隧道开挖支护结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种隧道开挖支护结构。


背景技术：

2.隧道在施工过程中易坍塌，不仅影响施工进度，也为施工人员的生命安全带来隐患，因此，需要采用施工支护架等装置对隧道进行加固支护，避免隧道严重变形或坍塌。
3.相关技术中，为了便于支护结构的移动，会在支护结构的下方设置滚轮，如公告号为cn208734364u的实用新型所公开的专利，其上端设有与隧道内壁适配的弧形板。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为在实际使用过程中，支护结构移动时无法保证在隧道的正中间，由于弧形板相对滚轮是固定的，如果支护结构整体位置有了偏移，那弧形板就与对应位置的内壁不匹配，导致弧形板与隧道内壁之间存在间隙，支撑效果差，且弧形板易损坏。


技术实现要素：

5.为了解决现有隧道支护结构位置易偏离中心线的技术问题，本技术提供一种隧道开挖支护结构。
6.一种隧道开挖支护结构，包括安装板，所述安装板的下方安装有行走机构，所述安装板的上方设有支架，所述支架上设有用以支护隧道内壁的支护组件，所述支架可沿安装板长度方向滑动，所述支架滑动方向的两侧皆安装有定位组件，所述定位组件包括定位板和固定在支架上的第一驱动件，所述定位板与支架滑动方向垂直且被第一驱动件驱动靠近或远离支架，
7.通过采用上述技术方案，控制支架两侧的定位板伸出相同距离，再配合支架在安装板上的滑动，可实现支架的自动对中，从而保证支护组件能够支护与其适配的隧道内壁，保证支护效果，也避免支护组件损坏。
8.优选的，所述定位板背离支架的表面均布多个导向轮，所述导向轮为万向轮。
9.通过采用上述技术方案，支护结构需要前行支护隧道另一段时，由于导向轮的设置，移动过程中不必将定位组件收回，可全程为支护结构的前行进行定位，保证了支护结构在整个移动过程中的位置精度。
10.优选的，所述行走机构包括行走轮，所述行走轮为单向轮且行进方向与安装板宽度方向一致。
11.通过采用上述技术方案，行走轮使支护结构只能沿隧道的走向运动，避免支护结构向其他方向运动，进一步保证了支护结构运行的位置精度。
12.优选的，所述安装板下方设有支撑组件，所述支撑组件包括撑板和固定在安装板上的第二驱动件，所述撑板与安装板平行且被第二驱动件驱动靠近或远离安装板。
13.通过采用上述技术方案，当整个装置运行至目标位置进行支护时，第二驱动件可驱动撑板向下运动，直至行走机构被撑起悬空，相对于采用行走机构进行支撑固定而言，采
用撑板进行支撑固定增加了支撑面积，支撑更加牢固，能够避免整个结构在支护时滑移。
14.优选的，所述撑板背离安装板的表面均布有卡齿。
15.通过采用上述技术方案，当撑板被驱动接触隧道地面时，卡齿会咬合在地面内，提供一定的咬合力，进一步避免整个结构在支护时滑移。
16.优选的，所述支护组件包括弧形支护板和固定在支架顶部的第三驱动件，所述弧形支护板与隧道内顶壁适配且被第三驱动件驱动靠近或远离支架。
17.通过采用上述技术方案，支护组件安装在支架的顶部，定位组件安装在支架的侧部，两者安装位置互不干涉，安装更加方便，并且支架不需设置成升降等活动结构，更有利于保证整个装置的结构稳定性。
18.优选的，所述弧形支护板由多块邻接拼成，且每块皆连接有一个第三驱动件。
19.通过采用上述技术方案，弧形支护板分为相邻接的多块，并各自配置第三驱动件，相对整块弧形支护板来讲，可将弧形支护板对应较长弧长的隧道内壁设置，能够保证支撑力，进而提高支护能力。
20.优选的，所述支架的顶部设有与第三驱动件对应的多个平面，且每个平面皆与对应的第三驱动件的驱动方向垂直。
21.通过采用上述技术方案，第三驱动件驱动时受到弧形支护板的作用力与支架相垂直，全部力皆作用于支架支撑能力最强的方向，没有其他方向的分力，能够避免第三驱动件与支架连接结构的损坏。
22.优选的，所述支架为固定桁架结构。
23.通过采用上述技术方案，支架设置为固定桁架结构，一方面利用了固定桁架坚固的优点，另一方面通过行走机构也避免了固定桁架运输成本高的缺点，更适用于本技术中这种需要极大支撑力的场合。
24.综上所述，本技术具有以下有益效果：
25.1、本技术的支护结构能够在进入隧道的待支护位置时，通过位于支架两侧的定位组件配合支架在安装板上的滑动实现自动对中，保证支护组件能够支护在与其适配的隧道内壁上，保证了支护效果，也避免了支护组件的损坏；
26.2、本技术的支撑组件在整个支护结构运行至目的位置时，第二驱动件驱动撑板向下运动，将行走机构架空，使整个装置在支撑装置的作用下固定在隧道内，固定更加牢靠，能避免支护时的滑移；
27.3、本技术的弧形支护板采用多块邻接拼成，且每块皆配置一个第三驱动件，能够对应整个隧道的弧长设置，保证支撑力。
附图说明
28.图1是本技术实施例的结构示意图；
29.图2是本技术实施例安装板的结构示意图；
30.图3是本技术实施例行走机构的结构示意图（装配在安装板上）；
31.图4是本技术实施例支撑组件的结构示意图（装配在安装板上）；
32.图5是本技术实施例支架的结构示意图；
33.图6是本技术实施例定位组件的结构示意图（其中一侧）；
34.图7是本技术实施例支护组件的结构示意图。
35.附图标记说明：
36.1、安装板；11、滑槽；2、行走机构；21、行走轮；3、支撑组件；31、撑板；32、卡齿；33、第二驱动件；4、支架；41、框体；42、连接杆；43、滑条；5、定位组件；51、定位板；52、导向轮；53、第一驱动件；6、支护组件；61、弧形支护板；62、第三驱动件。
具体实施方式
37.以下结合附图1
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7对本技术作进一步详细说明。
38.本技术实施例公开一种隧道开挖支护结构。参照图1，支护结构包括安装板1，安装板1下方设有行走机构2和支撑组件3，安装板1上方设有支架4，支架4两侧设有定位组件5，支架4顶部设有支护组件6。
39.参照图2，安装板1为矩形的平板状结构。一般情况下，安装板1隧道走向上的长度小于隧道宽度方向的长度，所以将安装板1使用状态下对应隧道走向的方向定义为其宽度方向。安装板1的上表面开设有沿其长度方向开设的滑槽11，滑槽11用以滑动安装支架4。
40.参照图3，行走机构2为本领域常用的结构，具体结构这里不做赘述，但本技术中选用的行走机构2的行走轮21为单向轮，且单向轮的行进方向与安装板1的宽度方向一致。
41.参照图4，支撑组件3设置有两套，沿安装板1宽度方向分布且皆位于安装板1下方。支撑组件3包括撑板31和第二驱动件33，撑板31为矩形板状结构，第二驱动件33为液压缸，液压缸的缸体固定在安装板1的下表面，液压缸的活塞杆输出端垂直固连撑板31。撑板31的下表面均布有卡齿32，卡齿32凸设在撑板31表面，用以咬入地面内增加锁紧力。在整个装置行进至目的位置时，第二驱动件33驱动撑板31向下运动，直至将行走机构2撑起悬空，整个装置依靠支撑组件3支撑固定在地面上。本技术增设支撑组件3的目的在于提高整个装置支撑固定的牢固性，因为现有一般依靠锁紧结构将行走轮21锁死来达到支撑固定的作用，但是行走轮21与地面接触面积较小，支撑不够牢固，本技术将行走轮21用撑板31代替，大大增大了支撑面积，并且利用卡齿32咬合在地面内，支撑更加牢固可靠。
42.参照图5，支架4为固定桁架结构，包括框体41和连接杆42，框体41由底板、顶板、两个腰板及两个侧板焊接固连而成，框体41整体分为等腰梯形状的上半部分和矩形的下半部分，连接杆42焊接于框体41的两个端面内，将框体41分割成若干三角形单元。这种固定桁架结构承压能力较强，能够满足隧道支撑所需。支架4的底面凸设有滑条43，滑条43置于安装板1的滑槽11中实现支架4在安装板1上的滑动安装。
43.参照图6，定位组件5设有两套，分位于支架4滑动方向的两侧。定位组件5包括第一驱动件53、定位板51和导向轮52。第一驱动件53选用液压缸，液压缸的缸体固定在支架4上，液压缸的活塞杆端部与定位板51垂直固连，定位板51与支架4滑动方向垂直。定位板51的背离支架4的表面均布有多个导向轮52，导向轮52为万向轮，能同时满足装置前行和升降。
44.参照图7，支护组件6位于支架4的顶部，支护组件6设有三组，且分别对应支架4上半部等腰梯形的上底和两个腰设置。支护组件6包括第三驱动件62和弧形支护板61，第三驱动件62选用液压缸，液压缸的缸体固定在支架4上，液压缸的活塞杆端部与弧形支护板61固连，液压缸的驱动方向位于弧形支护板61的径向且与对应支架4表面垂直。弧形支护板61与隧道内壁适配，弧形支护板61由三块邻接拼成。因为弧形支护板61由三块邻接拼成的，所以
外撑和内缩时需要注意一定的收缩顺序，如果三个第三驱动件62同步伸缩，则三块弧形支护板61之间会存在干涉，所以要根据邻接面的形状决定收缩顺序。例如，本实施例三块弧形支护板61之间的两个邻接面皆设为竖直面，这样收缩时需先收缩中间部分，再收缩两侧部分，伸长时需先伸长两侧部分，再伸长中间部分。
45.本技术实施例的实施原理如下：
46.施工时，先将支护组件6收缩，支撑组件3上升至上极限位置，行走轮21着地，然后在牵引车或其他动力作用下使本装置进入隧道内，保证牵引车的前行方向与隧道走向一致，当整个装置位于待支护的隧道段时，启动第一驱动件53，驱动定位板51靠近隧道侧壁，如果此时整个装置的位置存在偏差，例如偏隧道的左侧，则左侧的导向轮52会先接触隧道左侧壁，然后左侧第一驱动件53继续伸长驱使支架4向右滑动，直至左侧第一驱动件53伸长到目标长度，由于两侧第一驱动件53预设伸长长度一致且保证正好接触隧道内壁，所以此时右侧的第一驱动件53也刚好伸长至目标长度且接触隧道右侧壁，如此完成支架4的对中，从而使支架4上的支护组件6也位于隧道的中部；对中后，启动第二驱动件33，使得撑板31向下运动，直至将整个装置撑起，行走轮21悬空，整个装置在撑板31的作用下固定支撑；最后根据邻接面形状依次启动第三驱动件62，使得弧形支护板61贴合隧道顶壁，完成支护。需向前移动本装置时，根据邻接面依次启动第三驱动件62，使得弧形支护板61收缩脱离隧道顶壁，再启动第二驱动件33，使得行走轮21着地，然后在牵引车或其他动力作用下使装置前行至下个工位，重复上述对中后的操作进行支护。
47.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。