段和设于两个所述固定段之间的多个拼接段；两个所述固定段相互远离的一端均连接有固定单元，所述固定单元用于将所述固定段与隧道内壁或将所述固定段与钢拱架相固定；所述拼接段与所述固定段之间设置有将二者相固定的连接单元；

4、组装单元，设于所述拼接段的一端，以及具有多个插接部，所述拼接段远离所述插接部的一端开设有螺纹孔，所述螺纹孔的数量与所述插接部的数量相同且一一对应螺纹适配。

5、在一些可能的实现方式中，所述拼接段的端部开设有供所述插接部滑动的通孔；

6、所述插接部包括：

7、与所述通孔滑动适配的滑杆；

8、与所述螺纹孔螺纹适配的螺纹杆；

9、设于所述滑杆和所述螺纹杆之间的转杆，并绕自身中心轴线与所述滑杆转动连接，以及与所述螺纹杆相固定；

10、所述组装单元还具有使得所述滑杆在所述通孔内滑动的驱动部，以及具有使得所述转杆转动的转动部。

11、在一些可能的实现方式中，所述拼接段的外周环形开设有驱动槽，所述驱动槽与所述通孔连通，所述驱动部设于所述驱动槽内；

12、所述驱动部包括：

13、一个驱动环，绕自身中心轴线与所述拼接段转动连接，所述驱动环的内壁固设有驱动齿圈；

14、与所述插接部数量相同且一一对应的螺套，绕自身中心轴线与所述拼接段转动连接，以及套设于所述滑杆上且二者螺纹连接，所述螺套上固设有与所述驱动齿圈相啮合的驱动齿轮。

15、在一些可能的实现方式中，所述转动部包括转动块，所述转杆的外周螺旋开设有与所述转动块滑动适配的转动槽。

16、在一些可能的实现方式中，所述拼接段在所述通孔处的内壁固设有限位块，所述滑杆的外周开设有与所述限位块滑动适配的限位槽。

17、在一些可能的实现方式中，所述拼接段包括：

18、两个连接部，所述插接部设于其中一个所述连接部内，所述螺纹孔设于另一个所述连接部内；

19、设于两个所述连接部之间的伸缩部，用于调节两个所述连接部之间的间距。

20、在一些可能的实现方式中，所述伸缩部包括：

21、多个调节块，绕所述连接部的中心轴线设置，以及具有与其中一个所述连接部抵接的倾斜面；

22、一个绕自身中心轴线转动的调节环，与所述倾斜面抵接的所述连接部螺纹连接，以及具有用于挤压所述调节块的挤压面；

23、弹力件，固设于所述连接部与所述调节块之间，以及具有让两个所述连接部之间间距减小的预紧力。

24、在一些可能的实现方式中，所述伸缩部还包括辅助回弹件，所述辅助回弹件固设于所述调节块与所述连接部之间，以及具有让所述调节块向远离所述连接部中心轴线的预紧力。

25、在一些可能的实现方式中，所述固定单元包括：

26、固定片，与所述固定段远离所述拼接段的一端铰接；

27、支撑肋，固设于所述固定片与所述固定段之间。

28、第二方面，本发明实施例还提供了一种模块化支撑结构的使用方法。

29、结合第二方面，在一种可能的实现方式中，步骤如下：

30、s1、通过所述组装单元将多个所述拼接段连接在一起，由此将多个所述拼接段拼成所需的长度，通过所述伸缩部调节两个所述连接部之间的间距，由此可以对多个所述拼接段所拼成的长度进行调整；

31、s2、通过所述连接单元将所述固定段与位于端部的所述拼接段相固定，由此得到所需长度的所述支撑筒；

32、s3、通过所述固定单元将所述支撑筒的两端分别与隧道内壁和钢拱架相固定，利用不同长度的所述支撑肋或将所述支撑肋与固定在所述固定片和固定段的不同位置来调整所述固定片与所述支撑筒之间的夹角。

33、本发明提供的，与现有技术相比：

34、1.能够根据工程中隧道内壁和钢拱架之间间距来调整拼接段的个数，从而将多个拼接段拼成所需的长度，再将固定段与拼接段相固定组成所需长度的支撑筒，由此适配不同工程中隧道内壁和钢拱架之间的不同间距，提高了结构的适用性。

35、2.再通过固定单元将支撑筒的两端分别与隧道内壁和钢拱架相固定，最后将锁脚锚管从支撑筒内穿过，从而将锁脚锚管打入时由支撑筒进行导向支撑，由此减少锁脚锚管打入角度的偏差。

技术特征：

1.一种大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构，其特征在于，所述拼接段(102)的端部开设有供所述插接部(40)滑动的通孔(1022)；

3.如权利要求2所述的大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构，其特征在于，所述拼接段(102)的外周环形开设有驱动槽(1023)，所述驱动槽(1023)与所述通孔(1022)连通，所述驱动部(50)设于所述驱动槽(1023)内；

4.如权利要求2所述的大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构，其特征在于，所述转动部(60)包括转动块(601)，所述转杆(403)的外周螺旋开设有与所述转动块(601)滑动适配的转动槽(4031)。

5.如权利要求2所述的大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构，其特征在于，所述拼接段(102)在所述通孔(1022)处的内壁固设有限位块(1024)，所述滑杆(401)的外周开设有与所述限位块(1024)滑动适配的限位槽(4011)。

6.如权利要求1所述的大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构，其特征在于，所述拼接段(102)包括：

7.如权利要求6所述的大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构，其特征在于，所述伸缩部(80)包括：

8.如权利要求7所述的大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构，其特征在于，所述伸缩部(80)还包括辅助回弹件(804)，所述辅助回弹件(804)固设于所述调节块(801)与所述连接部(70)之间，以及具有让所述调节块(801)向远离所述连接部(70)中心轴线的预紧力。

9.如权利要求1所述的大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构，其特征在于，所述固定单元(20)包括：

10.一种模块化支撑结构的使用方法，使用权利要求1-9任一项所述大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构，其特征在于，步骤如下：

技术总结本发明提供了一种大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构及使用方法，所属锚管支撑的技术领域，所述大机配套隧道锁脚的模块化支撑结构包括支撑筒和组装单元，所述支撑筒具有两个固定段和设于两个所述固定段之间的多个拼接段；两个所述固定段相互远离的一端均连接有固定单元，所述固定单元用于将所述固定段与隧道内壁或将所述固定段与钢拱架相固定；所述拼接段与所述固定段之间设置有将二者相固定的连接单元；所述组装单元设于所述拼接段的一端，以及具有多个插接部，所述拼接段远离所述插接部的一端开设有螺纹孔，所述螺纹孔的数量与所述插接部的数量相同且一一对应螺纹适配；本发明具有适用性强的效果。技术研发人员：蔡颖,罗峥鑫,王轩,周鹏,崔浩受保护的技术使用者：中铁五局集团成都工程有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2