一种隧洞快速开挖与衬砌装置的制作方法

1.本实用新型涉及隧洞开挖领域，具体涉及到一种隧洞快速开挖与衬砌装置。


背景技术：

2.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。其中铁路隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车车辆通行的建筑物。
3.根据其所在位置可分为三大类：为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。随着现代地铁以及铁路技术的不断发展，对于隧道建设的需求越来越大。
4.由于每个隧洞的形状不一，而现有的隧洞开挖设备上的衬砌板一般为固定式，不方便根据各个隧洞的形状对其进行调节，从而在一定程度上给工作人员的使用带来诸多不便。
5.因此，有必要提供一种隧洞快速开挖与衬砌装置解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的技术问题在于提供一种隧洞快速开挖与衬砌装置，解决现有隧洞开挖设备上的衬砌板不方便根据各个隧洞的形状对其进行调节的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种隧洞快速开挖与衬砌装置，包括：
8.底座，所述底座上设有竖直的液压伸缩杆；所述液压伸缩杆的活塞杆上固定有可上下移动的调节组件；
9.衬砌板组件，所述衬砌板组件固定于所述调节组件上方，包括横向设置的主衬砌板及副衬砌板；
10.转动座，设置于所述主衬砌板的左右两端；
11.副衬砌板，通过主衬砌板左右两端的转动座设置于主衬砌板的左右两端；横向连杆，所述横向连杆设有两根，一端分别铰接于左右两侧的副衬砌板的末端，另一端与所述调节组件连接；所述横向连杆在调节组件作用下上下移动以调节副衬砌板的开合角度。
12.特别的，所述调节组件包括固定于所述液压伸缩杆的活塞杆顶部的支撑架，所述支撑架为竖向框状，在所述支撑架内设有竖向设置的伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固定有竖直丝杆，所述竖直丝杆末端通过轴承与支撑架连接；在所述竖直丝杆上还套设有螺纹块，所述横向连杆贯穿支撑架左右侧壁的条形通槽后与所述螺纹块固定连接。
13.特别的，所述主衬砌板包括衬砌板主体及可活动地插入所述衬砌板主体左右两侧的延长段，所述转动座设置于延长段末端；所述延长段通过横向调节组件调节伸缩长度。
14.更进一步的，所述横向调节组件包括固定于支撑架左右侧外壁上的横向辅助架，所述横向辅助架也为框状；在所述横向辅助架内设有与所述主衬砌板平行的双向丝杆，在
所述双向丝杆上套设有螺纹横移块，所述螺纹横移块通过倒l形板与衬砌板主体左右两侧的延长段固定连接；还包括设置于所述横向辅助架外侧壁上的横移电机，通过横移电机的输出轴驱动所述双向丝杆转动。
15.特别的，在所述底座下方还设有行走履带。
16.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：本实用新型通过驱动伺服电机，使得竖直丝杆进行旋转，竖直丝杆旋转时，可间接提高螺纹传动，带动螺纹块进行往复滑动，通过螺纹块的移动可间接通过连接杆带动两个弧形辅衬砌板进行相应的调节，从而可方便设备能够适应不同形状的隧洞，便于开展后续开挖工作，进而可方便工作人员的使用。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图。
18.图2为调节组件及主衬砌板结构示意图。
19.图3为本实用新型带有横向调节组件的实施例结构示意图。
20.图4为图3中a处放大结构示意图。
21.图中各标号的释义为：底座—1；液压伸缩杆—2；衬砌板组件—4；衬砌板主体—41；支撑架—42；主衬砌板—43；延长段—44；伺服电机—45；竖直丝杆—46；螺纹块—47；转动座—48；副衬砌板—49；横向连杆—410；行走履带—5；横向调节组件—6；横向辅助架—61；双向丝杆—62；倒l形板—63；螺纹横移块—64。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以便对本实用新型的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的了解。
23.如图1～图4所示，一种隧洞快速开挖与衬砌装置，包括：
24.底座1，所述底座1上设有竖直的液压伸缩杆2；所述液压伸缩杆2的活塞杆上固定有可上下移动的调节组件；
25.衬砌板组件4，所述衬砌板组件4固定于所述调节组件上方，包括横向设置的主衬砌板43；
26.转动座48，设置于所述主衬砌板43的左右两端；
27.副衬砌板49，通过主衬砌板43左右两端的转动座48设置于主衬砌板43的左右两端；横向连杆410，所述横向连杆410设有两根，一端分别铰接于左右两侧的副衬砌板49的末端，另一端与所述调节组件连接；所述横向连杆410在调节组件作用下上下移动以调节副衬砌板49的开合角度。
28.在本实用新型中，主要工作过程为：通过设置于底座1上的液压伸缩杆2调节顶部的衬砌板组件4的高度，以适应不同高度的隧洞，利用转动座48上设置的副衬砌板49，辅助衬砌板组件4的主衬砌板43，对隧洞侧壁进行辅助支撑。同时配合调节组件控制横向连杆410在竖直方向上的升降，以达到利用横向连杆410控制副衬砌板49开合角度的目的。
29.作为一个优选的实施例，所述调节组件包括固定于所述液压伸缩杆2的活塞杆顶
部的支撑架42，所述支撑架42为竖向框状，在所述支撑架42内设有竖向设置的伺服电机45，所述伺服电机45的输出轴上固定有竖直丝杆46，所述竖直丝杆46末端通过轴承与支撑架42连接；在所述竖直丝杆46上还套设有螺纹块47，所述横向连杆410贯穿支撑架42左右侧壁的条形通槽后与所述螺纹块47固定连接。
30.在本实施例中，提供了一种可供实施的调节组件的具体结构，其中，伺服电机45驱动竖直丝杆46旋转，进而调整螺纹块47在竖直丝杆46上的高度，利用螺纹块47改变横向连杆410的高度，以调整副衬砌板49的开合角度。
31.作为一个优选的实施例，所述主衬砌板43包括衬砌板主体41及可活动地插入所述衬砌板主体41左右两侧的延长段44，所述转动座48设置于延长段44末端；所述延长段44通过横向调节组件调节伸缩长度。
32.在本实施例中，通过延长段44插入衬砌板主体41内，并利用横向调节组件调整延长段44插入衬砌板主体41的长度，以延长主衬砌板43的长度，达到适配不同规格隧洞的目的。
33.作为一个更进一步的实施例，所述横向调节组件包括固定于支撑架42左右侧外壁上的横向辅助架61，所述横向辅助架61也为框状；在所述横向辅助架61内设有与所述主衬砌板43平行的双向丝杆62，在所述双向丝杆62上套设有螺纹横移块64，所述螺纹横移块64通过倒l形板63与衬砌板主体41左右两侧的延长段44固定连接；还包括设置于所述横向辅助架61外侧壁上的横移电机，通过横移电机的输出轴驱动所述双向丝杆62转动。
34.在本实施例中，提供了一种可供实施的横向调节组件的结构，其中横向辅助架61提供支撑点位，利用横移电机驱动横向辅助架61内的双向丝杆62，从而改变双向丝杆62上套设的螺纹横移块64的水平位置，并将改水平横移通过倒l形板63传递至上方的延长段44，达到调整延长段44插入衬砌板主体41内的长度的目的。
35.作为一个优选的实施例，在所述底座1下方还设有行走履带5。
36.在本实施例中，行走履带5的作用在于快速便捷地调整本实用新型装置在隧洞内的位置，增加装置的灵活性。
37.本实用新型描述中出现的“连接”、“固定”，可以是固定连接、加工成型、焊接，也可以机械连接，具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.本实用新型描述中，出现的术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系仅为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位，因此并不能理解为对本实用新型的限制。
39.最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所描述的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。