一种公路隧道施工用抗变形应急支撑装置

技术领域

本发明涉及隧道支撑技术领域，具体是涉及一种公路隧道施工用抗变形应急支撑装置。

背景技术

隧道工程施工会引发周围土层或土体的变形和应力场的改变，这将导致既有隧道结构的受力失衡，使隧道结构发生局部的水平位移、沉降、拉伸、压缩等诸多形变，上述变形一旦超过隧道结构的承载能力，隧道结构会被破坏，这时就需要使用抗变形应急支撑装置。

现有的抗变形应急支撑装置基本是现场安装，安装过程繁琐，费时费力，并且装置自身的固定效果较差，进而降低了装置的稳定性；市场上也有一些自动化的支撑装置，能够自动调节高度，进而对隧道的顶面进行支撑，但都只能对较小范围进行支撑，支撑装置上支撑板的弧度与隧道顶面的弧度不一致，支撑效果不好。

因此，需要提供一种公路隧道施工用抗变形应急支撑装置，旨在解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种公路隧道施工用抗变形应急支撑装置，以解决上述背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种公路隧道施工用抗变形应急支撑装置，包括半圆形柱、底座和钢板，所述半圆形柱水平设置，底座的上表面安装有电动推杆二，电动推杆二的上端与半圆形柱固定连接，所述半圆形柱的外侧设置有若干根支撑柱，半圆形柱上表面的前后两端处均设置有若干个盲孔，盲孔的侧面上滑动配合连接有延伸柱，延伸柱的外侧端与支撑柱连接，每相邻两个延伸柱之间均设置有导向柱，导向柱的下端与半圆形柱连接，所述导向柱的外侧套设有导向框，导向框与支撑柱之间连接有活动杆，所述活动杆的一端与导向框铰接，活动杆的另一端与支撑柱铰接，所述支撑柱的侧面上设置有通槽，一块钢板贯穿若干个通槽，且钢板的表面与通槽的内侧面滑动配合连接，钢板的上表面连接有缓冲垫，所述半圆形柱上表面的中心处设置有安装槽，安装槽中安装有电动推杆一，电动推杆一的上端与支撑柱固定连接，电动推杆一用来带动支撑柱移动。

作为本发明进一步的方案，所述钢板呈圆弧板状，钢板的中心线与半圆形柱的中心线共线设置，所述钢板为26SiMnSo钢板，26SiMnSo钢板具有高强度和高韧性，即钢板受到外力作用时能够产生变形且不易折断，所述钢板的上表面和下表面与支撑柱之间的接触为线接触而不是面接触。

作为本发明进一步的方案，若干个所述支撑柱关于半圆形柱的中心线呈圆周阵列分布，所述导向框的内侧面与导向柱的外侧面滑动配合连接，一个导向柱与一个导向框以及两个活动杆相配套，若干个所述导向框关于半圆形柱的中心线呈圆周阵列分布，一个导向框上连接的两根活动杆关于该导向框的对称面对称设置，如此，其中一个支撑柱发生移动时，就会带着旁边的导向框移动，进而带着旁边的支撑柱移动，那么，所有的支撑柱就能够同步发生移动。

作为本发明进一步的方案，所述半圆形柱的底面为水平面，且半圆形柱的上表面为圆弧面，所述支撑柱的数量至少为三个且支撑柱的数量值为奇数，电动推杆一和电动推杆二的伸缩方向均为竖直方向，所述延伸柱的内侧端与盲孔的底面通过绳索连接，绳索的设置避免延伸柱脱离盲孔。

作为本发明进一步的方案，所述支撑柱的外侧面固定连接有刷板，刷板的表面连接有刷毛，所述刷板安装在通槽的槽口处，刷板用来对钢板表面的灰尘进行清扫，避免灰尘进而通槽中，保证钢板能够正常弯曲。

作为本发明进一步的方案，所述半圆形柱与底座之间连接有若干根伸缩杆，所述伸缩杆由固定套筒和伸缩柱组成，固定套筒的下端面与底座的上表面固定连接，所述伸缩柱的外侧面与固定套筒的内侧面滑动配合连接，伸缩柱的上端与半圆形柱的底面固定连接，伸缩杆的设置，使得半圆形柱的升降更加平稳。

作为本发明进一步的方案，所述底座的底面安装有四个车轮，四个所述车轮呈矩形分布，底座上固定连接有推车扶手，车轮和推车扶手的设置方便移动本装置。

作为本发明进一步的方案，所述底座上固定安装有电机，底座上表面的左右边缘处均设置有滑槽，一个滑槽中滑动配合连接两个滑动块，所述滑动块上设置有螺纹通孔，螺纹通孔中配合连接有螺纹轴，一根螺纹轴与两个滑动块相连接，螺纹轴的一端与电机的输出轴同轴固定连接，所述滑槽的前后两端处转动连接有摆动杆二，摆动杆二与滑动块之间连接有摆动杆一。

作为本发明进一步的方案，所述摆动杆一的一端与滑动块铰接，摆动杆一的另一端与摆动杆二的中间位置铰接，所述摆动杆二的下端固定连接有压紧柱，压紧柱的外侧套设有橡胶垫，当底座需要固定时，启动电机，使得压紧柱与地面紧密接触。

作为本发明进一步的方案，所述螺纹轴为双向螺纹轴，当螺纹轴转动时，两个滑动块的移动方向相反，所述螺纹轴和电机的数量均为两个且均关于底座的对称面左右对称设置，所述底座的上表面固定安装有若干个轴承座，轴承座中安装有轴承，所述轴承的内孔与螺纹轴的侧面固定连接。

综上所述，本发明的有益效果是：

通过半圆形柱、钢板、电动伸缩杆一、电动伸缩杆二以及支撑柱的设置，钢板的高度和弧度都能够自动调节，进而能够使得缓冲垫与隧道顶面进行较大范围的紧密接触，支撑效果好。

附图说明

图1为一种公路隧道施工用抗变形应急支撑装置的主视结构示意图。

图2为一种公路隧道施工用抗变形应急支撑装置的部分三维结构示意图。

图3为图2的主视剖视图。

图4为一种公路隧道施工用抗变形应急支撑装置的侧视结构示意图。

图5为图3中A处的局部放大示意图。

图6为一种公路隧道施工用抗变形应急支撑装置中底座的俯视图。

附图标记：1-半圆形柱、2-支撑柱、3-延伸柱、4-钢板、5-安装槽、6-电动推杆一、7-导向柱、8-导向框、9-通槽、10-缓冲垫、11-盲孔、12-绳索、13-活动杆、14-底座、15-滑槽、16-伸缩杆、17-电动推杆二、18-轴承座、19-电机、20-螺纹轴、21-滑动块、22-摆动杆一、23-摆动杆二、24-压紧柱、25-橡胶垫、26-车轮、27-推车扶手、30-刷板、31-刷毛、161-固定套筒、162-伸缩柱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

参见图1至图6，一种公路隧道施工用抗变形应急支撑装置，包括半圆形柱1、底座14和钢板4，所述半圆形柱1水平设置，底座14的上表面安装有电动推杆二17，电动推杆二17的上端与半圆形柱1固定连接，所述半圆形柱1的外侧设置有若干根支撑柱2，半圆形柱1上表面的前后两端处均设置有若干个盲孔11，盲孔11的侧面上滑动配合连接有延伸柱3，延伸柱3的外侧端与支撑柱2连接，每相邻两个延伸柱3之间均设置有导向柱7，导向柱7的下端与半圆形柱1连接，所述导向柱7的外侧套设有导向框8，导向框8与支撑柱2之间连接有活动杆13，所述活动杆13的一端与导向框8铰接，活动杆13的另一端与支撑柱2铰接，所述支撑柱2的侧面上设置有通槽9，一块钢板4贯穿若干个通槽9，且钢板4的表面与通槽9的内侧面滑动配合连接，钢板4的上表面连接有缓冲垫10，所述半圆形柱1上表面的中心处设置有安装槽5，安装槽5中安装有电动推杆一6，电动推杆一6的上端与支撑柱2固定连接，电动推杆一6用来带动支撑柱2移动。

所述钢板4呈圆弧板状，钢板4的中心线与半圆形柱1的中心线共线设置，所述钢板4为26SiMnSo钢板，26SiMnSo钢板具有高强度和高韧性，即钢板4受到外力作用时能够产生变形且不易折断，所述钢板4的上表面和下表面与支撑柱2之间的接触为线接触而不是面接触。

若干个所述支撑柱2关于半圆形柱1的中心线呈圆周阵列分布，所述导向框8的内侧面与导向柱7的外侧面滑动配合连接，一个导向柱7与一个导向框8以及两个活动杆13相配套，若干个所述导向框8关于半圆形柱1的中心线呈圆周阵列分布，一个导向框8上连接的两根活动杆13关于该导向框8的对称面对称设置，如此，其中一个支撑柱2发生移动时，就会带着旁边的导向框8移动，进而带着旁边的支撑柱2移动，那么，所有的支撑柱2就能够同步发生移动。

所述半圆形柱1的底面为水平面，且半圆形柱1的上表面为圆弧面，所述支撑柱2的数量至少为三个且支撑柱2的数量值为奇数，电动推杆一6和电动推杆二17的伸缩方向均为竖直方向，所述延伸柱3的内侧端与盲孔11的底面通过绳索12连接，绳索12的设置避免延伸柱3脱离盲孔11。

所述支撑柱2的外侧面固定连接有刷板30，刷板30的表面连接有刷毛31，所述刷板30安装在通槽9的槽口处，刷板30用来对钢板4表面的灰尘进行清扫，避免灰尘进而通槽9中，保证钢板4能够正常弯曲。

实施例2

参见图1至图6，本实施方式是对具体实施例1所述的一种公路隧道施工用抗变形应急支撑装置作进一步说明，本实施方式中，所述半圆形柱1与底座14之间连接有若干根伸缩杆16，所述伸缩杆16由固定套筒161和伸缩柱162组成，固定套筒161的下端面与底座14的上表面固定连接，所述伸缩柱162的外侧面与固定套筒161的内侧面滑动配合连接，伸缩柱162的上端与半圆形柱1的底面固定连接，伸缩杆16的设置，使得半圆形柱1的升降更加平稳。

所述底座14的底面安装有四个车轮26，四个所述车轮26呈矩形分布，底座14上固定连接有推车扶手27，车轮26和推车扶手27的设置方便移动本装置。

所述底座14上固定安装有电机19，底座14上表面的左右边缘处均设置有滑槽15，一个滑槽15中滑动配合连接两个滑动块21，所述滑动块21上设置有螺纹通孔，螺纹通孔中配合连接有螺纹轴20，一根螺纹轴20与两个滑动块21相连接，螺纹轴20的一端与电机19的输出轴同轴固定连接，所述滑槽15的前后两端处转动连接有摆动杆二23，摆动杆二23与滑动块21之间连接有摆动杆一22。

所述摆动杆一22的一端与滑动块21铰接，摆动杆一22的另一端与摆动杆二23的中间位置铰接，所述摆动杆二23的下端固定连接有压紧柱24，压紧柱24的外侧套设有橡胶垫25，当底座14需要固定时，启动电机19，使得压紧柱24与地面紧密接触。

所述螺纹轴20为双向螺纹轴，当螺纹轴20转动时，两个滑动块21的移动方向相反，所述螺纹轴20和电机19的数量均为两个且均关于底座14的对称面左右对称设置，所述底座14的上表面固定安装有若干个轴承座18，轴承座18中安装有轴承，所述轴承的内孔与螺纹轴20的侧面固定连接，本实施例其它结构及连接方式与具体实施例1完全相同。

本发明实施例的工作过程为：首先将本装置移动至施工地点，启动电动推杆二17，使得半圆形柱1到达合适的高度，然后启动电动推杆一6，使得支撑柱2向外侧移动，钢板4的弧度发生改变，直到缓冲垫10与隧道的顶面紧密接触，最后使得压紧柱24与地面紧密接触。

以上仅对本发明的较佳实施例进行了详细叙述，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。