隧道支护结构的制作方法

本实用新型属于隧道施工设备技术领域，具体涉及一种隧道支护结构。

背景技术：

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。

目前常用的隧道施工支护方式主要为锚索支护，具有安装和拆卸过程操作繁琐、使用的灵活性差等问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种隧道支护结构，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种隧道支护结构，包括门式支撑架(10)、刹车机构(20)和高度调整单元(30)；

所述门式支撑架(10)包括左支腿(11)、右支腿(12)以及固定安装于所述左支腿(11)和所述右支腿(12)顶部的支撑平台(13)；所述左支腿(11)的底部安装左自锁轮(14)，所述右支腿(12)的底部安装右自锁轮(15)；所述左支腿(11)的左侧面安装若干个左踏板(16)；所述右支腿(12)的右侧面安装若干个右踏板(17)；

所述刹车机构(20)包括横撑(21)、第1螺杆(22)、第1固定螺母(23)、第1旋转手柄(24)和齿条(25)；所述横撑(21)固定安装于所述左支腿(11)和所述右支腿(12)之间；所述第1固定螺母(23)垂直向固定安装于所述横撑(21)上面；所述第1螺杆(22)垂直向设置，所述第1螺杆(22)的底部依次穿过所述第1固定螺母(23)和所述横撑(21)后，延伸到所述横撑(21)的下面，在所述第1螺杆(22)的末端固定安装所述齿条(25)；在所述第1螺杆(22)的顶端固定安装所述第1旋转手柄(24)；

所述高度调整单元(30)的设置数量为两个，分别固定安装于所述支撑平台(13)的左右两侧；每个所述高度调整单元(30)均包括下支撑筒(31)、上支撑筒(32)、上支撑筒高度调节机构以及弧形板(33)；其中，所述下支撑筒(31)的底部与所述支撑平台(13)的顶部固定连接；所述上支撑筒(32)的底部滑动设置于所述下支撑筒(31)的筒内；所述上支撑筒(32)的顶部固定安装所述弧形板(33)；所述上支撑筒高度调节机构包括第2螺杆(34)、第2固定螺母(35)、第1锥形齿轮(36)、第2锥形齿轮(37)、连杆(38)和第2旋转手柄(39)；

所述第2固定螺母(35)设置于所述上支撑筒(32)的筒内，并且，所述第2固定螺母(35)与所述上支撑筒(32)的内壁固定焊接；所述第2螺杆(34)与所述第2固定螺母(35)传动连接而形成丝杆螺母副；所述第2螺杆(34)的底部固定安装水平设置的所述第1锥形齿轮(36)；所述第2锥形齿轮(37)垂直设置，且与所述第1锥形齿轮(36)啮合；所述第2锥形齿轮(37)通过所述连杆(38)与所述第2旋转手柄(39)固定连接。

优选的，所述弧形板(33)为钢板。

本实用新型提供的隧道支护结构具有以下优点：

(1)隧道支护结构的高度可进行灵活调整，从而适用于不同高度和具有不同障碍物的隧道，使用灵活性高、使用范围广；

(2)安装和拆卸过程操作非常简单；在安装时，只需要调高各个高度调整单元30的高度，既可实现弧形板紧固支撑隧道内壁；在拆卸时，只需要调低高度调整单元30的高度，再松开刹车机构20，既可顺利推动支护结构到其他位置。

附图说明

图1为本实用新型提供的隧道支护结构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种隧道支护结构，参考图1，包括门式支撑架10、刹车机构20和高度调整单元30。下面对这三个部分分别详细介绍：

(一)门式支撑架10

门式支撑架10为整个支护结构的支撑基础，包括左支腿11、右支腿12以及固定安装于左支腿11和右支腿12顶部的支撑平台13；左支腿11和右支腿12均可采用工字型钢制成。左支腿11的底部安装左自锁轮14，右支腿12的底部安装右自锁轮15；通过设置左右自锁轮，使整个隧道支护结构方便灵活的移动。左支腿11的左侧面安装若干个左踏板16；右支腿12的右侧面安装若干个右踏板17。通过设置踏板，在将隧道支护结构推动到需要支护的位置时，工作人员脚踩踏板向上逐层攀爬，当到达最顶层的踏板时，工作人员可对后续介绍的高度调整单元30进行操作。

(二)刹车机构20

当隧道支护结构推动到需要支护的位置时，通过操作刹车机构20，提高整个装置的稳定性，防止操作人员作业时装置进行滑动。

具体的，刹车机构20包括横撑21、第1螺杆22、第1固定螺母23、第1旋转手柄24和齿条25；横撑21固定安装于左支腿11和右支腿12之间；第1固定螺母23垂直向固定安装于横撑21上面；第1螺杆22垂直向设置，第1螺杆22的底部依次穿过第1固定螺母23和横撑21后，延伸到横撑21的下面，在第1螺杆22的末端固定安装齿条25；在第1螺杆22的顶端固定安装第1旋转手柄24。其使用原理为：当隧道支护结构移动过程中，通过第1旋转手柄24反向旋转第1螺杆22，从而使第1螺杆22上升，进而使齿条25远离地面，保证整个隧道支护结构的顺利行进。当隧道支护结构移动到位时，通过第1旋转手柄24正向旋转第1螺杆22，从而使第1螺杆22下降，进而使齿条25逐渐靠近地面并最终插入到地面内，保证整个隧道支护结构的稳定停靠。

(三)高度调整单元30

高度调整单元30的作用为：当隧道支护结构移动到位时，工作人员通过手动操作高度调整单元30，进而调节每个弧形板的高度，使弧形板紧密贴合于隧道壁的下面，实现对隧道壁的紧固支撑。本申请中，弧形板的弧度与被支护的隧道内壁的弧度相对应，并且，弧形板采用两段结构，从而可实现对隧道壁的牢固支撑。

高度调整单元30的设置数量为两个，分别固定安装于支撑平台13的左右两侧；每个高度调整单元30均包括下支撑筒31、上支撑筒32、上支撑筒高度调节机构以及弧形板33；

其中，弧形板33为钢板，其弧度可根据被支护的隧道内壁的弧度进行设计。下支撑筒31的底部与支撑平台13的顶部固定连接；上支撑筒32的底部滑动设置于下支撑筒31的筒内；上支撑筒32的顶部固定安装弧形板33；上支撑筒在外力作用下可相对于下支撑筒31进行滑动，进而调节上支撑筒的高度，最终调节了弧形板33的高度。

上支撑筒高度调节机构包括第2螺杆34、第2固定螺母35、第1锥形齿轮36、第2锥形齿轮37、连杆38和第2旋转手柄39；

第2固定螺母35设置于上支撑筒32的筒内，并且，第2固定螺母35与上支撑筒32的内壁固定焊接；第2螺杆34与第2固定螺母35传动连接而形成丝杆螺母副；第2螺杆34的底部固定安装水平设置的第1锥形齿轮36；第2锥形齿轮37垂直设置，且与第1锥形齿轮36啮合；第2锥形齿轮37通过连杆38与第2旋转手柄39固定连接。因此，当隧道支护结构移动到位时，在隧道支护结构调节装配过程中，工作人员站于踏板上，手动转动第2旋转手柄39，第2旋转手柄39转动时，通过连杆38带动第2锥形齿轮37转动；当第2锥形齿轮37转动时，带动第1锥形齿轮36转动；当第1锥形齿轮36转动时，带动第2螺杆34转动，当第2螺杆34转动时，带动第2固定螺母35进行直线升降运动，从而最终带动弧形板33进行升降运动，调节了弧形板33的高度，使弧形板33紧密贴于隧道壁的下面，实现对隧道壁的紧固支撑。当对某个隧道壁的支护完成时，工作人员站于踏板上，手动反向转动第2旋转手柄39，从而使弧形板33的高度降低，使弧形板33远离隧道壁，即可移动隧道支护结构。

本实用新型中，高度调整单元30采用齿轮传动方式，具有传动机构强度高以及稳定性高的优点，从而延长整个设置的工作寿命。

本实用新型提供的一种隧道支护结构，其使用方式为：

(1)根据待支护的隧道的弧度，选取对应的弧形板；在隧道洞口外面组装完成隧道支护结构；

(2)对刹车机构20进行操作，使刹车机构20的齿条25远离地面；对高度调整单元30进行操作，使弧形板的位置低于隧道壁的高度，并且，弧形板的位置可避开支护结构在隧道中行进时的障碍物，保证支护结构可顺利在隧道中行走，并到达需要支护的位置；

(3)推动隧道支护结构在隧道中行进，直到到达需要支护的位置

(4)对刹车机构20进行操作，使刹车机构20的齿条25插入到地面内，保证整个装置的稳固性；

(5)工作人员脚踩踏板向上逐层攀爬，当到达最顶层的踏板时，工作人员转动高度调整单元30的第2旋转手柄39，使弧形板上升，最终使弧形板33紧密贴于隧道壁的下面，实现对隧道壁的紧固支撑。

(6)当对某个隧道壁的支护完成时，工作人员站于踏板上，手动反向转动第2旋转手柄39，从而使弧形板33的高度降低，使弧形板33远离隧道壁；然后，对刹车机构20进行操作，使刹车机构20的齿条25上升而离开地面，保证整个装置的顺利移动。

(7)推动隧道支护结构到下一个支护位置，或者，将隧道支护结构从隧道中推离。

本实用新型提供的隧道支护结构具有以下优点：

(1)隧道支护结构的高度可进行灵活调整，从而适用于不同高度和具有不同障碍物的隧道，使用灵活性高、使用范围广；

(2)安装和拆卸过程操作非常简单；在安装时，只需要调高各个高度调整单元30的高度，既可实现弧形板紧固支撑隧道内壁；在拆卸时，只需要调低高度调整单元30的高度，再松开刹车机构20，既可顺利推动支护结构到其他位置。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。