一种黄土隧道施工支撑装置的制作方法

本发明是一种黄土隧道施工支撑装置，属于道路施工建筑设备领域。

背景技术：

黄土是在干燥气候条件下形成的多孔性具有柱状节理的黄色粉性土，是不成层的垆坶沉积物，其颗粒大小介于粘土与细砂之间呈浅黄色或黄褐色，一般为褐黄色或灰黄色，结构比较疏松，孔隙多，粒度成分以粉粒为主，粗粒以石英、长石为主，还有方解石、白云石，细粒为粘土矿物，粘土矿物对黄土湿陷性有显著影响，黄土湿陷性是指黄土受水浸湿后会产生较大的沉陷，是黄土一种特殊的工程地质特性，黄土在自重或外部荷重下，受水浸湿后结构迅速破坏发生突然下沉的性质，因此在开挖隧道时，遇到黄土应增加支撑装置，现有的施工支撑装置底座结构不稳定，上梁和支撑柱的连接处容易受到挤压断裂，导致整个装置无法承受压力而崩溃。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种黄土隧道施工支撑装置，以解决现有的施工支撑装置底座结构不稳定，上梁和支撑柱的连接处容易受到挤压断裂，导致整个装置无法承受压力而崩溃的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种黄土隧道施工支撑装置，其结构包括地埋座、电机、增压结构、支撑柱、拱梁、横梁、固定安装座、泄压机构，所述的拱梁的两端垂直安装有支撑柱，所述的支撑柱远离拱梁的那端还安装有地埋座，所述的拱梁的两端还通过横梁进行机械连接，所述的横梁顶面垂直焊接有固定安装座，所述的固定安装座的两端设有泄压机构，所述的泄压机构和拱梁机械连接，所述的支撑柱、拱梁、横梁的连接处设有增压结构，所述的电机放置在地埋座上，所述的电机和增压结构机械连接，所述的增压结构和泄压机构活动连接。

所述的增压结构设有第一锥形轮、第一转轴、第二锥形轮、第二转轴、第一限位块、绳索、第一转轮、第三转轴、第二限位块、皮带、第二转轮、第四转轴、第三转轮、第三锥形轮、第四锥形轮、旋转主轴、旋杆、密封腔、橡胶塞、推杆、顶帽、钢丝。

所述的第一转轴首端和电机机械连接，所述的第一转轴末端固定安装有第一锥形轮，所述的第一锥形轮和第二锥形轮互相垂直且相啮合，所述的第二锥形轮安装在第二转轴的一端，所述的第二转轴另一端固定安装有两个第一限位块，所述的第三转轴位于第二转轴上方，所述的第三转轴安装在其中一根支撑柱上且其两端分别安装有两个第一转轮和第二限位块，在两个所述的第一转轮之间的第三转轴和两个第一限位块的第一转轴之间通过绳索垂直传动连接，所述的第四转轴位于支撑柱的顶端一侧，所述的第四转轴和第三转轴互相平行，所述的第四转轴一端安装有两个第二转轮，所述的第四转轴另一端贯穿两个第三转轮和第三锥形轮机械连接，在两个所述的第二转轮之间的第四转轴和两个第二限位块之间通过皮带传动连接，所述的第三锥形轮和第四锥形轮互相垂直且相啮合，所述的旋转主轴一端与第四锥形轮机械连接，所述的旋转主轴另一端贯穿横梁、固定安装座后盖有顶帽，所述的旋转主轴远离第四锥形轮的那端与泄压机构机械连接，所述的旋杆安装在横梁的内部，所述的支撑柱、拱梁和横梁连接处开有一个密封腔，所述的推杆一端安装有橡胶塞，所述的橡胶塞和密封腔的直径等同，所述的旋杆的两端皆与推杆螺纹连接，所述的推杆、密封腔、橡胶塞皆设有两个，两根所述的推杆的长度不等，所述的旋杆和两个第三转轮之间的第四转轴之间通过钢丝传动连接。

所述的泄压机构设有滑块、推卡、滑行主体、卡扣、l型凹口、挂耳、连接块、连接杆、固定桩、拉绳，所述的滑块为u型结构并且其凹口与拱梁的宽度等同，所述的滑块和拱梁上表面滑动接触，所述的滑块两端和滑行主体焊接在一起，所述的滑行主体的一侧水平焊接有两个推卡，与所述的推卡相对的滑行主体另一侧侧开有一个l型凹口，所述的卡扣与l型凹口活动配合，所述的l型凹口的高度大于卡扣的长度，所述的卡扣另一端和连接块连接且卡扣顶面垂直焊接有一个挂耳，所述的连接块和卡扣呈水平度设置，所述的固定桩底端端垂直焊接在固定安装座顶面两端，所述的固定桩顶端和连接块通过连接杆焊接在一起，所述的拉绳一端邦在挂耳上，所述的拉绳另一端缠绕在旋转主轴首端。

进一步地，所述的地埋座设有放置板、拦截板、接触口、主体、插土针、插土针固定块、固定螺母。

进一步地，所述的主体顶面四个角落安装有放置板，其中两个所述的放置板上放置有电机，所述的主体的两侧开有接触口，所述的接触口正上方安装有拦截板，所述的主体另外两个侧面则均匀水平垂直着四个插土针固定块，所述的插土针一端垂直贯穿插土针固定块正中间后用固定螺母旋紧，所述的支撑柱一端贯穿主体正中间。

进一步地，所述的旋杆的直径小于推杆直径。

进一步地，所述的密封腔为不规则结构，所述的横梁的正中间开有通风孔，不使用时可以卸去密封腔内的压强，压强过高，对设备造成影响。

有益效果

本发明一种黄土隧道施工支撑装置，电机通电，经过第一转轴带动第一锥形轮、第二锥形轮旋转，而后经过绳索、皮带传动，带动第四转轴不断旋转，与第四转轴固定的第三锥形轮相继旋转，经过第四锥形轮传动改向，将水平旋转改为垂直方向的旋转，进行卷取拉绳，提拉卡扣，让卡扣与l型凹口契合，由于l型凹口和卡扣相配合，不易脱落，直接带动滑行主体利用滑块在拱梁上滑动，不断向拱梁的中心靠拢，增加拱梁中心的支撑力度，两个泄压机构分减了顶端黄土的整体荷重，在第四转轴促使泄压机构向中心靠拢的同时，也通过钢丝带动旋杆旋出，把推杆向两侧移动，让橡胶塞不断挤压密封腔内的空气，让支撑柱、拱梁、横梁的连接处保持直立，增加连接处抵挡两侧黄土坍塌对其的挤压的力度，从而保证整个装置不会奔溃，调整到一个合适的角度就可以让电机停止运转，同时本发明也可以让电机反转，经过与上述传动相反方向的运动之后，让拉绳放松，卡扣下落，与l型凹口存在间隙，受滑行主体自身重力的影响下落，反复下落，最后拉绳绷直，卡扣卡在l型凹口中，实现定位，在这个过程中，如果拱梁被泥土覆盖，因为黄土的土质比较疏松，推卡推动黄土，进行清土，让滑块可以滑行。

所述的地埋座设有放置板、拦截板、接触口、主体、插土针、插土针固定块、固定螺母，所述的主体顶面四个角落安装有放置板，其中两个所述的放置板上放置有电机，所述的主体的两侧开有接触口，所述的接触口正上方安装有拦截板，所述的主体另外两个侧面则均匀水平垂直着四个插土针固定块，所述的插土针一端垂直贯穿插土针固定块正中间后用固定螺母旋紧，所述的支撑柱一端贯穿主体正中间，利用插土针将地埋座深埋在土壤里面，和接触口共同增加主体与土壤的接触面积，即增加受力面积，让黄土覆盖主体，提高下盘的稳定性。

本发明设有地埋座、增压结构、泄压机构，将支撑柱深埋，增大受力面积，直接提高基座的稳定性，同时让增加支撑柱、拱梁、横梁的压强，不易发生支撑力弱，向内滑动，同时泄压机构顶住上层黄土的荷重，根据力平衡原理，进行荷重泄压，减少支撑柱的整体压力，提高装置的使用寿命。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种黄土隧道施工支撑装置的结构示意图。

图2为本发明一种黄土隧道施工支撑装置的剖面结构示意图。

图3为图2中a的结构放大图。

图4为图2中b的结构放大图。

图中：地埋座-1、电机-2、增压结构-3、支撑柱-4、拱梁-5、横梁-6、固定安装座-7、泄压机构-8、第一锥形轮-31、第一转轴-32、第二锥形轮-33、第二转轴-34、第一限位块-35、绳索-36、第一转轮-37、第三转轴-38、第二限位块-39、皮带-310、第二转轮-311、第四转轴-312、第三转轮-313、第三锥形轮-314、第四锥形轮-315、旋转主轴-316、旋杆-317、密封腔-318、橡胶塞-319、推杆-320、顶帽-321、钢丝-322、滑块-81、推卡-82、滑行主体-83、卡扣-84、l型凹口-84、挂耳-86、连接块-87、连接杆-88、固定桩-89、拉绳-810、放置板-101、拦截板-102、接触口-103、主体-104、插土针-105、插土针固定块-106、固定螺母-107、通风孔-61。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例

请参阅图1-图4，本发明提供一种黄土隧道施工支撑装置，其结构包括地埋座1、电机2、增压结构3、支撑柱4、拱梁5、横梁6、固定安装座7、泄压机构8，所述的拱梁5的两端垂直安装有支撑柱4，所述的支撑柱4远离拱梁5的那端还安装有地埋座1，所述的拱梁5的两端还通过横梁6进行机械连接，所述的横梁6顶面垂直焊接有固定安装座7，所述的固定安装座7的两端设有泄压机构8，所述的泄压机构8和拱梁5机械连接，所述的支撑柱4、拱梁5、横梁6的连接处设有增压结构3，所述的电机2放置在地埋座1上，所述的电机2和增压结构3机械连接，所述的增压结构3和泄压机构8活动连接。

所述的增压结构3设有第一锥形轮31、第一转轴32、第二锥形轮33、第二转轴34、第一限位块35、绳索36、第一转轮37、第三转轴38、第二限位块39、皮带310、第二转轮311、第四转轴312、第三转轮313、第三锥形轮314、第四锥形轮315、旋转主轴316、旋杆317、密封腔318、橡胶塞319、推杆320、顶帽321、钢丝322。

所述的第一转轴32首端和电机2机械连接，所述的第一转轴32末端固定安装有第一锥形轮31，所述的第一锥形轮31和第二锥形轮33互相垂直且相啮合，所述的第二锥形轮33安装在第二转轴34的一端，所述的第二转轴34另一端固定安装有两个第一限位块35，所述的第三转轴38位于第二转轴34上方，所述的第三转轴38安装在其中一根支撑柱4上且其两端分别安装有两个第一转轮37和第二限位块39，在两个所述的第一转轮37之间的第三转轴38和两个第一限位块35的第一转轴32之间通过绳索36垂直传动连接，所述的第四转轴312位于支撑柱4的顶端一侧，所述的第四转轴312和第三转轴38互相平行，所述的第四转轴312一端安装有两个第二转轮311，所述的第四转轴312另一端贯穿两个第三转轮313和第三锥形轮314机械连接，在两个所述的第二转轮311之间的第四转轴312和两个第二限位块39之间通过皮带310传动连接，所述的第三锥形轮314和第四锥形轮315互相垂直且相啮合，所述的旋转主轴316一端与第四锥形轮315机械连接，所述的旋转主轴316另一端贯穿横梁6、固定安装座7后盖有顶帽321，所述的旋转主轴316远离第四锥形轮315的那端与泄压机构8机械连接，所述的旋杆317安装在横梁6的内部，所述的支撑柱4、拱梁5和横梁6连接处开有一个密封腔318，所述的推杆320一端安装有橡胶塞319，所述的橡胶塞319和密封腔318的直径等同，所述的旋杆317的两端皆与推杆320螺纹连接，所述的推杆320、密封腔318、橡胶塞319皆设有两个，两根所述的推杆320的长度不等，所述的旋杆317和两个第三转轮313之间的第四转轴312之间通过钢丝322传动连接。

所述的泄压机构8设有滑块81、推卡82、滑行主体83、卡扣84、l型凹口84、挂耳86、连接块87、连接杆88、固定桩89、拉绳810，所述的滑块81为u型结构并且其凹口与拱梁5的宽度等同，所述的滑块81和拱梁5上表面滑动接触，所述的滑块81两端和滑行主体83焊接在一起，所述的滑行主体83的一侧水平焊接有两个推卡82，与所述的推卡82相对的滑行主体83另一侧侧开有一个l型凹口84，所述的卡扣84与l型凹口84活动配合，所述的l型凹口84的高度大于卡扣84的长度，所述的卡扣84另一端和连接块87连接且卡扣84顶面垂直焊接有一个挂耳86，所述的连接块87和卡扣84呈水平30度设置，所述的固定桩89底端端垂直焊接在固定安装座7顶面两端，所述的固定桩89顶端和连接块87通过连接杆88焊接在一起，所述的拉绳810一端邦在挂耳86上，所述的拉绳810另一端缠绕在旋转主轴316首端。

所述的地埋座1设有放置板101、拦截板102、接触口103、主体104、插土针105、插土针固定块106、固定螺母107，所述的主体104顶面四个角落安装有放置板101，其中两个所述的放置板101上放置有电机2，所述的主体104的两侧开有接触口103，所述的接触口103正上方安装有拦截板102，所述的主体104另外两个侧面则均匀水平垂直着四个插土针固定块106，所述的插土针105一端垂直贯穿插土针固定块106正中间后用固定螺母107旋紧，所述的支撑柱4一端贯穿主体104正中间，所述的旋杆317的直径小于推杆320直径，所述的密封腔318为不规则结构，所述的横梁6的正中间开有通风孔61，不使用时可以卸去密封腔318内的压强，压强过高，对设备造成影响。

电机2通电，经过第一转轴32带动第一锥形轮31、第二锥形轮33旋转，而后经过绳索36、皮带310传动，带动第四转轴312不断旋转，与第四转轴312固定的第三锥形轮314相继旋转，经过第四锥形轮315传动改向，将水平旋转改为垂直方向的旋转，进行卷取拉绳810，提拉卡扣84，让卡扣84与l型凹口84契合，由于l型凹口84和卡扣84相配合，不易脱落，直接带动滑行主体83利用滑块81在拱梁5上滑动，不断向拱梁5的中心靠拢，增加拱梁5中心的支撑力度，两个泄压机构8分减了顶端黄土的整体荷重，在第四转轴312促使泄压机构8向中心靠拢的同时，也通过钢丝322带动旋杆317旋出，把推杆320向两侧移动，让橡胶塞319不断挤压密封腔318内的空气，让支撑柱4、拱梁5、横梁6的连接处保持直立，增加连接处抵挡两侧黄土坍塌对其的挤压的力度，从而保证整个装置不会奔溃，调整到一个合适的角度就可以让电机停止运转，同时本发明也可以让电机反转，经过与上述传动相反方向的运动之后，让拉绳810放松，卡扣84下落，与l型凹口84存在间隙，受滑行主体83自身重力的影响下落，反复下落，最后拉绳810绷直，卡扣84卡在l型凹口84中，实现定位，在这个过程中，如果拱梁5被泥土覆盖，因为黄土的土质比较疏松，推卡82推动黄土，进行清土，让滑块81可以滑行。

所述的地埋座1设有放置板101、拦截板102、接触口103、主体104、插土针105、插土针固定块106、固定螺母107，所述的主体104顶面四个角落安装有放置板101，其中两个所述的放置板101上放置有电机2，所述的主体104的两侧开有接触口103，所述的接触口103正上方安装有拦截板102，所述的主体104另外两个侧面则均匀水平垂直着四个插土针固定块106，所述的插土针105一端垂直贯穿插土针固定块106正中间后用固定螺母107旋紧，所述的支撑柱4一端贯穿主体104正中间，利用插土针105将地埋座1深埋在土壤里面，和接触口103共同增加主体104与土壤的接触面积，即增加受力面积，让黄土覆盖主体104，提高下盘的稳定性。

本发明所述的电机2是指采用正反控制电路控制电动机逆时针或顺时针旋转的设备。

本发明解决的问题是现有的施工支撑装置底座结构不稳定，上梁和支撑柱的连接处容易受到挤压断裂，导致整个装置无法承受压力而崩溃，本发明通过上述部件的互相组合，本发明设有地埋座1、增压结构3、泄压机构8，将支撑柱4深埋，增大受力面积，直接提高基座的稳定性，同时让增加支撑柱4、拱梁5、横梁6的压强，不易发生支撑力弱，向内滑动，同时泄压机构8顶住上层黄土的荷重，根据力平衡原理，进行荷重泄压，减少支撑柱4的整体压力，提高装置的使用寿命。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，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。