【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及隧道支護(hù)，特別是涉及一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置及方法。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)如今隧道建設(shè)是現(xiàn)代交通和地下工程的重要組成部分，尤其是在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中，隧道施工面臨著各種各樣的困難。在隧道工程中，軟巖是一種較為常見(jiàn)的地質(zhì)類型，具有低強(qiáng)度，易變形等特點(diǎn)，在tbm掘進(jìn)機(jī)作業(yè)時(shí)經(jīng)常會(huì)有軟巖地應(yīng)力向tbm盾殼造成不均勻受力，容易造成tbm卡機(jī)，因此在軟巖地址作業(yè)時(shí)要減少單次開(kāi)挖的距離，快速跟進(jìn)支護(hù)才能避免造成耽誤施工進(jìn)度。
2、為了應(yīng)對(duì)軟巖大變形帶來(lái)的挑戰(zhàn)，近年來(lái)眾多科研人員提出了一些新型的支護(hù)技術(shù)和裝置，但仍存在安裝復(fù)雜、維護(hù)困難，重復(fù)利用率低，難以適應(yīng)眾多復(fù)雜巖性環(huán)境，難以廣泛應(yīng)用到實(shí)際工程，尤其是在軟巖大變形的條件下，要求對(duì)支護(hù)裝置有更好的可調(diào)節(jié)性，同時(shí)支護(hù)裝置的便捷性也至關(guān)重要，施工現(xiàn)場(chǎng)要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)不斷調(diào)整拆卸組裝支護(hù)裝置來(lái)應(yīng)對(duì)地質(zhì)條件的不斷變化。
3、現(xiàn)有支護(hù)裝置缺乏足夠的靈活組裝和變形適應(yīng)能力，難以有效應(yīng)對(duì)軟巖的非線性變形，通常工程師只能通過(guò)多次修復(fù)來(lái)應(yīng)對(duì)軟巖大變形，導(dǎo)致施工過(guò)程復(fù)雜化，且維修成本高，傳統(tǒng)支護(hù)工藝對(duì)某些特殊地址條件無(wú)法順利安裝使用，因?yàn)樵O(shè)計(jì)一種有效支撐軟巖隧道方便靈活拆卸的支護(hù)裝置尤為重要。
4、為此，提出一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置及方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置及方法，旨在解決或改善上述技術(shù)問(wèn)題中的至少之一。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下方案：本
3、支護(hù)板組件，所述支護(hù)板組件包括左支護(hù)板、右支護(hù)板和頂支護(hù)板；所述左支護(hù)板和所述右支護(hù)板對(duì)稱安裝在所述頂支護(hù)板的兩側(cè)，所述左支護(hù)板的兩側(cè)和所述右支護(hù)板的兩側(cè)均安裝有若干安裝槽；
4、支撐桿組件，所述支撐桿組件包括兩個(gè)短支撐桿和三個(gè)長(zhǎng)支撐桿；所述短支撐桿的兩側(cè)分別可拆卸連接在兩所述安裝槽上，并且所述左支護(hù)板和所述右支護(hù)板上均安裝有一個(gè)所述短支撐桿；
5、底部支撐機(jī)構(gòu)，所述底部支撐機(jī)構(gòu)包括托板、滑輪板和限位組件；所述滑輪板滑動(dòng)連接在所述托板上，所述限位組件與所述托板可拆卸連接，所述限位組件用于對(duì)所述滑輪板定位；
6、其中，三個(gè)所述長(zhǎng)支撐桿的底部均與所述滑輪板可拆卸連接，所述長(zhǎng)支撐桿上安裝有液壓裝置；其中兩個(gè)所述長(zhǎng)支撐桿頂部分別與兩所述短支撐桿可拆卸連接，另一個(gè)所述長(zhǎng)支撐桿頂部與所述頂支護(hù)板可拆卸連接。
7、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，所述短支撐桿的中心處開(kāi)設(shè)有凹槽，所述長(zhǎng)支撐桿的頂部伸入至所述凹槽內(nèi)，并且所述短支撐桿和所述長(zhǎng)支撐桿通過(guò)鎖緊結(jié)構(gòu)可拆卸連接。
8、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，所述限位組件包括兩個(gè)擋塊，兩所述擋塊分別位于所述滑輪板的兩側(cè)，所述擋塊與所述托板之間通過(guò)定位件可拆卸連接。
9、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，所述托板上開(kāi)設(shè)有若干等間距設(shè)置的卡槽，所述卡槽的底壁上開(kāi)設(shè)有第一定位孔，所述擋塊底部插入所述卡槽，所述擋塊上貫穿開(kāi)設(shè)有第二定位孔；所述定位件包括固定桿，所述固定桿貫穿所述第二定位孔，并且插入至所述第一定位孔中。
10、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，所述左支護(hù)板和所述右支護(hù)板均包括內(nèi)層和與所述內(nèi)層固接的外層，所述內(nèi)層采用高強(qiáng)度鋼板制成，所述外層采用高彈性聚合物材料制成。
11、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，所述頂支護(hù)板、所述左支護(hù)板和所述右支護(hù)板的表面均涂抹有防腐涂層。
12、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，所述短支撐桿的凹槽兩側(cè)設(shè)有螺紋和擋片，兩擋片均與所述長(zhǎng)支撐桿外壁兩側(cè)接觸；所述鎖緊結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)螺母，兩所述螺母螺紋套設(shè)在所述凹槽的兩側(cè)，并且所述螺母與所述長(zhǎng)支撐桿外壁抵接；
13、所述長(zhǎng)支撐桿和短支撐桿之間的凹槽設(shè)有防滑扣件，防滑扣件包括齒槽結(jié)構(gòu)和卡扣，所述長(zhǎng)支撐桿與所述短支撐桿通過(guò)齒槽結(jié)構(gòu)契合；所述卡扣安裝在所述短支撐桿上，并且所述卡扣與所述長(zhǎng)支撐桿可拆卸連接。
14、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，所述托板的兩端安裝有防脫塊，所述托板的頂面安裝有若干滾動(dòng)輪，所述滾動(dòng)輪與所述滑輪板底部滾動(dòng)接觸。
15、根據(jù)本專利技術(shù)提供的一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，所述擋塊的截面形狀為直角三角形，并且所述擋塊的直角邊靠近所述滑輪板設(shè)置。
16、本專利技術(shù)還提供的一種軟巖大變形快捷支護(hù)方法，包括以下步驟：
17、步驟一、鋪設(shè)托板，并將滑輪板嵌入托板上，使得滑輪板沿托板滑動(dòng)；
18、步驟二、將三個(gè)長(zhǎng)支撐桿分別安裝在滑輪板上；
19、步驟三、將左支護(hù)板、右支護(hù)板和頂支護(hù)板貼合在隧道表面，再將短支撐桿的兩端安裝在安裝槽上；
20、步驟四、通過(guò)液壓裝置將長(zhǎng)支撐桿頂部抬高，再將長(zhǎng)支撐桿與短支撐桿組裝固定，形成完整的支護(hù)結(jié)構(gòu)；
21、步驟五、檢查連接處，確認(rèn)左支護(hù)板、右支護(hù)板和頂支護(hù)板的安裝位置和角度；
22、步驟六、調(diào)整應(yīng)用位置時(shí)更換短支撐桿，并調(diào)整短支撐桿與安裝槽安裝位置縮小支護(hù)范圍；調(diào)整滑輪板的位置后通過(guò)限位組件進(jìn)行定位；
23、步驟七、支護(hù)完成后，拆除短支撐桿和長(zhǎng)支撐桿，再將滑輪板和托板拆除。
24、本專利技術(shù)公開(kāi)了以下技術(shù)效果：
25、本專利技術(shù)中長(zhǎng)支撐桿上安裝有液壓裝置，液壓裝置能夠根據(jù)圍巖變形量的變化，通過(guò)液壓調(diào)節(jié)長(zhǎng)支撐桿的高度，從而使支護(hù)板組件與隧道之間更加貼合，提高支護(hù)效果；
26、本專利技術(shù)中長(zhǎng)支撐桿和短支撐桿與支護(hù)板采用可拆卸的連接方式，發(fā)生損壞只需更換其受損部件即可，確保在復(fù)雜的地質(zhì)條件下能夠根據(jù)實(shí)際情況來(lái)調(diào)整裝置以快速適應(yīng)，提升施工效率；模塊化設(shè)計(jì)也方便了支護(hù)裝置的維護(hù)和更換，減少了運(yùn)營(yíng)期間的維護(hù)成本，確保支護(hù)裝置在復(fù)雜施工條件下的便捷性和可靠性；在隧道空間有限的條件下，工作人員可以逐個(gè)拆除組件，而無(wú)需拆除整個(gè)裝置，也減少了對(duì)隧道其他區(qū)域的影響；
27、相較于傳統(tǒng)支護(hù)施工工藝，本專利技術(shù)減少了施工過(guò)程中繁瑣的安裝步驟，且施工效率大幅提升，縮短施工周期，裝置的各部分能夠快速的拆卸和重新組裝，當(dāng)軟巖大變形到一定程度，支護(hù)裝置可拆除一部分或全部拆除來(lái)根據(jù)實(shí)際情況重新組裝，靈活適應(yīng)不同施工條件，極大減少了后期維護(hù)的時(shí)間和成本；
28、本專利技術(shù)考慮到隧道工程的長(zhǎng)期性，提供了多種可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，確保裝置能夠根據(jù)不同地質(zhì)條件進(jìn)行選擇優(yōu)化，本專利技術(shù)能夠靈活調(diào)節(jié)、便于拆卸和安裝，便于維護(hù)和更換，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，解決了在施工過(guò)程中支護(hù)修建時(shí)間長(zhǎng)造成周圍巖體變形以及長(zhǎng)時(shí)間受力發(fā)生支護(hù)坍塌等影響工人生命安全的問(wèn)題，確保隧道施工的效率和安全；
29、本專利技術(shù)在便捷性、經(jīng)濟(jì)型、施工實(shí)用性和安全方面都有顯著提升，不僅僅適用于隧道軟巖大變形的地質(zhì)條件，也能為更廣泛的隧道工程提供高效的解決方案。
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1.一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于：所述短支撐桿（6）的中心處開(kāi)設(shè)有凹槽，所述長(zhǎng)支撐桿（5）的頂部伸入至所述凹槽內(nèi)，并且所述短支撐桿（6）和所述長(zhǎng)支撐桿（5）通過(guò)鎖緊結(jié)構(gòu)可拆卸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于：所述限位組件包括兩個(gè)擋塊，兩所述擋塊分別位于所述滑輪板（8）的兩側(cè)，所述擋塊與所述托板（9）之間通過(guò)定位件可拆卸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于：所述托板（9）上開(kāi)設(shè)有若干等間距設(shè)置的卡槽，所述卡槽的底壁上開(kāi)設(shè)有第一定位孔，所述擋塊底部插入所述卡槽，所述擋塊上貫穿開(kāi)設(shè)有第二定位孔；所述定位件包括固定桿，所述固定桿貫穿所述第二定位孔，并且插入至所述第一定位孔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于：所述左支護(hù)板（1）和所述右支護(hù)板（2）均包括內(nèi)層和與所述內(nèi)層固接的外層，所述內(nèi)層采用高強(qiáng)度鋼板制成，所述外層采用高彈性聚合物材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于：所述短支撐桿（6）的凹槽兩側(cè)設(shè)有螺紋和擋片，兩擋片均與所述長(zhǎng)支撐桿（5）外壁兩側(cè)接觸；所述鎖緊結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)螺母，兩所述螺母螺紋套設(shè)在所述凹槽的兩側(cè)，并且所述螺母與所述長(zhǎng)支撐桿（5）外壁抵接；
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于：所述托板（9）的兩端安裝有防脫塊，所述托板（9）的頂面安裝有若干滾動(dòng)輪，所述滾動(dòng)輪與所述滑輪板（8）底部滾動(dòng)接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于：所述擋塊的截面形狀為直角三角形，并且所述擋塊的直角邊靠近所述滑輪板（8）設(shè)置。
10.一種軟巖大變形快捷支護(hù)方法，基于權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于：所述短支撐桿（6）的中心處開(kāi)設(shè)有凹槽，所述長(zhǎng)支撐桿（5）的頂部伸入至所述凹槽內(nèi)，并且所述短支撐桿（6）和所述長(zhǎng)支撐桿（5）通過(guò)鎖緊結(jié)構(gòu)可拆卸連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于：所述限位組件包括兩個(gè)擋塊，兩所述擋塊分別位于所述滑輪板（8）的兩側(cè)，所述擋塊與所述托板（9）之間通過(guò)定位件可拆卸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于：所述托板（9）上開(kāi)設(shè)有若干等間距設(shè)置的卡槽，所述卡槽的底壁上開(kāi)設(shè)有第一定位孔，所述擋塊底部插入所述卡槽，所述擋塊上貫穿開(kāi)設(shè)有第二定位孔；所述定位件包括固定桿，所述固定桿貫穿所述第二定位孔，并且插入至所述第一定位孔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟巖大變形快捷支護(hù)裝置，其特征在于：所述左支護(hù)板（1）和所述右支護(hù)板（2）均包括內(nèi)層和與所述內(nèi)層固接的外層，所述內(nèi)層采用高強(qiáng)度鋼板制成...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張騫，李于露，張穎，杜立杰，周宗青，王洪濤，宋曙光，劉平，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：石家莊鐵道大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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