一种隧道开挖用支护装置的制作方法

本申请涉及隧道支撑设备技术领域，具体是一种隧道开挖用支护装置。

背景技术：

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式，隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道，隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分，主体建筑物由洞身和洞门组成。

现有专利号为cn201910492830.3公开了一种稳定性高的隧道支护装置，包括第一拱形支架和弹性板，用于解决当隧道的侧壁不是完全呈弧形时，弧形架板可相对进行调节，配合弹性板实现弧形架板与隧道壁完全贴合来增加支护的牢固性和靠性强，但是这种结构在遇到地震产生的冲击波时，很容易出现扭曲和变形的情况，容易导致隧道的坍塌。

技术实现要素：

本申请实施例的目的在于提供一种隧道开挖用支护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种隧道开挖用支护装置，包括活动支撑部和固定支撑部，所述固定支撑架内设置有主体部，还包括：

第一缓冲机构；所述第一缓冲机构包括位于活动支撑部和主体部之间的纵向活动部；以及位于纵向活动部上的第一联动组件，所述活动支撑部受到的来自地震的纵向冲击力通过纵向活动部的纵向移动带动第一联动组件沿着固定支撑部表面滑动，用于削弱活动支撑部受到的来自地震的纵向冲击力；以及

第二缓冲机构，所述第二缓冲机构包括与活动支撑架装配连接的横向活动部；以及位于横向活动部和主体部之间的第二联动组件；所述横向活动部受到的来自地震的横向冲击力通过横向活动部的横向移动带动第二联动组件转动和沿着主体部滑动，用于削弱活动支撑部受到的来自地震的横向冲击力；以及

第三联动组件，所述第三联动组件包括位于纵向活动部上的导轨部；以及位于导轨部和主体部之间的第一联动部，所述导轨部跟随纵向活动部的纵向移动用于带动联动部一端沿着导轨部横向移动，用于将活动支撑部受到的纵向冲击力通过第一联动部转化为对固定支撑部的横向支撑力。

作为本申请进一步的方案：所述活动支撑部的数量为若干个，且所述若干个活动支撑部均通过若干个伸缩部连接固定支撑部，所述若干个活动支撑部包括与第一缓冲机构装配连接的第一活动支撑部；以及与第二缓冲机构装配连接的第二活动支撑部。

作为本申请再进一步的方案：所述主体部包括：

承载部，所述固定支撑部位于承载部上；以及

骨架部，所述骨架部位于固定支撑部和承载部之间，用于横向支撑固定支撑部，且所述第二联动组件与所述骨架部装配连接；以及

位于承载部上的移动组件。

作为本申请再进一步的方案：所述纵向活动部包括位于骨架部和第一活动支撑部之间的纵向伸缩部；以及套设在纵向伸缩部上的第一弹性部。

作为本申请再进一步的方案：所述横向活动部包括与第二活动支撑部装配连接的横向滑动部；以及套设在横向滑动部上的第二弹性部，所述横向滑动部与固定支撑部滑动连接。

作为本申请再进一步的方案：所述第一联动组件包括端部与纵向伸缩部或导轨部装配连接的第二联动部；以及与第二联动部的另一端装配连接的第一滑动部，所述纵向伸缩部的纵向移动通过第二联动部带动第一滑动部沿着固定支撑部表面滑动，用于将所述第一活动支撑部受到的纵向冲击力削弱，且所述第二联动部和第一滑动部用于支撑固定支撑部。

作为本申请再进一步的方案：所述第二联动组件包括端部与横向滑动部装配连接的转动部；以及与转动部装配连接的第三联动部，所述转动部的另一端与骨架部装配连接，所述第三联动部的另一端装配连接有第二滑动部，所述横向滑动部的横向移动带动转动部在骨架部上转动，进而通过第三联动部带动第二滑动部沿着骨架部表面滑动，用于削弱第二活动支撑部受到的纵向冲击力。

作为本申请再进一步的方案：所述导轨部内与所述纵向伸缩部装配连接，所述导轨部内设置有第四滑动部和第三弹性部，所述第一联动部的两端分别与第四滑动部和骨架部装配连接，所述导轨部的纵向移动带动所述第四滑动部沿着导轨部滑动，所述第三弹性部用于吸收第四滑动部滑动时产生的冲击力。

作为本申请再进一步的方案：还包括第三缓冲机构，所述第三缓冲机构机构包括：

滑动连接在个活动支撑部之间的若干缓冲部，所述缓冲部设计为缓冲带或弹性带，用于削弱活动支撑部受到的来自地震的冲击力；以及

位于承载部上的卷绕组件，所述卷绕组件包括用于卷绕若干缓冲部的若干卷绕部；以及与卷绕部装配连接的阻尼部，所述阻尼部用于增加缓冲部移动时的阻力，以减小缓冲部受到冲击力产生的变形量，进而削弱活动支撑部受到来自地震的冲击力；以及

用于阻止若干缓冲部相互缠绕的梳理部，所述梳理部与所述固定支撑部装配连接。

作为本申请再进一步的方案：所述若干个活动支撑部中的任意一个活动支撑部内均设置有若干分隔部，所述若干分隔部中相邻两个分隔部之间的距离设置用于将相邻两个缓冲部分隔开，进而提升缓冲部的缓冲性能。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

当受到来自地震的冲击波时，活动支撑部受到的来自地震的纵向冲击力通过纵向活动部的纵向移动带动第一联动组件沿着固定支撑部表面滑动，能够削弱活动支撑部受到的来自地震的纵向冲击力，同时导轨部跟随纵向活动部的纵向移动能够带动联动部一端沿着导轨部横向移动，能够将活动支撑部受到的纵向冲击力通过第一联动部转化为对固定支撑部的横向支撑力，而横向活动部受到的来自地震的横向冲击力通过横向活动部的横向移动带动第二联动组件转动和沿着主体部滑动，能够削弱活动支撑部受到的来自地震的横向冲击力。

附图说明

图1为本申请实施例隧道开挖用支护装置的结构示意图。

图2为本申请实施例第二缓冲机构中纵向活动部和第一联动组件的局部放大图。

图3为本申请实施例第三联动组件的局部放大图。

图4为本申请实施例第一联动组件的局部放大图。

图5为本申请实施例活动支撑部的局部剖视图。

图6为本申请实施例卷绕组件的局部放大图。

图7为本申请实施例第三缓冲机构的轴测图。

图8为本申请实施例个活动支撑部的拆分图。

图9为本申请实施例活动支撑部中壳体一的轴测图。

图10为本申请实施例活动支撑部中壳体二的轴测图。

图中：1-固定架、2-底座、3-第一支撑架、4-第二支撑架、5-缓冲带、6-固定台、7-第一撑杆、8-第一弹簧、9-第一伸缩杆、10-第二撑杆、11-第二弹簧、12-滑轮机构、13-第二伸缩杆、14-卷绕轮组件、141-卷绕轮、142-壳体、143-卡簧、15-钻杆、16-第三撑杆、17-固定轴、18-转动杆、19-第一连杆、20-第一滑槽、21-第一滑块、22-第二连杆、23-第三连杆、24-固定板、25-第二滑槽、26-第二滑块、27-第三弹簧、28-第三滑槽、29-第三滑块、30-隔板、31-移动轮、32-安装杆、33-第三伸缩杆、34-支架、35-壳体一、36-壳体二、37-限位槽、38-安装孔、39-限位块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

本实施例提供了一种隧道开挖用支护装置，包括活动支撑部和固定支撑部，所述固定支撑架内设置有主体部，还包括：

第一缓冲机构；所述第一缓冲机构包括位于活动支撑部和主体部之间的纵向活动部；以及位于纵向活动部上的第一联动组件，所述活动支撑部受到的来自地震的纵向冲击力通过纵向活动部的纵向移动带动第一联动组件沿着固定支撑部表面滑动，用于削弱活动支撑部受到的来自地震的纵向冲击力；以及

第二缓冲机构，所述第二缓冲机构包括与活动支撑架装配连接的横向活动部；以及位于横向活动部和主体部之间的第二联动组件；所述横向活动部受到的来自地震的横向冲击力通过横向活动部的横向移动带动第二联动组件转动和沿着主体部滑动，用于削弱活动支撑部受到的来自地震的横向冲击力；以及

第三联动组件，所述第三联动组件包括位于纵向活动部上的导轨部；以及位于导轨部和主体部之间的第一联动部，所述导轨部跟随纵向活动部的纵向移动用于带动联动部一端沿着导轨部横向移动，用于将活动支撑部受到的纵向冲击力通过第一联动部转化为对固定支撑部的横向支撑力。

在以上技术方案中，所述固定支撑部设计为固定架1，所述固定架1可设计为拱形或矩形等，此处不做限制。

请参阅图1至图3，进一步的，所述活动支撑部的数量为若干个，且所述若干个活动支撑部均通过若干个伸缩部连接固定支撑部，所述若干个活动支撑部包括与第一缓冲机构装配连接的第一活动支撑部；以及与第二缓冲机构装配连接的第二活动支撑部，所述第一活动支撑部设计为第一支撑架3，所述第二活动支撑部设计为第二支撑架4，所述伸缩部设计为第一伸缩杆9，此处的第一伸缩杆9可选择液压杆或电动伸缩杆等，此处的第一支撑架3和第二支撑架4外形尺寸均一致，其中若干个可活动的支撑架形成一个拱形，第一伸缩杆9通过带动支撑架移动来根据隧道的尺寸和外形轮廓来调节支撑架的位置，使其能够适用于不同的类型的隧道，该方案为现有技术中的常规技术手段，便不再进行赘述，所述第一支撑架3和第二支撑架4是从若干个支撑架中选取的两个处于不同位置的支撑架，其中在隧道中，第一支撑架3受到来自隧道向下的压力，第二支撑架4受到来自隧道的水平压力，需要注意的是，在地震时，第一支撑架3和第二支撑架4会同时受到地震的纵向和横向冲击波，本方案中是以第一支撑架3受到来自地震的纵向冲击波进行举例说明，以第二支撑架4第一支撑架3受到来自地震的横向冲击波进行举例说明。

请参阅图1，进一步的，所述主体部包括：

承载部，所述固定支撑部位于承载部上；以及

骨架部，所述骨架部位于固定支撑部和承载部之间，用于横向支撑固定支撑部，且所述第二联动组件与所述骨架部装配连接；以及

位于承载部上的移动组件。

在以上方案中，所述承载部设计为底座2，所述骨架部设计为固定台6和第三撑杆16，所述第三撑杆16用于支撑固定架1，所述移动组件包括移动轮31、安装杆32和第三伸缩杆33，所述第三伸缩杆33两端分别与安装杆32和底座2铰接，所述移动轮31安装在安装杆32上，所述安装杆32端部与底座2铰接，第三伸缩杆33的伸张和缩短能够带动安装杆32在底座2旋转，从而实现了改变移动轮31位置的功能，便于底座2的固定和移动，为了进一步提高底座2的牢固性，所述底座2上还安装有若干钻杆15。

请参阅图1，进一步的，所述纵向活动部包括位于骨架部和第一活动支撑部之间的纵向伸缩部；以及套设在纵向伸缩部上的第一弹性部，所述纵向伸缩部设计为第一撑杆7，所述第一弹性部设计为第一弹簧8，所述第一撑杆7为伸缩杆，第一支撑架3受到地震纵向波的冲击能够带动第一撑杆7上下移动，在此过程中第一弹簧8起到减震缓冲的作用。

请参阅图1，进一步的，所述横向活动部包括与第二活动支撑部装配连接的横向滑动部；以及套设在横向滑动部上的第二弹性部，所述横向滑动部与固定支撑部滑动连接，所述横向滑动部设计为第二撑杆10，所述第二弹性部设计为第二弹簧11，所述第二撑杆10为滑杆，第二支撑架4收到地震波的横向冲击力能够带动滑杆移动，在此过程中，第二弹簧11起到减震缓冲的作用。

请参阅图1至图3，进一步的，所述第一联动组件包括端部与纵向伸缩部或导轨部装配连接的第二联动部；以及与第二联动部的另一端装配连接的第一滑动部，所述纵向伸缩部的纵向移动通过第二联动部带动第一滑动部沿着固定支撑部表面滑动，用于将所述第一活动支撑部受到的纵向冲击力削弱，且所述第二联动部和第一滑动部用于支撑固定支撑部，所述第二联动部设计为第三连杆23，所述第一滑动部设计为第三滑块29，所述固定架1表面开设有第三滑槽28，所述第三滑块29滑动连接在第三滑槽28内。

请参阅图1至图，进一步的，所述第二联动组件包括端部与横向滑动部装配连接的转动部；以及与转动部装配连接的第三联动部，所述转动部的另一端与骨架部装配连接，所述第三联动部的另一端装配连接有第二滑动部，所述横向滑动部的横向移动带动转动部在骨架部上转动，进而通过第三联动部带动第二滑动部沿着骨架部表面滑动，用于削弱第二活动支撑部受到的纵向冲击力，所述转动部设计为第二连杆22，所述第三联动部设计为第一连杆19，所述第二连杆22端部通过固定轴17连接第三撑杆16，所述第一连杆19与第二连杆22铰接，所述第二滑动部设计为第一滑块21，所述第一滑块21与第一连杆19的另一端铰接，所述第三撑杆16上开设有第一滑槽20，所述第一滑块21滑动连接在第一滑槽20内。

进一步的，所述导轨部内与所述纵向伸缩部装配连接，所述导轨部内设置有第四滑动部和第三弹性部，所述第一联动部的两端分别与第四滑动部和骨架部装配连接，所述导轨部的纵向移动带动所述第四滑动部沿着导轨部滑动，所述第三弹性部用于吸收第四滑动部滑动时产生的冲击力，所述导轨部设计为固定板24，所述固定板24上开设有第二滑槽25，所述第一联动部设计为第二连杆22，所述第四滑动部设计为滑动连接在第二滑槽25内的第二滑块26，所述第二连杆22两端分别与第二滑块26和第三撑杆16铰接，所述第三弹性部设计为位于第二滑槽25内的第三弹簧27。

使用时，当受到来自地震的纵向冲击波时，第一支撑架3带动第一撑杆7上下移动，在此过程中第一弹簧8起到减震缓冲的作用，且通过第三连杆23带动第三滑块29滑动连接在固定架1表面的第三滑槽28内，在削弱了第一支撑架3受到的纵向冲击力的同时又能够通过第三连杆23对固定架进行支撑，第一支撑架3还能够带动第二滑块26在固定板24上的第二滑槽25内移动，进而通过第二连杆22将支撑力传递给第三撑杆16和固定架1；当受到来自地震的横向冲击波时，第二支撑架带动第三撑杆16移动的同时，又能够带动第二连杆22转动，进而通过第一连杆19带动第一滑块21沿着第三撑杆16滑动，从而削弱了第二支撑架受到的横向冲击力，综上所述，能够提高该支护装置的抗震能力，解决了传统的隧道开挖用支护装置抗震能力差的问题。

请参阅图1，作为本申请一种实施例，还包括第三缓冲机构，所述第三缓冲机构机构包括：

滑动连接在个活动支撑部之间的若干缓冲部，所述缓冲部设计为缓冲带5或弹性带，用于削弱活动支撑部受到的来自地震的冲击力；以及

位于承载部上的卷绕组件，所述卷绕组件包括用于卷绕若干缓冲部的若干卷绕部；以及与卷绕部装配连接的阻尼部，所述阻尼部用于增加缓冲部移动时的阻力，以减小缓冲部受到冲击力产生的变形量，进而削弱活动支撑部受到来自地震的冲击力；以及

用于阻止若干缓冲部相互缠绕的梳理部，所述梳理部与所述固定支撑部装配连接。

请参阅图7至图10，在以上方案中，所述卷绕部设计为卷绕轮141，所述阻尼部设计为卡簧143，所述卷绕轮141通过转轴连接卡簧143，所述卡簧143放置在壳体142内，当缓冲带5受力导致长度延长时，能够带动卷绕轮141和转轴旋转，此时卡簧143就会受力变形，当失去力的作用时，卡簧143自身的弹力能够带动卷绕轮141反向旋转，从而将缓冲带5收起，卡簧143自身的弹力能够增加缓冲带5延长时的阻力，从而减小缓冲带5受到冲击力产生的变形量，进而削弱活动支撑部受到来自地震的冲击力。

进一步的，所述梳理部设计为滑轮机构12，所述滑轮机构12内部安装有多个滑轮组，缓冲带5能够滑动在滑轮组上，防止缓冲带5出现缠绕的情况，同时滑轮机构12通过第二伸缩杆13连接固定架1，用于根据活动支撑部的位置来调节滑轮机构12的位置。

请参阅图7至图10，进一步的，所述若干个活动支撑部中的任意一个活动支撑部内均设置有若干分隔部，所述若干分隔部中相邻两个分隔部之间的距离设置用于将相邻两个缓冲部分隔开，进而提升缓冲部的缓冲性能，所述活动支撑部均由壳体一35和壳体二36两部分组成，此处以活动支撑部中的第一支撑架3举例说明，所述分隔部为安装在壳体一35和壳体二36内的隔板30，所述缓冲带5位于隔板30内，所述壳体一35和壳体二36上均设置有安装孔38，可通过螺钉或螺栓进行安装，并且壳体一35和壳体二36上分别设置有限位槽37和限位块39，用于防止壳体一35和壳体二36出现晃动。

本申请使用时，当受到来自地震的纵向冲击波时，第一支撑架3带动第一撑杆7上下移动，在此过程中第一弹簧8起到减震缓冲的作用，且通过第三连杆23带动第三滑块29滑动连接在固定架1表面的第三滑槽28内，在削弱了第一支撑架3受到的纵向冲击力的同时又能够通过第三连杆23对固定架进行支撑，第一支撑架3还能够带动第二滑块26在固定板24上的第二滑槽25内移动，进而通过第二连杆22将支撑力传递给第三撑杆16和固定架1；当受到来自地震的横向冲击波时，第二支撑架带动第三撑杆16移动的同时，又能够带动第二连杆22转动，进而通过第一连杆19带动第一滑块21沿着第三撑杆16滑动，从而削弱了第二支撑架受到的横向冲击力，若干个活动支撑部通过若干个缓冲带5相连，缓冲带5能够削弱活动支撑部受到的来自地震的冲击力，卡簧143自身的弹力能够增加缓冲带5延长时的阻力，从而减小缓冲带5受到冲击力产生的变形量，进而削弱活动支撑部受到来自地震的冲击力。

综上所述，当受到来自地震的冲击波时，活动支撑部受到的来自地震的纵向冲击力通过纵向活动部的纵向移动带动第一联动组件沿着固定支撑部表面滑动，能够削弱活动支撑部受到的来自地震的纵向冲击力，同时导轨部跟随纵向活动部的纵向移动能够带动联动部一端沿着导轨部横向移动，能够将活动支撑部受到的纵向冲击力通过第一联动部转化为对固定支撑部的横向支撑力，而横向活动部受到的来自地震的横向冲击力通过横向活动部的横向移动带动第二联动组件转动和沿着主体部滑动，能够削弱活动支撑部受到的来自地震的横向冲击力。

需要特别说明的是，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式，以上所述实施例仅表达了本技术方案的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术方案专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变性、改进及替代，这些都属于本技术方案的保护范围。