一种下穿隧道的移动式支护结构的制作方法

文档序号:13590945阅读:186来源:国知局

本发明涉及隧道施工设备技术领域,具体地指一种下穿隧道的移动式支护结构。



背景技术:

随着经济的发展,城市车辆的数量呈爆发式增长,在一定时间和区域内,现有的交通环境网无法满足城市发展需求,造成交通拥堵。为解决这一问题,在城市干道节点上越来越多地采用立体交通形式,合理利用城市不同层次的空间,多设置高架桥或者城市下穿隧道。与高架桥或者其他方式相比,下穿隧道具有机动车不受干扰、快速通过、地面仍保留原有交通转化的功能、对周边景观影响小等优点,近年在城市道路建设中逐渐增多,特别是在城市较为拥堵的十字路口或交叉口地段的运用十分普遍。传统的城市下穿隧道的施工方法以明挖现浇施工为主,现有的支护顶推装置结构复杂,而地下环境复杂,顶推装置需时常改变顶推方向才能向前继续施工,而支护顶推装置在前进过程中虽可实现左右转向,但施工复杂,效率低,且难以实现上下转向。明挖法施工多设置基坑支护以及隔水帷幕,由于需要提前设置基坑支护再进行穿越施工,因此施工时间长、基坑支护施工占用道路宽,导致综合施工成本高。目前的隧道的变向施工建立在明挖施工基础上,需要先开挖基坑,施工基坑支护后,再进行现浇隧道施工实现转向,难以实现精确转向,且基坑支护工程均为临时工程,施工成本高、时间长,隧道结构完成后就失去了作用。



技术实现要素:

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足,提供一种施工时间短、占用道路窄,施工噪音小的下穿隧道的移动式支护结构。

为实现此目的,本发明所设计的下穿隧道的移动式支护结构,其特征在于:包括支护顶推板,所述支护顶推板的左右两侧分别固定连接有一块与其垂直的支护侧板;所述支护侧板的前端沿竖直方向设有可左右摆动的第一导向板装置,所述支护顶推板的底部沿水平方向设有可上下摆动的第二导向板装置,所述支护顶推板上设有用于驱动支护结构移动的支护驱动装置。

优选的,所述支护侧板的顶部设有可沿支护侧板的高度方向上下移动的升降挡土装置。

具体的,所述升降挡土装置包括竖直设置于支护侧板顶部的丝杆升降机和与丝杆升降机的丝杆平行的挡土板,所述挡土板通过固定装置与丝杆升降机的丝杆固定连接。

优选的,所述支护侧板的顶部沿其长度方向、从前至后均匀间隔设有多个丝杆升降机,每台丝杆升降机的丝杆均固定连接有一块挡土板。

具体的,所述固定装置包括固定于挡土板顶部的耳板和固定于丝杆顶部的抱箍,所述耳板的耳孔的轴线与支护侧板平行,所述耳板位于抱箍的两个半抱箍的一侧的安装耳之间,所述耳板通过插销与两个半抱箍的一侧的安装耳固定连接。

优选的,所述支护侧板的顶部沿竖直方向开有与挡土板配合的升降导向槽,所述挡土板的底部位于升降导向槽内;所述丝杆升降机的最大顶升行程小于挡土板位于升降导向槽内的最大深度。

具体的,所述第一导向板装置包括支撑在支护侧板前端的第一驱动轴,与第一驱动轴连接的第一旋转驱动传动装置,第一导向板与所述第一驱动轴连接。

优选的,所述第一导向板为前端窄后端宽的楔形板,所述支护侧板的前端面由上至下设有多个第一导向板,每块第一导向板连接有一个第一旋转驱动传动装置。

具体的,所述第二导向板装置包括支撑在支护侧板下端的第二驱动轴,与第一驱动轴连接的第二旋转驱动传动装置,第二导向板与所述第二驱动轴连接。

优选的,所述第二导向板为前端窄后端宽的楔形板,所述支护顶推板的前端面底部从左至右设有多个第二导向板,每块第二导向板连接有一个第二旋转驱动传动装置。

本发明的有益效果是:支护结构主体可单独完成对隧道两侧土体的支护,油缸伸缩可实现支护结构的整体移动,大大提高了支护效率和施工速度,减少了临时支护施工的工作量,从而减少了噪音,分节式的导向板结构实现了支护结构的多角度姿态调整,满足不同施工线型的需要,升降式挡土板使支护结构实现了在遇到既有管线时,可不迁改通过。当隧道施工方向需要改变时,支护结构可事先调整转向角度,实现精确转向,效率高。支护结构能适应现场的快速化拼装施工。基坑支护开挖安全可靠风险小、施工速度快,占用路面时间短、范围小,对交通影响较小。最大限度的减少了施工对城市造成的影响,施工过程安全可靠,综合施工成本低。

附图说明

图1为本发明所设计的移动式支护结构的主视图;

图2为图1中a处的放大图;

图3为本发明所设计的移动式支护结构的俯视图;

图4为图3中b处的放大图;

图5为图3中c处的放大图;

图6为本发明所设计的移动式支护结构的左视图;

图7为本发明中丝杆升降机与挡土板的连接示意图;

其中,1—支护顶推板,2—支护侧板,3—顶推油缸,4—升降挡土装置(4.1—丝杆升降机,4.2—丝杆,4.3—挡土板),5—第一导向板装置(5.1—第一导向板,5.2—第一导向驱动轴),6—第二导向板装置(6.1—第二导向板,6.2—第二导向驱动轴),7—耳板,8—抱箍,9—插销,10—升降导向槽,11—第一导向驱动齿轮,12—第一驱动马达,13—第二导向驱动齿轮,14—第二驱动马达,15—丝杆齿轮,16—丝杆齿轮轴,17—联轴器,18—丝杆齿轮驱动马达。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1—7所示的下穿隧道的移动式支护结构,包括支护顶推板1,支护顶推板1的左右两侧表面分别固定连接有一块与其垂直的支护侧板2,如图1所示,支护侧板2为上宽下窄的倒梯形板。

如图1所示,支护侧板2的顶部沿其长度方向、从前至后均匀间隔设有多个可沿支护侧板2的高度方向上下移动的升降挡土装置4,如图6所示,升降挡土装置4包括竖直设置于支护侧板2顶部的丝杆升降机4.1和与丝杆升降机4.1的丝杆4.2平行的挡土板4.3,每台丝杆升降机4.1的丝杆4.2均固定连接有一块挡土板4.3。支护侧板2的顶部沿竖直方向开有与挡土板4.3配合的升降导向槽10,挡土板4.3的底部位于升降导向槽10内;丝杆升降机4.1的最大顶升行程小于挡土板4.3位于升降导向槽10内的最大深度。挡土板4.3通过固定装置与丝杆升降机4.1的丝杆4.2固定连接。如图7所示,固定装置包括固定于挡土板4.3顶部的耳板7和固定于丝杆4.2顶部的抱箍8,耳板7的耳孔的轴线与支护侧板2平行,耳板7位于抱箍8的两个半抱箍的一侧的安装耳之间,耳板7通过插销9与两个半抱箍的一侧的安装耳固定连接。如图5所示,以三台丝杆升降机4.1为一组,三台丝杆升降机4.1的丝杆齿轮轴16通过联轴器17连接,位每组中部的丝杆升降机4.1连接丝杆齿轮驱动马达18。在保证挡土板4.3分组可调升降高度的同时,也进一步优化了结构,简化了装配过程,提高了实用性。

如图1—3所示,支护侧板2的前端设有可左右摆动的第一导向板装置5,第一导向板装置5包括通过第一旋转驱动传动装置连接于支护侧板2的前端面上的第一导向板5.1,第一导向板5.1内竖直固定有第一导向驱动轴5.2,第一旋转驱动传动装置包括套设固定于第一导向驱动轴5.2上的第一导向驱动齿轮11和设置于支护侧板2内、驱动第一导向驱动齿轮11旋转的第一驱动马达12,第一导向板5.1为前端窄后端宽的楔形板,支护侧板2的前端面由上至下设有多个第一导向板5.1,每块第一导向板5.1连接有一个第一旋转驱动传动装置。

如图1、图3—4所示,支护顶推板1的底部设有可上下摆动的第二导向板装置6,第二导向板装置6包括通过第二旋转驱动传动装置连接于支护顶推板1的前端面底部的第二导向板6.1,第二导向板6.1内水平固定有第二导向驱动轴6.2,第二旋转驱动传动装置包括套设固定于第二导向驱动轴6.2上的第二导向驱动齿轮13和设置于支护顶推板1内、驱动第二导向驱动齿轮13旋转的第二驱动马达14。第二导向板6.1为前端窄后端宽的楔形板,支护顶推板1的前端面底部从左至右设有多个第二导向板6.1,每块第二导向板6.1连接有一个第二旋转驱动传动装置。

如图6所示,支护顶推板1的周向设有向后顶推的顶推油缸3(支护驱动装置)。

本发明中所设计的支护结构主体为工字型,中部结构内布置有顶推油缸3,用于将单环管节顶推压紧连接成段;两侧支护结构内,有升降式挡土板,每块挡土板4.3活接一台丝杆升降机4.1。挡土板4.3随丝杆升降机4.3升降,当遇到位于支护结构上方的管线时,可通过挡土板4.3高度的降低实现无迁改过管线功能。断开丝杆升降机4.1后,挡土板4.3可保持升出或降没状态。两侧支护结构前端和中间结构前端,分别布置有竖向和水平的分节式楔形导向装置,通过调整楔形结构的角度,实现设备在移动过程中,前进方向的调节,进一步提高了设备的支护性能。本发明所设计的支护结构通过其主体支撑来支护土体,并通过顶推油缸3来移动。免去了支护结构的建筑过程,提高了管片拼装效率。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明的技术方案的范围内。

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