一种地铁隧道施工支架的制作方法

本发明涉及隧道施工设施技术领域，尤其是涉及一种地铁隧道施工支架。

背景技术：

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,隧道支撑为避免隧道严重变形，甚至出现塌方的现象，对保证隧道施工安全和质量起着至关重要的作用。

申请公布号为c110700871a的中国专利公开了一种土木工程用隧道支撑模板，包括支撑板，所述支撑板上固定连接支撑柱，支撑柱上固定连接梁架，支撑板下方设置底座，所述支撑板与底座之间设置第一升降机构；还包括位于所述梁架上方的架体，所述架体与支撑板或梁架之间设置第二升降机构。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：虽然第一升降机构和第二升降机构可对架体的高度调节，使得架体适用于不同高度的隧道顶壁，但是不同种类的隧道其隧道顶壁的弧度也不同，使得第一升降就和第二升降机构无法带动架体适用于不同弧度的隧道，降低了隧道支撑架的适用性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种可适用于不同弧度的隧道顶壁的地铁隧道施工支架。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种地铁隧道施工支架，包括横梁，所述横梁的两端垂直于横梁均设置有支撑梁，两侧所述支撑梁远离横梁的端部均设置有支撑板，所述横梁朝向隧道内壁的面上均匀设置有多个用于支撑至隧道内壁上的支撑件，每个所述支撑件均包括连接板，所述连接板上设置有用于与隧道顶壁抵接的抵接板，每个所述抵接板均呈弧形设置，所述连接板上设置有用于驱动抵接板靠近或远离隧道顶壁的第一驱动件，所述横梁朝向隧道顶壁的面上沿横梁的长度方向开设有滑槽，所述连接板上设置有滑动连接于滑槽内的滑块，所述滑槽的两端贯穿所述横梁设置。

通过采用上述技术方案，多个抵接板的设置可使得每个抵接板的弧度变小，从而使得多个抵接板可适用于不同弧度的隧道顶壁；第一驱动件可带动抵接板朝向隧道顶壁移动，从而使得抵接板可适用于不同高度的隧道顶壁，滑槽和滑块的设置方便根据隧道顶壁的面积调节支撑件的数量，使得不同数量的支撑件可适用于不同面积的隧道顶壁，提高了整个隧道施工支架的适用性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一驱动件包括垂直于连接板且转动连接于连接板上的螺杆，所述螺杆上套设且螺纹连接有套筒，所述抵接板固定设置在套筒远离连接板的端部，所述连接板上与套筒同轴设置有筒体，所述螺杆位于所述筒体内，所述筒体的内壁上且位于筒体的两侧开设有连接槽，所述套筒的外壁上且位于套筒的两侧设置有分别滑动连接于两侧所述连接槽内的连接块，所述连接板上设置有用于驱动螺杆转动的第二驱动件。

通过采用上述技术方案，当需要驱动抵接板朝向隧道顶壁移动时，通过第二驱动件带动螺杆转动，因套筒上的连接块滑动连接于连接槽内，使得连接块不会带动套筒跟随螺杆的转动而转动，从而使得套筒于螺杆上移动，使得套筒带动抵接板朝向隧道顶壁移动并抵接至隧道顶壁上，采用螺杆驱动的方式具有自锁功能，使得抵接板在抵接至隧道顶壁上时自动固定至与隧道顶壁抵接的状态，使得抵接板与隧道顶壁之间为刚性接触，提高了抵接板对隧道顶壁的支撑效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二驱动件包括穿设且转动连接于筒体上的转动轴，所述转动轴的长度方向沿垂直于螺杆的长度方向设置，所述螺杆靠近连接板的端部套设且固定连接有第一锥齿轮，所述转动轴位于筒体内的端部套设且固定连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮呈相互啮合设置，所述转动轴于筒体外的端部设置有把手。

通过采用上述技术方案，当需要驱动螺杆转动时，通过把手带动转动轴转动，因第二锥齿轮与第一锥齿轮相互啮合，使得第二锥齿轮可带动第一锥齿轮转动，从而使得第一锥齿轮带动螺杆转动，采用第一锥齿轮和第二锥齿轮起到了换向的作用，方便操作人员在连接板上对螺杆进行驱动。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述横梁设置为第一可伸缩结构，第一可伸缩结构包括固定梁和位于固定梁两端的伸缩梁，两侧所述伸缩梁分别套设且滑动连接于固定梁的两端，所述滑槽开设在两侧所述伸缩梁上，多个所述支撑件分别位于两侧伸缩梁上，所述固定梁上且位于固定梁的中部固定设置有固定板，两侧所述伸缩梁远离固定板的端部设置有移动板，所述移动板与固定板呈相互平行设置，所述固定板上设置有用于驱动两侧移动板同时靠近或远离固定板的第三驱动件。

通过采用上述技术方案，通过第三驱动件带动两侧移动板靠近或远离固定板，使得移动板带动两侧伸缩梁于固定梁上移动，从而调节两侧支撑梁之间的间距，使得整个隧道施工支架可对不同宽度的隧道施工，进一步提高了隧道施工支架的适用性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第三驱动件包括穿设且转动连接于固定板上的双向丝杠，两侧所述连接板朝向固定板的面上均设置有配合筒，两侧所述配合筒分别用于套设且螺纹连接于双向丝杆的两端螺纹部上,所述双向丝杠上且位于双向丝杠靠近固定板的位置套设且固定连接有转动筒，所述转动筒的横截面呈六角形设置。

通过采用上述技术方案，当需要调节两侧支撑梁之间的间距时，通过转动筒带动双向丝杠转动，因套筒固定连接于移动板上，使得套筒不会跟随双向丝杠的转动而转动，从而使得套筒于双向丝杠上移动，使得移动板带动伸缩梁于固定梁上移动，从而对横梁的长度调节，采用双向丝杠的设置可使得两侧支撑梁同时移动，并且可带动套筒移动至双向丝杠上任意位置自动固定，使得横梁自动固定至调节后的长度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑梁远离横梁的面上朝向支撑梁内开设有插槽，所述插槽内滑动连接有调节梁，所述支撑板固定设置在调节梁远离支撑梁的端部，所述支撑梁朝向隧道内壁的面上沿支撑梁的长度方向均匀设置有多个杆体，每个所述杆体远离支撑梁的端部均设置有用于与隧道的侧壁抵接的板体，所述支撑梁上设置有用于将调节梁固定至支撑梁内任意位置的固定件。

通过采用上述技术方案，插槽和调节梁的设置方便调节支撑梁的高度，使得支撑梁可带动多个抵接板进一步适用于不同高度的隧道顶壁，从而进一步提高了隧道施工支架的适用性；杆体和板体的设置可对隧道的侧壁起到支撑的效果，从而提高了整个隧道施工支架对隧道的支撑效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述固定件包括穿设且滑动连接于支撑梁上的抵接杆，所述抵接杆位于支撑梁相邻于杆体的面上，所述抵接杆的长度方向沿垂直于支撑梁的长度方向设置，所述抵接杆位于支撑梁外的端部垂直于抵接杆设置有安装板，所述安装板与支撑梁之间设置有第一弹簧，所述第一弹簧套设于抵接杆上，所述第一弹簧的一端连接至安装板上，另一端连接至支撑梁上，所述调节梁上沿调节梁的长度方向开设有多个用于供抵接杆的端部插入的插接孔。

通过采用上述技术方案，当将调节梁插接至插槽内时，调节梁可挤压抵接杆移动，从而使得抵接杆带动第一弹簧被拉动至拉伸状态，此时带动调节梁于插槽内移动，当将调节梁移动至指定位置时，抵接杆可抵抗第一弹簧的弹力插接至插接孔内，使得插接孔对调节梁沿插槽长度方向的移动起到阻止的效果，通过抵抗第一弹簧的弹力带动抵接杆移动即可完成对调节梁的固定，固定方式方便简单。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所所述支撑梁朝向隧道侧壁的面上沿支撑梁的长度方向开设有调节槽，所述杆体靠近支撑梁的端部设置有滑动连接于调节槽内的调节块，所述调节槽远离横梁的端部贯穿支撑梁设置，所述杆体设置为第二可伸缩结构，第二可伸缩结构包括固定杆和插接且滑动连接于固定杆内的伸缩杆，所述调节块设置在固定杆的端部，所述板体设置在伸缩杆远离调节块的端部，所述杆体内设置有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别连接至固定杆和伸缩杆远离其插接位置的底壁上。

通过采用上述技术方案，调节槽和调节块的设置方便对杆体和板体的数量进行调节，当隧道的高度不同时，采用不同数量的杆体和板体可对隧道起到不同的支撑效果；当双向丝杠带动两侧伸缩梁移动时，可带动板体抵接至隧道侧壁上，使得板体挤压第二弹簧带动第二弹簧处于压缩状态，从而使得板体抵抗第二弹簧的弹力抵接至隧道侧壁上，提高了板体对隧道的支撑效果。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.多个弧形的抵接板可抵接至不同的弧度的隧道顶壁上，并且通过螺杆带动抵接板升降，可使得多个抵接板对不同高度的隧道顶壁支撑，提高了隧道施工支架的适用性；

2.通过双向丝杠带动两侧移动板相互靠近或远离，从而调节横梁的长度，调节两侧支撑梁之间的间距，使得隧道施工支架可对不同宽度的隧道进行支撑，进一步提高了隧道施工支架适用性；

3.通过带动调节梁于插槽内移动，使得支撑梁可带动横梁升降，使得整个隧道施工支架可进一步适用于不同高度的隧道，提高了隧道施工支架的适用性。

附图说明

图1是用于展示滑块和连接块的爆炸结构示意图；

图2是用于展示第一驱动件的剖面结构示意图；

图3是用于展示固定件的剖面结构示意图；

图4是图3中的a部放大图；

图5是用于展示第二弹簧的剖面结构示意图。

图中，1、横梁；11、支撑梁；111、支撑板；12、连接板；121、抵接板；122、滑槽；123、滑块；13、螺杆；131、套筒；132、筒体；133、连接槽；134、连接块；134、转动轴；135、第一锥齿轮；136、第二锥齿轮；137、把手；14、固定梁；141、伸缩梁；142、固定板；143、移动板；144、双向丝杠；145、配合筒；146、转动筒；15、插槽；151、调节梁；152、杆体；153、板体；154、固定杆；155、伸缩杆；156、第二弹簧；16、抵接杆；161、安装板；162、第一弹簧；163、插接孔；17、调节槽；171、调节块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种地铁隧道施工支架，包括横梁1，横梁1的两端垂直于横梁1均设置有支撑梁11，两侧支撑梁11远离横梁1的端部均设置有支撑板111。

结合图1和图2，为了对不同弧度的隧道顶壁支撑，在横梁1朝向隧道内壁的面上均匀设置有多个用于支撑至隧道内壁上的支撑件，每个支撑件均包括连接板12，连接板12上设置有用于与隧道顶壁抵接的抵接板121，每个抵接板121均呈弧形设置；每个抵接板121的弧度较小，使得多个抵接板121可对不同弧度的隧道顶壁支撑，提高了隧道施工支架的适用性。

结合图1和图2，为了改变横梁1上支撑件的数量，从而使得不同数量的支撑件对不同的隧道顶壁支撑，在横梁1朝向隧道顶壁的面上沿横梁1的长度方向开设有滑槽122，连接板12上设置有滑动连接于滑槽122内的滑块123，滑槽122的两端贯穿横梁1设置。

结合图1和图2，在本实施例中，为了防止滑块123沿垂直于滑槽122的长度方向与滑槽122脱离，将滑槽122的横截面设置为“t”形，将滑块123与“t”形的滑槽122配合设置。

结合图1和图2，为了驱动抵接板121于连接板12上升降，使得抵接板121可对不同高度的隧道顶壁支撑，在连接板12上设置有用于驱动抵接板121靠近或远离隧道顶壁的第一驱动件。

结合图1和图2，第一驱动件包括垂直于连接板12且转动连接于连接板12上的螺杆13，螺杆13上套设且螺纹连接有套筒131，抵接板121固定设置在套筒131远离连接板12的端部，连接板12上与套筒131同轴设置有筒体132，螺杆13位于筒体132内，筒体132的内壁上且位于筒体132的两侧开设有连接槽133，套筒131的外壁上且位于套筒131的两侧设置有分别滑动连接于两侧连接槽133内的连接块134。

结合图1和图2，在本实施例中，为了提高连接块134于连接槽133内的连接效果，将连接槽133的横截面设置为“u”形，将连接块134与“u”形的连接槽133配合设置。

结合图1和图2，为了驱动螺杆13转动，在连接板12上设置有用于驱动螺杆13转动的第二驱动件。

结合图1和图2，第二驱动件包括穿设且转动连接于筒体132上的转动轴134，转动轴134的长度方向沿垂直于螺杆13的长度方向设置，螺杆13靠近连接板12的端部套设且固定连接有第一锥齿轮135，转动轴134位于筒体132内的端部套设且固定连接有第二锥齿轮136，第二锥齿轮136与第一锥齿轮135呈相互啮合设置，转动轴134于筒体132外的端部设置有把手137。

当需要驱动抵接板121朝向隧道顶壁移动时，通过把手137带动转动轴134转动，因第二锥齿轮136与第一锥齿轮135相互啮合，使得第二锥齿轮136可带动第一锥齿轮135转动，从而使得第一锥齿轮135带动螺杆13转动，因套筒131上的连接块134滑动连接于连接槽133内，使得连接块134不会带动套筒131跟随螺杆13的转动而转动，从而使得套筒131于螺杆13上移动，使得套筒131带动抵接板121朝向隧道顶壁移动并抵接至隧道顶壁上，采用螺杆13驱动的方式具有自锁功能，使得抵接板121在抵接至隧道顶壁上时自动固定至与隧道顶壁抵接的状态，使得抵接板121与隧道顶壁之间为刚性接触，提高了抵接板121对隧道顶壁的支撑效果。

在其他实施例中，可将第一驱动件设置为固定连接于连接板12上的气缸或电缸，将抵接板121设置在气缸或电缸的驱动端上，使得气缸或电缸可带动抵接板121靠近或远离隧道顶壁，同样可完成对抵接板121的驱动。

如图1所示，为了调节横梁1的长度，从而使得横梁1和两侧支撑梁11可对不同宽度的隧道支撑，将横梁1设置为第一可伸缩结构，第一可伸缩结构包括固定梁14和位于固定梁14两端的伸缩梁141，两侧伸缩梁141分别套设且滑动连接于固定梁14的两端，滑槽122开设在两侧伸缩梁141上，多个支撑件分别位于两侧伸缩梁141上。

如图1所示，固定梁14上且位于固定梁14的中部固定设置有固定板142，两侧伸缩梁141远离固定板142的端部设置有移动板143，移动板143与固定板142呈相互平行设置。

如图1所示，为了驱动两侧伸缩梁141同时于固定梁14上移动，在固定板142上设置有用于驱动两侧移动板143同时靠近或远离固定板142的第三驱动件。

如图1所示，第三驱动件包括穿设且转动连接于固定板142上的双向丝杠144，两侧连接板12朝向固定板142的面上均设置有配合筒145，两侧配合筒145分别用于套设且螺纹连接于双向丝杆的两端螺纹部上。

如图1所示，为了方便操作人员采用把手137或其他工具带动双向丝杠144转动，在双向丝杠144上且位于双向丝杠144靠近固定板142的位置套设且固定连接有转动筒146，转动筒146的横截面呈六角形设置。

当需要调节横梁1的长度以及两侧支撑梁11之间的间距时，通过转动筒146带动双向丝杠144转动，因套筒131固定连接于移动板143上，使得套筒131不会跟随双向丝杠144的转动而转动，从而使得套筒131于双向丝杠144上移动，使得移动板143带动伸缩梁141于固定梁14上移动，从而对横梁1的长度调节，采用双向丝杠144的设置可使得两侧支撑梁11同时移动，并且可带动套筒131移动至双向丝杠144上任意位置自动固定，使得横梁1自动固定至调节后的长度，使得整个隧道施工支架可适用于不同宽度的隧道，进一步提高了隧道支架的适用性。

结合图3和图4，为了调节支撑梁11的高度，使得支撑梁11可带动抵接板121进一步对不同高度的隧道顶壁支撑，在支撑梁11远离横梁1的面上朝向支撑梁11内开设有插槽15，插槽15内滑动连接有调节梁151，支撑板111固定设置在调节梁151远离支撑梁11的端部。

结合图3和图4，为了将调节梁151固定至插槽15内任意位置，使得支撑梁11被固定至调节后的高度，在支撑梁11上设置有用于将调节梁151固定至支撑梁11内任意位置的固定件。

结合图3和图4，固定件包括穿设且滑动连接于支撑梁11上的抵接杆16，抵接杆16位于支撑梁11相邻于杆体152的面上，抵接杆16的长度方向沿垂直于支撑梁11的长度方向设置，抵接杆16位于支撑梁11外的端部垂直于抵接杆16设置有安装板161，安装板161与支撑梁11之间设置有第一弹簧162，第一弹簧162套设于抵接杆16上，第一弹簧162的一端连接至安装板161上，另一端连接至支撑梁11上，调节梁151上沿调节梁151的长度方向开设有多个用于供抵接杆16的端部插入的插接孔163。

结合图3和图4，当需要调节支撑梁11的高度时，通过将调节梁151插接至插槽15内时，调节梁151可挤压抵接杆16移动，从而使得抵接杆16带动第一弹簧162被拉动至拉伸状态，此时带动调节梁151于插槽15内移动，当将调节梁151移动至指定位置时，抵接杆16可抵抗第一弹簧162的弹力插接至插接孔163内，使得插接孔163对调节梁151沿插槽15长度方向的移动起到阻止的效果，从而使得支撑梁11被固定至调节后的高度，使得隧道施工支架进一步适用于不同高度的隧道。

如图1所示，为了对隧道侧壁支撑，在支撑梁11朝向隧道内壁的面上沿支撑梁11的长度方向均匀设置有多个杆体152，每个杆体152远离支撑梁11的端部均设置有用于与隧道的侧壁抵接的板体153。

如图1所示，为了调节支撑梁11上杆体152和板体153的数量，从而使得不同数量的杆体152和板体153对不同高度的隧道侧壁起到不同的支撑效果，在支撑梁11朝向隧道侧壁的面上沿支撑梁11的长度方向开设有调节槽17，杆体152靠近支撑梁11的端部设置有滑动连接于调节槽17内的调节块171，调节槽17远离横梁1的端部贯穿支撑梁11设置。

如图1所示，在本实施例中，为了防止调节块171沿垂直于调节槽17的长度方向与调节槽17脱离，将调节槽17的横截面设置为“t”形，将调节块171与“t”形的调节槽17配合设置。

结合图1和图5，为了使得板体153可对不同宽度的隧道侧壁进行支撑，将杆体152设置为第二可伸缩结构，第二可伸缩结构包括固定杆154和插接且滑动连接于固定杆154内的伸缩杆155，调节块171设置在固定杆154的端部，板体153设置在伸缩杆155远离调节块171的端部，杆体152内设置有第二弹簧156，第二弹簧156的两端分别连接至固定杆154和伸缩杆155远离其插接位置的底壁上；当双向丝杠144带动两侧伸缩梁141移动时，可带动板体153抵接至隧道侧壁上，使得板体153挤压第二弹簧156带动第二弹簧156处于压缩状态，从而使得板体153抵抗第二弹簧156的弹力抵接至隧道侧壁上，提高了板体153对隧道的支撑效果。

本实施例的实施原理为：当需要带动隧道施工支架对隧道支撑时，首先根据隧道的宽度对横梁1的长度调节，通过转动筒146带动双向丝杠144转动，因套筒131固定连接于移动板143上，使得套筒131不会跟随双向丝杠144的转动而转动，从而使得套筒131于双向丝杠144上移动，使得移动板143带动伸缩梁141于固定梁14上移动，从而对横梁1的长度调节，此时根据隧道的高度对支撑梁11的高度调节，通过将调节梁151插接至插槽15内时，调节梁151可挤压抵接杆16移动，从而使得抵接杆16带动第一弹簧162被拉动至拉伸状态，此时带动调节梁151于插槽15内移动，当将调节梁151移动至指定位置时，抵接杆16可抵抗第一弹簧162的弹力插接至插接孔163内，使得插接孔163对调节梁151沿插槽15长度方向的移动起到阻止的效果，从而使得支撑梁11被固定至调节后的高度，将隧道施工支架移动至隧道内，根据隧道顶壁的弧度，带动连接板12上的滑块123滑动至滑槽122内选取指定数量的抵接板121，通过把手137带动转动轴134转动，因第二锥齿轮136与第一锥齿轮135相互啮合，使得第二锥齿轮136可带动第一锥齿轮135转动，从而使得第一锥齿轮135带动螺杆13转动，因套筒131上的连接块134滑动连接于连接槽133内，使得连接块134不会带动套筒131跟随螺杆13的转动而转动，从而使得套筒131于螺杆13上移动，使得套筒131带动抵接板121朝向隧道顶壁移动并抵接至隧道顶壁上，通过挤压第二弹簧156带动板体153抵抗第二弹簧156的弹力抵接至隧道侧壁上，使得整个隧道施工支架可适用于不同宽度、高度和不同弧度的隧道，提高了隧道施工支架的适用性。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。