一种隧道临时多角度支撑装置的制作方法

1.本发明涉及隧道施工辅助工具技术领域，具体涉及一种隧道临时多角度支撑装置。


背景技术：

2.随着时代的发展，技术的进步，快节奏的生活，使人们对交通的需求越来越高，隧道的产生，为交通提供了更多的选择，但隧道施工过程中，为防止隧道坍落，往往需要对隧道进行支撑，隧道支撑指的是隧道开挖过程中，为了防止围岩变形或坍落所设置的支护结构，常用的有构件支撑和喷锚支护两类，但市面上的支撑装置，大多数不方便拆卸和安装，且不能根据隧道的具体情况调节对隧道多角度的支撑，并且不方便移动。


技术实现要素：

3.针对现技术所存在的问题，提供一种隧道临时多角度支撑装置，通过伸缩架的打开或收起，驱使了侧边支撑机构和曲面支撑机构对隧道内部的支撑，提高了支撑效果，通过轨道车的行进，完成了对隧道的临时支撑，减少了人力劳动。
4.本发明是这样实现的，提供一种隧道临时多角度支撑装置，包括轨道车、伸缩架、侧边支撑机构和曲面支撑机构，隧道内铺设有供轨道车行驶的导轨；伸缩架设置在轨道车上；侧边支撑机构具有两个，两个侧边支撑机构对称连接在伸缩架的两侧；曲面支撑机构连接在伸缩架上方，且位于两个侧边支撑机构的上端之间；轨道车上安装有伸缩驱动器，伸缩驱动器与伸缩架连接，当伸缩架被打开时，两个侧边支撑机构支撑在隧道的直边，曲面支撑机构支撑在隧道的曲面。
5.优选的，所述伸缩架包括铰接座、第一支撑板和第二支撑板；铰接座设置在所述伸缩驱动器上端；第一支撑板设有两个，两个第一支撑板对称设置在铰接座的两侧，每个第一支撑板的一端均铰接于铰接座上，当铰接座移动到最上端时，两个第一支撑板均处于水平状态，两个第一支撑板远离铰接座的一端与隧道直边接触，所述曲面支撑机构设置在两个第一支撑板上；第二支撑板具有两个，两个第二支撑板对称、竖直设置在伸缩驱动器的两侧，每个第二支撑板的上端均与同侧的第一支撑板远离铰接座的一端铰接，每个第二支撑板的下端均连接有水平朝向所述轨道车方向延伸的导向杆，轨道车的内部设有套设在两个导向杆上的套筒，两个所述侧边支撑机构分别连接在同侧的第二支撑板远离伸缩驱动器的一侧；轨道车上对称设有两个电动伸缩杆，每个电动伸缩杆的非工作端均铰接在轨道车上，每个电动伸缩杆的工作端分别铰接在同侧的第二支撑板的下半部。
6.进一步优选，所述侧边支撑机构包括侧边抵压板和第一缓冲弹簧；侧边抵压板设置在所述第二支撑板远离所述伸缩驱动器的一侧，侧边抵压板与第
二支撑板之间保持平行，侧边抵压板的长度等于隧道直边的长度，侧边抵压板的上半部和下半部朝向第二支撑板的方向均延伸有一个穿过第二支撑板的插杆，第二支撑板上开设有供插杆插设的插口；第一缓冲弹簧设有两个，两个第一缓冲弹簧分别套设在一个插杆上，每个第一缓冲弹簧的两端分别与侧边抵压板的表面和第二支撑板的表面固定连接，且第一缓冲弹簧在自然状态时，插杆仍位于第二支撑板的插口内。
7.进一步优选，所述套筒的中间位置开设有进油口，每个所述导向杆均呈贯通结构，每个所述第二支撑板与对应导向杆连接的位置处均开设有与对应导向杆对接的通口，并且每个所述侧边抵压板与对应第二支撑板之间均连接有与通口连通的波纹管。
8.进一步优选，所述曲面支撑机构包括扇形骨架和曲面抵压块；扇形骨架设置在两个所述第一支撑板上；曲面抵压块设有若干个，若干个曲面抵压块均匀设置在扇形骨架的弧边上，每个曲面抵压块的曲面均与隧道的曲面契合，每个曲面抵压块与扇形骨架之间均连接有第二缓冲弹簧。
9.进一步优选，所述扇形骨架包括活动板、连接板和弹性折叠片；活动板的数量等于所述曲面抵压块的数量，活动板均匀分布在两个所述第一支撑板之间；每两个相邻的活动板之间以及每个第一支撑板和相邻的活动板之间均具有一个连接板；每个连接板和相邻的活动板之间以及每个第一支撑板和相邻的连接板之间均具有一个弹性折叠片。
10.进一步优选，所述铰接座的两侧分别固定连接两个同心但半径不同的半环轨道的两端，每个所述活动板上靠近半环轨道的一端的一侧均设有一个凸柱，每个凸柱均活动置于两个半环轨道之间的通道内。
11.进一步优选，每个所述活动板上沿着其长度方向均贯穿的开设有通口，每个活动板的通口内均插设有一个长杆，每个长杆远离所述铰接座的一端均伸到活动板的外侧，每个所述曲面抵压块均固定在对应的长杆端部，每个所述第二缓冲弹簧均套设在对应的长杆上，并且每个第二缓冲弹簧的两端分别与对应的曲面抵压块和活动板固定连接。
12.进一步优选，所述伸缩驱动器包括立柱、升降杆、固定夹和活塞；立柱呈竖直状态设置在所述轨道车上；立柱上开设有供升降杆插设的通道，升降杆同轴插设在立柱内，升降杆的直径小于通道的直径，立柱的上端与升降杆的直径相同；固定夹设置在升降杆的上端，所述铰接座固定安装在固定夹上；活塞套设在升降杆的下端，活塞的外径等于通道的直径，立柱的侧壁且靠近其下端的位置处开设有与通道连通的第一油液进口，立柱的侧壁且靠近其上端的位置处开设有与通道连通的第二油液进口。
13.进一步优选，所述立柱的通道内同轴设有一个顶针，顶针的针头端与立柱的通道上端具有大于所述活塞高度的距离，所述升降杆上同轴开设有与顶针相同直径的通口，所述铰接座和所述固定夹与升降杆之间均对接的开设有通口，若干个所述活动板靠近铰接座
一端的通口与铰接座的通口之间通过一个软管连通。
14.本技术相比较于现有技术的有益效果是：1.本技术通过伸缩架的打开或收起，驱使了侧边支撑机构和曲面支撑机构对隧道内部的支撑，实现了对隧道多角度的支撑，与现有技术相比，能够对隧道内各个角度的位置进行同步支撑，无需安装若干个电动伸缩杆对隧道进行支撑，对隧道临时支撑更加方便，提高了支撑效果，通过轨道车的行进，完成了对隧道的临时支撑，与现有技术通过人工安装支撑架的方式相比，减少了人力劳动。
15.2.本技术通过伸缩驱动器对伸缩架的驱动，完成了伸缩架的打开或收起，实现了侧边支撑机构和曲面支撑机构对隧道内部的支撑，与现有技术相比，只需通过单个驱动源对隧道各个角度的位置进行同步支撑，无需通过多个驱动源对隧道各个角度的位置的逐步支撑，提高了支撑效果。
16.3.本技术通过第二支撑板对侧边抵压板的挤压，实现了侧边抵压板对隧道直边的支撑，保证隧道直边的稳定。
17.4.本技术通过两个第一支撑板驱使扇形骨架的打开，促使了若干个曲面抵压块均匀分布在隧道曲面的各个角度的位置处，实现了对隧道曲面的多角度支撑，提高了支撑效果，保证了隧道曲面的稳定。
附图说明
18.图1是本技术的立体结构示意图；图2是本技术的主视图；图3是本技术的局部立体结构示意图；图4是图3的右视图；图5是图4的a-a处剖视图；图6是伸缩架和侧边支撑机构的立体结构示意图；图7是图6的主视图；图8是曲面支撑机构的立体结构示意图；图9是图8的主视图；图10是图5的b处放大示意图；图11是图5的c处放大示意图；图12是图5的d处放大示意图；图13是伸缩架收起状态示意图；图14是伸缩架打开状态示意图。
19.图中标号为：1-轨道车；1a-套筒；1a1-进油口；1a2-波纹管；2-导轨；3-伸缩架；3a-铰接座；3b-第一支撑板；3c-第二支撑板；3c1-导向杆；3d-电动伸缩杆；4-侧边支撑机构；4a-侧边抵压板；4a1-插杆；4b-第一缓冲弹簧；5-曲面支撑机构；5a-扇形骨架；5a1-活动板；5a11-凸柱；5a2-连接板；5a3-弹性折
叠片；5a4-半环轨道；5b-曲面抵压块；5b1-长杆；5c-第二缓冲弹簧；6-伸缩驱动器；6a-立柱；6a1-第一油液进口；6a2-第二油液进口；6b-升降杆；6c-固定夹；6d-活塞；6e-顶针；6f-软管；7-隧道。
具体实施方式
20.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
21.参见图1-图14所示，本实施例提供一种隧道临时多角度支撑装置，包括轨道车1、伸缩架3、侧边支撑机构4和曲面支撑机构5，隧道7内铺设有供轨道车1行驶的导轨2；伸缩架3设置在轨道车1上；侧边支撑机构4具有两个，两个侧边支撑机构4对称连接在伸缩架3的两侧；曲面支撑机构5连接在伸缩架3上方，且位于两个侧边支撑机构4的上端之间；轨道车1上安装有伸缩驱动器6，伸缩驱动器6与伸缩架3连接，当伸缩架3被打开时，两个侧边支撑机构4支撑在隧道7的直边，曲面支撑机构5支撑在隧道7的曲面。
22.对隧道7支撑过程中，首先，将轨道车1顺着导轨2行驶至隧道7内部所需支撑的区域，正常状态下，伸缩架3处于收起状态，在伸缩驱动器6驱动的情况下，伸缩架3随之打开，侧边支撑机构4逐渐向着隧道7的直边靠近，而曲面支撑机构5逐渐向着隧道7的曲面靠近，直至伸缩架3完全打开后，两个侧边支撑机构4从而支撑在隧道7的侧边，曲面支撑机构5支撑在隧道7的曲面，完成对隧道7内部的全面支撑，伸缩架3根据隧道7内部的情况提前进行设置，导轨2的铺设也位于隧道7的中间位置，使得伸缩架3在打开后能够完全促使侧边支撑机构4和曲面支撑机构5对隧道7进行支撑，在侧边支撑机构4和曲面支撑机构5的作用下，达到了对隧道7内部多角度的支撑效果，通过伸缩驱动器6的驱动，完成了对伸缩架3的打开或收起，达到了在单个驱动源的驱使下驱使侧边支撑机构4和曲面支撑机构5对隧道7的支撑，方便对隧道7的临时支撑。
23.参见图6和图7所示，所述伸缩架3包括铰接座3a、第一支撑板3b和第二支撑板3c；铰接座3a设置在所述伸缩驱动器6上端；第一支撑板3b设有两个，两个第一支撑板3b对称设置在铰接座3a的两侧，每个第一支撑板3b的一端均铰接于铰接座3a上，当铰接座3a移动到最上端时，两个第一支撑板3b均处于水平状态，两个第一支撑板3b远离铰接座3a的一端与隧道7直边接触，所述曲面支撑机构5设置在两个第一支撑板3b上；第二支撑板3c具有两个，两个第二支撑板3c对称、竖直设置在伸缩驱动器6的两侧，每个第二支撑板3c的上端均与同侧的第一支撑板3b远离铰接座3a的一端铰接，每个第二支撑板3c的下端均连接有水平朝向所述轨道车1方向延伸的导向杆3c1，轨道车1的内部设有套设在两个导向杆3c1上的套筒1a，两个所述侧边支撑机构4分别连接在同侧的第二支撑板3c远离伸缩驱动器6的一侧；轨道车1上对称设有两个电动伸缩杆3d，每个电动伸缩杆3d的非工作端均铰接在轨道车1上，每个电动伸缩杆3d的工作端分别铰接在同侧的第二支撑板3c的下半部。
24.伸缩架3在收起状态下，伸缩驱动器6未启动，铰接座3a的位置处于隧道7圆心的下方，两个第一支撑板3b之间的角度小于180
°
，而两个第二支撑板3c始终保持着竖直状态且处于靠近轨道车1的位置处，打开状态下，伸缩驱动器6启动，铰接座3a升高移动到隧道7圆心的位置处，两个第一支撑板3b之间逐渐平行，两者的角度最终等于180
°
，两个第一支撑板
3b随之推动对应的第二支撑板3c向外移动，直至两个第一支撑板3b与对应的第二支撑板3c之间保持垂直状态，两个第一支撑板3b朝向隧道7直边的端部与其接触，而第二支撑板3c靠近于隧道7的直边，并且驱使侧边支撑机构4支撑在隧道7的直边，曲面支撑机构5在两个第一支撑板3b打开后也完全支撑在隧道7的曲面，在伸缩架3完全打开后，达到了对隧道7直边和曲面的完全支撑，完成了对隧道7内部多个角度的支撑。
25.参见图6、图7和图12所示，所述侧边支撑机构4包括侧边抵压板4a和第一缓冲弹簧4b；侧边抵压板4a设置在所述第二支撑板3c远离所述伸缩驱动器6的一侧，侧边抵压板4a与第二支撑板3c之间保持平行，侧边抵压板4a的长度等于隧道7直边的长度，侧边抵压板4a的上半部和下半部朝向第二支撑板3c的方向均延伸有一个穿过第二支撑板3c的插杆4a1，第二支撑板3c上开设有供插杆4a1插设的插口；第一缓冲弹簧4b设有两个，两个第一缓冲弹簧4b分别套设在一个插杆4a1上，每个第一缓冲弹簧4b的两端分别与侧边抵压板4a的表面和第二支撑板3c的表面固定连接，且第一缓冲弹簧4b在自然状态时，插杆4a1仍位于第二支撑板3c的插口内。
26.当侧边支撑机构4支撑在隧道7的直边时，侧边抵压板4a抵压在隧道7的直边，由于侧边抵压板4a与第二支撑板3c之间通过第一缓冲弹簧4b的连接，因此，使得侧边抵压板4a在支撑到隧道7直边时得到了缓冲，避免伸缩架3完全打开后，侧边抵压板4a与隧道7直边之间还存在间隙的情况。
27.参见图7和图12所示，所述套筒1a的中间位置开设有进油口1a1，每个所述导向杆3c1均呈贯通结构，每个所述第二支撑板3c与对应导向杆3c1连接的位置处均开设有与对应导向杆3c1对接的通口，并且每个所述侧边抵压板4a与对应第二支撑板3c之间均连接有与通口连通的波纹管1a2。
28.当侧边抵压板4a抵压在隧道7的直边后，通过进油口1a1将液压油导入到套筒1a内，液压油随之顺着两个导向杆3c1的通口进入到波纹管1a2内，两个侧边抵压板4a在液压油的挤压下，从而将其进一步抵压在隧道7的直边，达到了对隧道7直边支撑的稳定效果。
29.参见图3、图5、图8和图9所示，所述曲面支撑机构5包括扇形骨架5a和曲面抵压块5b；扇形骨架5a设置在两个所述第一支撑板3b上；曲面抵压块5b设有若干个，若干个曲面抵压块5b均匀设置在扇形骨架5a的弧边上，每个曲面抵压块5b的曲面均与隧道7的曲面契合，每个曲面抵压块5b与扇形骨架5a之间均连接有第二缓冲弹簧5c。
30.当两个第一支撑板3b保持水平后，扇形骨架5a从被收起的状态随之变成被打开的状态，扇形骨架5a打开后，若干个曲面抵压块5b也随之分布在隧道7曲面的各个角度的位置处，由于铰接座3a的向上提升，以及扇形骨架5a的打开，两者的配合下，促使了若干个曲面抵压块5b对隧道7曲面的抵压，曲面抵压块5b在第二缓冲弹簧5c的作用下，使得曲面抵压块5b抵压在隧道7曲面后得到了缓冲，避免了曲面抵压块5b与隧道7之间存在间距的情况。
31.参见图8和图9所示，所述扇形骨架5a包括活动板5a1、连接板5a2和弹性折叠片5a3；活动板5a1的数量等于所述曲面抵压块5b的数量，活动板5a1均匀分布在两个所述第一支撑板3b之间；每两个相邻的活动板5a1之间以及每个第一支撑板3b和相邻的活动板5a1之间均具有一个连接板5a2；每个连接板5a2和相邻的活动板5a1之间以及每个第一支撑板3b和相邻的连接板5a2之间均具有一个弹性折叠片5a3。
32.当扇形骨架5a收起时，若干个活动板5a1之间被收在一起，每两个相邻的活动板
5a1之间所连接的弹性折叠片5a3被压缩，当扇形骨架5a打开时，若干个活动板5a1之间均匀分开，由于每个弹性折叠片5a3均具有弹性，因此，在若干个活动板5a1分开后，弹性折叠片5a3也随之恢复正常状态，使得每两个相邻的活动板5a1之间保持同等间距，在若干个活动板5a1沿着隧道7曲面的均匀分布下，若干个曲面抵压块5b从而支撑在隧道7曲面的各个角度的位置处，达到了多角度的支撑效果。
33.参见图8和图9所示，所述铰接座3a的两侧分别固定连接两个同心但半径不同的半环轨道5a4的两端，每个所述活动板5a1上靠近半环轨道5a4的一端的一侧均设有一个凸柱5a11，每个凸柱5a11均活动置于两个半环轨道5a4之间的通道内。
34.当若干个活动板5a1打开过程中，为了避免若干个活动板5a1之间出现支撑不稳，导致脱落的情况发生，通过半环轨道5a4的设置，每个活动板5a1的端部通过凸柱5a11活动在半环轨道5a4内，在两个第一支撑板3b打开后，若干个活动板5a1也随之沿着隧道7曲面的圆心展开，达到了若干个活动板5a1打开后平稳的效果。
35.参见图11所示，每个所述活动板5a1上沿着其长度方向均贯穿的开设有通口，每个活动板5a1的通口内均插设有一个长杆5b1，每个长杆5b1远离所述铰接座3a的一端均伸到活动板5a1的外侧，每个所述曲面抵压块5b均固定在对应的长杆5b1端部，每个所述第二缓冲弹簧5c均套设在对应的长杆5b1上，并且每个第二缓冲弹簧5c的两端分别与对应的曲面抵压块5b和活动板5a1固定连接。
36.为了促使曲面抵压块5b对隧道7曲面稳固的支撑，通过伸缩驱动器6的驱动，促使每个活动板5a1内的长杆5b1向外活动，使得曲面抵压块5b被牢固的抵压在隧道7的曲面，达到了对隧道7曲面稳固支撑的效果。
37.参见图6和图10所示，所述伸缩驱动器6包括立柱6a、升降杆6b、固定夹6c和活塞6d；立柱6a呈竖直状态设置在所述轨道车1上；立柱6a上开设有供升降杆6b插设的通道，升降杆6b同轴插设在立柱6a内，升降杆6b的直径小于通道的直径，立柱6a的上端与升降杆6b的直径相同；固定夹6c设置在升降杆6b的上端，所述铰接座3a固定安装在固定夹6c上；活塞6d套设在升降杆6b的下端，活塞6d的外径等于通道的直径，立柱6a的侧壁且靠近其下端的位置处开设有与通道连通的第一油液进口6a1，立柱6a的侧壁且靠近其上端的位置处开设有与通道连通的第二油液进口6a2。
38.当伸缩驱动器6启动时，通过第一油液进口6a1向着立柱6a的通道内导入液压油，随着液压油的导入，升降杆6b随之被向上顶起，伸缩架3也随之打开，当伸缩架3被收起时，第一进油口1a1将液压油导出，通过第二油液进口6a2向着立柱6a的通道内导入液压油，随着液压油的导入，挤压活塞6d在通道内向下滑动，升降杆6b随之回到原始位置，完成了对伸缩架3打开或收起的操作。
39.参见图9和图10所示，所述立柱6a的通道内同轴设有一个顶针6e，顶针6e的针头端与立柱6a的通道上端具有大于所述活塞6d高度的距离，所述升降杆6b上同轴开设有与顶针6e相同直径的通口，所述铰接座3a和所述固定夹6c与升降杆6b之间均对接的开设有通口，若干个所述活动板5a1靠近铰接座3a一端的通口与铰接座3a的通口之间通过一个软管6f连通。
40.当升降杆6b被液压油顶起的过程中，升降杆6b在顶针6e上滑动，直至升降杆6b上的活塞6d接触到立柱6a的上端后，升降杆6b停止移动，升降杆6b脱离顶针6e，升降杆6b的通
口与立柱6a的通道连通，随着液压油的持续导入，液压油随之进入到升降杆6b内，直至液压油顺着软管6f进入到每个活动板5a1的通口内，完成了对每个长杆5b1的挤压，每个长杆5b1随之将对于的曲面抵压块5b挤压在隧道7的曲面，达到了对隧道7曲面支撑的稳定效果。
41.本技术通过伸缩架3的打开或收起的方式，驱使了侧边支撑机构4和曲面支撑机构5对隧道7内部的支撑，实现了对隧道7多角度的支撑，提高了支撑效果，通过轨道车1的行进，完成了对隧道7的临时支撑，减少了人力劳动。
42.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。