一种防地表下沉用隧道施工机的制作方法

本实用新型涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种防地表下沉用隧道施工机。

背景技术：

管棚法施工或称伞拱法，是地下结构工程浅埋暗挖时的超前支护结构，其实质是在拟开挖的地下隧道或结构工程的衬砌拱圈隐埋弧线上，预先钻孔并安设惯性力矩较大的钢管，起临时超前支护作用，防止土层坍塌和地表下沉，以保证掘进与后续工艺安全运作；管棚超前支护法是近年发展起来的一种在软弱围岩中进行隧道掘进的新技术，管棚法最早是作为隧道施工的一种辅助方法，在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层，涌水、涌砂层发挥了重要作用，由于预埋超前管棚做顶板及侧壁支撑为后续的隧道开挖奠定了坚实的基础，且施工快、安全性高、工期短.被认为是隧道施工中解决地表下沉的最有效最合理的施工方法。

管棚法施工前首先需要在钻孔区域的外部搭设钢结构支架，钢结构支架对钻孔起到定位与支撑的作用，钢结构搭设时，首先再外部埋下三组支撑钢，支撑钢的底部固定到地基中进行加固，在每组的两根支撑钢之间搭设U型钢，支撑钢与U型钢之间通过卡板与扣板进行固定连接，卡板与扣板之间利用螺栓与螺母进行固定，U型钢一般利用吊车进行移动与定位，卡板与扣板基本通过人工的方式安装，这种工作方式存在的问题如下，人工安装卡板与扣板时需要先搭设脚手架，人工在脚手架上对其进行安装，产生劳动量非常大，在螺栓与螺母安装时需要双手进行操作，增加了工作的危险性，螺栓需要人工进行拿取，螺栓无法自动控制定位安装，人工安装时螺栓容易掉落，螺栓安装困难。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种防地表下沉用隧道施工机，可以解决现有管棚法施工U型钢与支撑钢连接时存在的劳动量大、螺栓需要人工进行拿取、螺栓无法自动控制定位安装、人工安装时螺栓容易掉落、螺栓安装困难等难题；可以实现管棚法施工中螺栓自动下料、自动进行上螺栓动作的功能，具有劳动量小、螺栓可以进行自动传送、螺栓可以自动控制定位安装、自动安装时螺栓不会掉落、螺栓安装简便等优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案，一种防地表下沉用隧道施工机，包括支撑底板和下料装置,所述的支撑底板的顶部上安装有下料装置。

所述的下料装置包括下料电动滑块、下料连接柱、下料支撑板、传送机构、下料机构、归位机构和旋转机构，下料电动滑块安装在扣板支板的顶部上，下料支撑板通过下料连接柱安装在下料电动滑块上，下料支撑板的上端前侧上安装有下料机构，下料支撑板的上端后侧上安装有传送机构，归位机构安装在下料支撑板的下方右侧面上，旋转机构位于归位机构内，旋转机构与下料支撑板的下方右侧面相连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的传送机构包括传送连接柱、传送电机、传送转轴、传送轮和两个传送架，传送电机通过传送连接柱安装在下料支撑板上，传送电机的输出轴通过联轴器与传送转轴的左端相连接，传送转轴的中部上安装有传送轮，两个传送架均安装在传送轮上，两个传送架之间的夹角为一百八十度；所述的传送架上设置有凸型槽，且传送架的右端为倾斜面。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的下料机构包括下料支撑柱、螺栓盒、底部隔离架、中部隔离板、螺栓伸缩板、三个定位滑杆、伸缩弹簧和固定连接架，螺栓盒通过下料支撑柱安装在下料支撑板上，螺栓盒为凸型空心结构，螺栓盒上设置有隔离槽，螺栓均匀放置在螺栓盒内，底部隔离架位于螺栓盒的底部，底部隔离架的下端中部设置有出料槽，底部隔离架上的出料槽为凸型结构，底部隔离架的后端前侧面上安装有中部隔离板，中部隔离板的位置与底部隔离架上出料槽的位置相对应，且中部隔离板的尺寸与底部隔离架上出料槽的尺寸相配合，底部隔离架的前端底部上安装有螺栓伸缩板，三个定位滑杆均匀安装在螺栓伸缩板的前侧面上，定位滑杆的中部通过滑动配合的方式与固定连接架的右端相连接，每个定位滑杆的外侧均分布有一个伸缩弹簧，伸缩弹簧安装在螺栓伸缩板与固定连接架之间，固定连接架的左端与下料支撑板的右侧面相连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的归位机构包括归位前板、归位后板、前板推杆、后板推杆、前部斜板、后部斜板、正位推杆、正位体和正位滚轮，归位前板与归位后板均安装在下料支撑板上，归位前板位于归位后板的前侧，归位前板的内侧面上安装有前板推杆，前部斜板安装在前板推杆的顶部上，归位后板的内侧面上安装有后板推杆，后部斜板安装在后板推杆的顶部上，前部斜板的尺寸小于后部斜板的尺寸，归位前板的后侧面上设置有限位杆，后部斜板的后侧面上设置有限位块，归位前板上的限位杆与后部斜板上的限位块相接触，归位后板的前侧面上设置有限位杆，前部斜板的前侧面设置有限位块，归位后板上的限位杆与前部斜板上的限位块相接触，后部斜板的下端上安装有正位推杆，正位体左端面与正位推杆的顶部相连接，正位体的顶部设置有耳座，正位滚轮通过销轴安装在正位体上设置的耳座上。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的旋转机构包括旋转推杆、旋转电机、旋转支板、旋转滑槽、四个旋转滑杆、旋转套筒、抚平推杆和抚平块，旋转推杆安装在下料支撑板上，旋转推杆的顶部上安装有旋转支板，旋转电机通过电机套安装在旋转支板上，旋转电机的输出轴上安装有旋转套筒，旋转套筒的右侧面上设置有六角形孔，旋转滑槽安装在旋转支板上，四个旋转滑杆对称分布在旋转电机的外侧，旋转滑杆的右端安装在旋转套筒的左侧面上，旋转滑杆的左端为滑块结构，旋转滑杆的滑块结构与旋转滑槽相配合连接，抚平推杆安装在旋转套筒的顶部上，抚平推杆的顶部上安装有抚平块，抚平块的右侧面为弧形内凹面，具体工作时，首先下料电动滑块的移动可以控制下料装置进行前后移动，使得旋转机构位于合适的螺栓安装位置，传送机构与下料机构相配合能够自动控制螺栓的自动下料，控制传送电机进行向下旋转，传送轮上的两个传送架能够随着传送电机进行旋转，当传送架与螺栓伸缩板相接触时，传送架会推动螺栓伸缩板向后运动，在伸缩弹簧的作用下，螺栓伸缩板会带动底部隔离架与中部隔离板向后运动，当传送架转动到螺栓盒的正下方时，此时底部隔离架的凸型出料槽与螺栓盒的凸型结构相重叠，螺栓盒内的螺栓会掉落到传送架内，传送架内的凸型槽与螺栓的结构相配合，且传送架的右端的倾斜面能够对螺栓起到缓冲的作用，当螺栓从底部隔离架掉落时，中部隔离板会隔离住螺栓盒内的其他螺栓，从而螺栓盒内的螺栓每次只能够掉落一个，定位滑杆可以在螺栓伸缩板移动时起到定位作用，防止螺栓伸缩板受力点不同产生螺栓伸缩板无法平直运动，导致螺栓无法正常掉落，传送架继续向下转动到归位机构上时，传送架内的螺栓会掉落到归位机构上，归位机构上的前部斜板与后部斜板会托住螺栓，前部斜板对螺栓起到缓冲作用，防止螺栓掉出前部斜板与后部斜板的范围内，归位后板上的限位杆对前部斜板起到限位的作用，归位前板上的限位杆对后部斜板起到限位的作用，此时螺栓在归位机构有可能是立起的状态，控制旋转机构上的抚平推杆伸长，使得抚平块将螺栓的螺柱部分朝左，调节正位推杆的长度，使得正位体的左端与螺栓螺柱的右端相接触，收缩正位推杆，使得螺栓被推送到旋转套筒内，正位滚轮能够对正位体起到辅助移动的作用，防止螺栓的螺柱压在正位体上无法移动，当螺栓被推送到旋转套筒内后，收缩前板推杆与后板推杆，可以防止归位机构对旋转机构的工作造成影响，伸长旋转推杆并控制旋转电机旋转，可以实现螺栓与螺母相配合将扣板与卡板连接到一起，从而U型钢与支撑钢固定起来。

工作时，首先下料电动滑块的移动可以控制下料装置进行前后移动，使得旋转机构位于合适的螺栓安装位置，传送机构与下料机构相配合能够自动控制螺栓的自动下料，控制传送电机进行向下旋转，传送轮上的两个传送架能够随着传送电机进行旋转，当传送架与螺栓伸缩板相接触时，传送架会推动螺栓伸缩板向后运动，在伸缩弹簧的作用下，螺栓伸缩板会带动底部隔离架与中部隔离板向后运动，当传送架转动到螺栓盒的正下方时，此时底部隔离架的凸型出料槽与螺栓盒的凸型结构相重叠，螺栓盒内的螺栓会掉落到传送架内，传送架内的凸型槽与螺栓的结构相配合，且传送架的右端的倾斜面能够对螺栓起到缓冲的作用，当螺栓从底部隔离架掉落时，中部隔离板会隔离住螺栓盒内的其他螺栓，从而螺栓盒内的螺栓每次只能够掉落一个，定位滑杆可以在螺栓伸缩板移动时起到定位作用，防止螺栓伸缩板受力点不同产生螺栓伸缩板无法平直运动，导致螺栓无法正常掉落，传送架继续向下转动到归位机构上时，传送架内的螺栓会掉落到归位机构上，归位机构上的前部斜板与后部斜板会托住螺栓，前部斜板对螺栓起到缓冲作用，防止螺栓掉出前部斜板与后部斜板的范围内，归位后板上的限位杆对前部斜板起到限位的作用，归位前板上的限位杆对后部斜板起到限位的作用，此时螺栓在归位机构有可能是立起的状态，控制旋转机构上的抚平推杆伸长，使得抚平块将螺栓的螺柱部分朝左，调节正位推杆的长度，使得正位体的左端与螺栓螺柱的右端相接触，收缩正位推杆，使得螺栓被推送到旋转套筒内，正位滚轮能够对正位体起到辅助移动的作用，防止螺栓的螺柱压在正位体上无法移动，当螺栓被推送到旋转套筒内后，收缩前板推杆与后板推杆，可以防止归位机构对旋转机构的工作造成影响，伸长旋转推杆并控制旋转电机旋转，可以完成螺栓安装动作，从而U型钢与支撑钢固定起来，可以实现管棚法施工中螺栓自动下料、自动进行上螺栓动作的功能。

本实用新型的有益效果在于：

一、本实用新型可以解决现有管棚法施工U型钢与支撑钢连接时存在的劳动量大、螺栓需要人工进行拿取、螺栓无法自动控制定位安装、人工安装时螺栓容易掉落、螺栓安装困难等难题；可以实现管棚法施工中螺栓自动下料、自动进行上螺栓动作的功能，具有劳动量小、螺栓可以进行自动传送、螺栓可以自动控制定位安装、自动安装时螺栓不会掉落、螺栓安装简便等优点；

二、本实用新型下料装置上设置有传送机构与下料机构，传送机构与下料机构相配合能够使得螺栓盒内的螺栓一次掉落一个到传送架内，同时传送架还能够将螺栓运送到归位机构上；

三、本实用新型下料装置上设置有归位机构，归位机构能够托住传送架内掉落的螺栓，归位机构上的正位推杆收缩能够将螺栓推送到旋转套筒内；

四、本实用新型下料装置上设置有旋转机构，旋转机构上的抚平块能够在抚平推杆的伸长运动下将立起的螺栓推平，通过控制旋转推杆伸长与旋转电机旋转，可以使得旋转套筒内的螺栓安装到螺母上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型下料装置的结构示意图；

图3是本实用新型下料支撑板、传送机构与下料机构之间的结构示意图；

图4是本实用新型下料支撑板、归位机构与旋转机构之间的第一结构示意图；

图5是本实用新型下料支撑板、归位机构与旋转机构之间的第二结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1至图5所示，一种防地表下沉用隧道施工机，包括支撑底板1和下料装置5,所述的支撑底板1的顶部上安装有下料装置5。

所述的下料装置5包括下料电动滑块51、下料连接柱52、下料支撑板53、传送机构54、下料机构55、归位机构56和旋转机构57，下料电动滑块51安装在扣板支板48的顶部上，下料支撑板53通过下料连接柱52安装在下料电动滑块51上，下料支撑板53的上端前侧上安装有下料机构55，下料支撑板53的上端后侧上安装有传送机构54，归位机构56安装在下料支撑板53的下方右侧面上，旋转机构57位于归位机构56内，旋转机构57与下料支撑板53的下方右侧面相连接。

所述的传送机构54包括传送连接柱541、传送电机542、传送转轴543、传送轮544和两个传送架545，传送电机542通过传送连接柱541安装在下料支撑板53上，传送电机542的输出轴通过联轴器与传送转轴543的左端相连接，传送转轴543的中部上安装有传送轮544，两个传送架545均安装在传送轮544上，两个传送架545之间的夹角为一百八十度；所述的传送架545上设置有凸型槽，且传送架545的右端为倾斜面。

所述的下料机构55包括下料支撑柱551、螺栓盒552、底部隔离架554、中部隔离板555、螺栓伸缩板556、三个定位滑杆557、伸缩弹簧558和固定连接架559，螺栓盒552通过下料支撑柱551安装在下料支撑板53上，螺栓盒552为凸型空心结构，螺栓盒552上设置有隔离槽，螺栓均匀放置在螺栓盒552内，底部隔离架554位于螺栓盒552的底部，底部隔离架554的下端中部设置有出料槽，底部隔离架554上的出料槽为凸型结构，底部隔离架554的后端前侧面上安装有中部隔离板555，中部隔离板555的位置与底部隔离架554上出料槽的位置相对应，且中部隔离板555的尺寸与底部隔离架554上出料槽的尺寸相配合，底部隔离架554的前端底部上安装有螺栓伸缩板556，三个定位滑杆557均匀安装在螺栓伸缩板556的前侧面上，定位滑杆557的中部通过滑动配合的方式与固定连接架559的右端相连接，每个定位滑杆557的外侧均分布有一个伸缩弹簧558，伸缩弹簧558安装在螺栓伸缩板556与固定连接架559之间，固定连接架559的左端与下料支撑板53的右侧面相连接。

所述的归位机构56包括归位前板561、归位后板562、前板推杆563、后板推杆564、前部斜板565、后部斜板566、正位推杆567、正位体568和正位滚轮569，归位前板561与归位后板562均安装在下料支撑板53上，归位前板561位于归位后板562的前侧，归位前板561的内侧面上安装有前板推杆563，前部斜板565安装在前板推杆563的顶部上，归位后板562的内侧面上安装有后板推杆564，后部斜板566安装在后板推杆564的顶部上，前部斜板565的尺寸小于后部斜板566的尺寸，归位前板561的后侧面上设置有限位杆，后部斜板566的后侧面上设置有限位块，归位前板561上的限位杆与后部斜板566上的限位块相接触，归位后板562的前侧面上设置有限位杆，前部斜板565的前侧面设置有限位块，归位后板562上的限位杆与前部斜板565上的限位块相接触，后部斜板566的下端上安装有正位推杆567，正位体568左端面与正位推杆567的顶部相连接，正位体568的顶部设置有耳座，正位滚轮569通过销轴安装在正位体568上设置的耳座上。

所述的旋转机构57包括旋转推杆571、旋转电机572、旋转支板573、旋转滑槽574、四个旋转滑杆575、旋转套筒576、抚平推杆577和抚平块578，旋转推杆571安装在下料支撑板53上，旋转推杆571的顶部上安装有旋转支板573，旋转电机572通过电机套安装在旋转支板573上，旋转电机572的输出轴上安装有旋转套筒576，旋转套筒576的右侧面上设置有六角形孔，旋转滑槽574安装在旋转支板573上，四个旋转滑杆575对称分布在旋转电机572的外侧，旋转滑杆575的右端安装在旋转套筒576的左侧面上，旋转滑杆575的左端为滑块结构，旋转滑杆575的滑块结构与旋转滑槽574相配合连接，抚平推杆577安装在旋转套筒576的顶部上，抚平推杆577的顶部上安装有抚平块578，抚平块578的右侧面为弧形内凹面，具体工作时，首先下料电动滑块51的移动可以控制下料装置5进行前后移动，使得旋转机构57位于合适的螺栓安装位置，传送机构54与下料机构55相配合能够自动控制螺栓的自动下料，控制传送电机542进行向下旋转，传送轮544上的两个传送架545能够随着传送电机542进行旋转，当传送架545与螺栓伸缩板556相接触时，传送架545会推动螺栓伸缩板556向后运动，在伸缩弹簧558的作用下，螺栓伸缩板556会带动底部隔离架554与中部隔离板555向后运动，当传送架545转动到螺栓盒552的正下方时，此时底部隔离架554的凸型出料槽与螺栓盒552的凸型结构相重叠，螺栓盒552内的螺栓会掉落到传送架545内，传送架545内的凸型槽与螺栓的结构相配合，且传送架545的右端的倾斜面能够对螺栓起到缓冲的作用，当螺栓从底部隔离架554掉落时，中部隔离板555会隔离住螺栓盒552内的其他螺栓，从而螺栓盒552内的螺栓每次只能够掉落一个，定位滑杆557可以在螺栓伸缩板556移动时起到定位作用，防止螺栓伸缩板556受力点不同产生螺栓伸缩板556无法平直运动，导致螺栓无法正常掉落，传送架545继续向下转动到归位机构56上时，传送架545内的螺栓会掉落到归位机构56上，归位机构56上的前部斜板565与后部斜板566会托住螺栓，前部斜板565对螺栓起到缓冲作用，防止螺栓掉出前部斜板565与后部斜板566的范围内，归位后板562上的限位杆对前部斜板565起到限位的作用，归位前板561上的限位杆对后部斜板566起到限位的作用，此时螺栓在归位机构56有可能是立起的状态，控制旋转机构57上的抚平推杆577伸长，使得抚平块578将螺栓的螺柱部分朝左，调节正位推杆567的长度，使得正位体568的左端与螺栓螺柱的右端相接触，收缩正位推杆567，使得螺栓被推送到旋转套筒576内，正位滚轮569能够对正位体568起到辅助移动的作用，防止螺栓的螺柱压在正位体568上无法移动，当螺栓被推送到旋转套筒576内后，收缩前板推杆563与后板推杆564，可以防止归位机构56对旋转机构57的工作造成影响，伸长旋转推杆571并控制旋转电机572旋转，可以实现螺栓与螺母相配合将扣板43与卡板33连接到一起，从而U型钢与支撑钢固定起来。

工作时，首先下料电动滑块51的移动可以控制下料装置5进行前后移动，使得旋转机构57位于合适的螺栓安装位置，传送机构54与下料机构55相配合能够自动控制螺栓的自动下料，控制传送电机542进行向下旋转，传送轮544上的两个传送架545能够随着传送电机542进行旋转，当传送架545与螺栓伸缩板556相接触时，传送架545会推动螺栓伸缩板556向后运动，在伸缩弹簧558的作用下，螺栓伸缩板556会带动底部隔离架554与中部隔离板555向后运动，当传送架545转动到螺栓盒552的正下方时，此时底部隔离架554的凸型出料槽与螺栓盒552的凸型结构相重叠，螺栓盒552内的螺栓会掉落到传送架545内，传送架545内的凸型槽与螺栓的结构相配合，且传送架545的右端的倾斜面能够对螺栓起到缓冲的作用，当螺栓从底部隔离架554掉落时，中部隔离板555会隔离住螺栓盒552内的其他螺栓，从而螺栓盒552内的螺栓每次只能够掉落一个，定位滑杆557可以在螺栓伸缩板556移动时起到定位作用，防止螺栓伸缩板556受力点不同产生螺栓伸缩板556无法平直运动，导致螺栓无法正常掉落，传送架545继续向下转动到归位机构56上时，传送架545内的螺栓会掉落到归位机构56上，归位机构56上的前部斜板565与后部斜板566会托住螺栓，前部斜板565对螺栓起到缓冲作用，防止螺栓掉出前部斜板565与后部斜板566的范围内，归位后板562上的限位杆对前部斜板565起到限位的作用，归位前板561上的限位杆对后部斜板566起到限位的作用，此时螺栓在归位机构56有可能是立起的状态，控制旋转机构57上的抚平推杆577伸长，使得抚平块578将螺栓的螺柱部分朝左，调节正位推杆567的长度，使得正位体568的左端与螺栓螺柱的右端相接触，收缩正位推杆567，使得螺栓被推送到旋转套筒576内，正位滚轮569能够对正位体568起到辅助移动的作用，防止螺栓的螺柱压在正位体568上无法移动，当螺栓被推送到旋转套筒576内后，收缩前板推杆563与后板推杆564，可以防止归位机构56对旋转机构57的工作造成影响，伸长旋转推杆571并控制旋转电机572旋转，可以完成螺栓安装动作，从而U型钢与支撑钢固定起来，实现了管棚法施工中螺栓自动下料、自动进行上螺栓动作的功能，解决了现有管棚法施工U型钢与支撑钢连接时存在的劳动量大、螺栓需要人工进行拿取、螺栓无法自动控制定位安装、人工安装时螺栓容易掉落、螺栓安装困难等难题，达到了目的。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。