一种铁路修建支护结构

文档序号:32461258发布日期:2022-12-07 04:03阅读:35来源:国知局

1.本发明涉及铁路修建技术领域,具体是一种铁路修建支护结构。


背景技术:

2.在城市内部建设高速铁路时多为底部下穿,而在山较多的地区建设高速铁路时较为经济有效的方法就是建设隧道,无论是在城市内部的底部下穿,还是山较多的地区建设隧道在前期的施工时都需要使用支护结构来支撑凿洞或隧道的顶部。
3.传统的支护结构类似于脚手架,采用钢管与木板进行搭建,将木板紧贴凿洞或隧道的内壁,再将钢管抵在木板下方,利用钢管做为支撑,但是在穿凿之后洞内的顶壁会出现一些凹凸或者是当穿凿的洞形状为拱形时,采用木板和钢管进行支护时,木板不能根据所接触的内壁进行调节。
4.当木板接触凹凸不平的内壁时,木板只能接触到凸起的一面,而与凹处之间具有空隙,使得支撑接触面小,而在对拱形内壁支撑时,由于模板直板,不能很好的与拱面贴合,就会使木板的中部悬空而两端受力,在对内壁进行支撑时,如果支撑力处于木板的中部,那么木板中部很容易出现弯曲或折断。
5.因此,本发明提供一种铁路修建支护结构来解决此问题。


技术实现要素:

6.针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明提供一种铁路修建支护结构,有效的解决了现有的使用木板对凹凸的顶壁支撑时,与凹处之间具有空隙,使得支撑接触面小,以及支撑拱形洞穴的顶壁时木板的中部悬空而两端受力,木板中部很容易出现弯曲或折断的问题。
7.本发明为一种铁路修建支护结构,包括底座,所述底座的顶端固定连接有承重柱,所述承重柱的内部两侧上下滑动连接有两个升降柱,每个所述升降柱的顶端均固定连接有支撑壳,每个所述支撑壳的顶端均转动连接有多个螺旋丝杆,每个所述螺旋丝杆的顶端均上下滑动连接有与螺旋丝杆螺纹连接的支撑柱,每个所述支撑柱的顶端均转动连接有承重装置;所述的承重装置具体为:每个所述支撑壳远离升降柱中心的支撑柱顶端均转动连接有第一承重板,每个所述支撑壳靠近升降柱中心的支撑柱顶端均转动连接有第二承重板,每个所述支撑壳顶端其余支撑柱的顶端均转动连接有第三承重板,每个所述第一承重板与第三承重板靠近升降柱中心的一端均转动连接有连接板,每个所述连接板近升降柱中心的一端均左右滑动连接有第一滑动板,每个所述第二承重板与第三承重板远离升降柱中心的一端均左右滑动连接有第二滑动板,每个相邻的所述第一滑动板与第二滑动板之间相互铰接,每个所述第一承重板、第二承重板和第三承重板顶端均固定连接有压力传感器。
8.优选的,所述承重柱底部的左右两侧均转动连接有传动丝杆,每个所述传动丝杆的上方分别与两个升降柱螺纹连接。
9.优选的,每个所述升降柱的内部下方均设有传动仓,所述承重柱的内部底端中部固定连接有电机,所述电机的顶端同轴固定连接有主动链轮,所述主动链轮的两侧均转动连接有从动链轮,所述主动链轮与两个从动链轮之间安装有同一个链条,每个所述从动链轮均同轴固定连接有带有槽轨的导向杆,每个所述传动仓的内部均转动连接有与导向杆同轴且带有凸键的主动齿轮,每个所述主动齿轮的凸键均在相应导向杆的槽轨内滑动,每个所述传动仓内部靠近承重柱中心的一侧均转动连接有与主动齿轮啮合的从动齿轮,每个所述从动齿轮均同轴固定连接有传动杆。
10.优选的,每个所述传动杆的顶端均伸入支撑壳内,每个所述支撑壳内均转动连接有多个与螺旋丝杆同轴的传动轴,多个所述传动轴的底端均同轴固定连接有带轮,每个所述带轮的外侧均安装有同一个带条,所述支撑壳内靠近承重柱中心的传动轴底端与传动杆的顶端同轴固定连接。
11.优选的,每个所述传动轴的顶端均伸出支撑壳,每个所述传动轴伸出支撑壳的部分均带有槽轨,每个所述的螺旋丝杆均内部中空且底端带有凹槽,每个所述螺旋丝杆的内部底端均设有卡槽,所述卡槽的内部底端固定连接有弹簧,所述卡槽内上下滑动连接有带有凸键的第一齿轮,所述第一齿轮与传动轴同轴且在相应传动轴的槽轨内滑动,所述第一齿轮的顶端同轴转动连接有转动器。
12.优选的,每个所述螺旋丝杆的内部顶端均转动连接有与传动轴同轴固定连接的第二齿轮,每个所述螺旋丝杆的内部顶端均固定连接有固定环,所述固定环与第二齿轮之间转动连接有多个第三齿轮,每个所述第三齿轮均与第二齿轮啮合且在固定环内转动,多个所述第三齿轮中有一个第三齿轮同轴固定连接有导向丝杆其余第三齿轮均同轴固定连接有导向轴,所述的导向丝杆的底端一段没有螺旋齿,多个所述导向轴外侧均上下滑动连接有与导向丝杆螺纹连接的转动器。
13.优选的,每个所述螺旋丝杆的内部底端均转动连接有多个转动爪,每个所述转动爪靠近螺旋丝杆中心处均球铰接有滚珠,每个所述转动爪的底端均左右滑动连接有滑块,每个所述滑块的底端均转动连接有上下滑动的支撑轴,多个所述支撑轴均伸出螺旋丝杆底部并固定连接有底端带有滑槽的连接环,所述支撑壳的顶端固定连接有电动伸缩杆,所述电动伸缩杆的顶端滑动连接在连接环底端的滑槽内。
14.本发明通过螺旋丝杆和支撑柱,当承重板紧贴顶壁时,利用压力传感器感受到压力时,电动伸缩杆会伸展,电动伸缩杆伸展使连接环带动支撑轴上移,电动伸缩杆上移使滑块上移带动转动爪转动,转动爪转动之后解除对第一齿轮的限位,转动之后卡槽内的弹簧会将第一齿轮弹出,第一齿轮带动转动器上移,第一齿轮在卡槽内时,转动器与导向丝杆连接的一段没有螺纹齿,当转动器上移后,转动器与导向丝杆的螺纹齿连接,传动轴的顶端带动第二齿轮转动,第二齿轮转动带动第三齿轮转动并在固定环内做圆周运动,第三齿轮转动开始带动转动器上升,导向轴为转动器起到导向作用,转动器上升带动第一齿轮上升,从而使第一齿轮在螺旋丝杆内部空转,而螺旋丝杆停止转动,使支撑柱固定,同时又不影响其他螺旋丝杆转动,使其他螺旋丝杆继续上升,直到其余承重板紧贴洞穴内壁,当其中一块承重板固定时,通过连接板的转动,以及第一滑动板和第二滑动板的滑动,可以根据两块承重板之间高度的不同自行调节角度,完成对不同凹凸顶壁以及拱形顶壁时的自我调节;有效的解决了现有的使用木板对凹凸或者拱形洞穴的内壁支撑时,接触面小,支撑效果差以及
木板很容易出现损坏的问题。
附图说明
15.图1为本发明立体示意图。
16.图2为本发明承重柱剖视示意图。
17.图3为本发明承重装置立体示意图。
18.图4为本发明支撑壳剖视示意图。
19.图5为本发明承重装置剖视示意图。
20.图6为本发明第一齿轮示意图。
21.图7为本发明螺旋丝杆内部示意图。
22.图8为本发明螺旋丝杆立体示意图。
23.图9为本发明螺旋丝杆剖视示意图。
24.图10为本发明图9中a处的放大示意图。
25.图11为本发明图9中b处的放大示意图。
具体实施方式
26.有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图1至图11对实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容,均是以说明书附图为参考。
27.下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
28.实施例一,本发明为一种铁路修建支护结构,包括底座1,所述底座1的顶端固定连接有承重柱2,所述承重柱2的内部两侧上下滑动连接有两个升降柱3,每个所述升降柱3的顶端均固定连接有支撑壳5,每个所述支撑壳5的顶端均转动连接有多个螺旋丝杆6,每个所述螺旋丝杆6的顶端均上下滑动连接有与螺旋丝杆6螺纹连接的支撑柱7,每个所述支撑柱7的顶端均转动连接有承重装置;所述的承重装置具体为:每个所述支撑壳5远离升降柱3中心的支撑柱7顶端均转动连接有第一承重板34,每个所述支撑壳5靠近升降柱3中心的支撑柱7顶端均转动连接有第二承重板35,每个所述支撑壳5顶端其余支撑柱7的顶端均转动连接有第三承重板36,每个所述第一承重板34与第三承重板36靠近升降柱3中心的一端均转动连接有连接板37,每个所述连接板37近升降柱3中心的一端均左右滑动连接有第一滑动板38,每个所述第二承重板35与第三承重板36远离升降柱3中心的一端均左右滑动连接有第二滑动板39,每个相邻的所述第一滑动板38与第二滑动板39之间相互铰接,每个所述第一承重板34、第二承重板35和第三承重板36顶端均固定连接有压力传感器40。
29.本实施例在具体实施时,初始状态,先将装置移动到需要支撑顶壁的位置,将两个升降柱3上升到一定位置,使支撑壳5与顶壁之间仍保持一定距离使支撑柱7活动,当升降柱3固定后使螺旋丝杆6转动,螺旋丝杆6转动从而使支撑柱7上升,当支撑柱7上升到一定位置时,使承重板紧贴洞穴顶壁,而其中一个螺旋丝杆6停止转动,使其顶端支撑柱7固定,但同时又不影响其他螺旋丝杆6转动,使其他螺旋丝杆6继续上升,直到其余承重板紧贴洞穴内壁,当其中一块承重板固定时,通过连接板37的转动,以及第一滑动板38和第二滑动板39的
滑动,使相邻的承重板可以根据两块承重板之间高度的不同自行调节角度,完成对不同凹凸顶壁以及拱形顶壁时的自我调节。
30.实施例二,在实施例一的基础上,为了使驱动装置带动传动丝杆4转动,从而使传动丝杆4转动带动升降柱3移动,实现升降柱3高度的调节便于支撑洞穴顶壁,故本发明提供一种传动结构,保证可以实现升降柱3高度的调节便于支撑洞穴顶壁,具体的,所述承重柱2底部的左右两侧均转动连接有传动丝杆4,每个所述传动丝杆4的上方分别与两个升降柱3螺纹连接,两个所述的传动丝杆4均连接有驱动装置,利用驱动装置使传动丝杆4转动将两个升降柱3上升到一定位置,使支撑壳5与顶壁之间仍保持一定距离使支撑柱7活动,当升降柱3固定后使螺旋丝杆6转动,螺旋丝杆6转动从而使支撑柱7上升。
31.实施例三,在实施例二的基础上,为了使电机9带动传动杆16转动,进而使电机9转动带动所有的螺旋丝杆6转动,实现承重板对不同形状顶壁的支撑,故本发明提供一种传动结构,保证可以实现承重板对不同形状顶壁的支撑,具体的,每个所述升降柱3的内部下方均设有传动仓8,所述承重柱2的内部底端中部固定连接有电机9,所述电机9的顶端同轴固定连接有主动链轮10,所述主动链轮10的两侧均转动连接有从动链轮11,所述主动链轮10与两个从动链轮11之间安装有同一个链条12,每个所述从动链轮11均同轴固定连接有带有槽轨的导向杆13,每个所述传动仓8的内部均转动连接有与导向杆13同轴且带有凸键的主动齿轮14,每个所述主动齿轮14的凸键均在相应导向杆13的槽轨内滑动,每个所述传动仓8内部靠近承重柱2中心的一侧均转动连接有与主动齿轮14啮合的从动齿轮15,每个所述从动齿轮15均同轴固定连接有传动杆16,电机9转动带动主动链轮10转动,主动链轮10转动带动链条12转动从而使两侧的从动链轮11转动,从动链轮11转动带动导向杆13转动,导向杆13转动带动主动齿轮14最后使从动齿轮15转动,所述的从动齿轮15转动带动传动杆16转动,传动杆16转动为后续结构转动提供动力。
32.实施例四,在实施例三的基础上,为了使所有的传动轴17同时随着传动杆16转动,实现一个电机9转动带动所有的螺旋丝杆6转动节省成本,故本发明提供一种传动结构,保证可以实现一个电机9转动带动所有的螺旋丝杆6转动节省成本,具体的,每个所述传动杆16的顶端均伸入支撑壳5内,每个所述支撑壳5内均转动连接有多个与螺旋丝杆6同轴的传动轴17,多个所述传动轴17的底端均同轴固定连接有带轮18,每个所述带轮18的外侧均安装有同一个带条41,所述支撑壳5内靠近承重柱2中心的传动轴17底端与传动杆16的顶端同轴固定连接,传动杆16转动为传动轴17转动提供动力,传动杆16转动带动靠近升降柱3中心的传动轴17转动,靠近升降柱3中心的传动轴17通过带轮18与带条41的配合使支撑壳5内所有的传动轴17同步转动。
33.实施例五,在实施例四的基础上,为了使第一齿轮21既能带动螺旋丝杆6转动,又能在螺旋丝杆6内部空转,实现各螺旋丝杆6之间相互独立转动,故本发明提供一种组合结构,保证可以实现各螺旋丝杆6之间相互独立转动,具体的,每个所述传动轴17的顶端均伸出支撑壳5,每个所述传动轴17伸出支撑壳5的部分均带有槽轨,每个所述的螺旋丝杆6均内部中空且底端带有凹槽,每个所述螺旋丝杆6的内部底端均设有卡槽19,所述卡槽19的内部底端固定连接有弹簧20,所述卡槽19内上下滑动连接有带有凸键的第一齿轮21,所述第一齿轮21与传动轴17同轴且在相应传动轴17的槽轨内滑动,所述第一齿轮21的顶端同轴转动连接有转动器22,第一齿轮21固定在卡槽19内,传动轴17转动带动第一齿轮21转动,第一齿
轮21转动带动螺旋丝杆6转动,从而使支撑柱7上升,当支撑柱7上升到一定位置时紧贴洞穴顶壁,转动器22可以带动第一齿轮21上下移动同时又不影响两者之间各自的转动。
34.实施例六,在实施例五的基础上,为了实现转动器22带动第一齿轮21上下移动,从而实现支撑柱7顶端的承重板对不同凹凸和拱形顶壁的支撑,故本发明提供一种组合结构,保证可以实现支撑柱7顶端的承重板对不同凹凸和拱形顶壁的支撑,具体的,每个所述螺旋丝杆6的内部顶端均转动连接有与传动轴17同轴固定连接的第二齿轮23,每个所述螺旋丝杆6的内部顶端均固定连接有固定环24,所述固定环24与第二齿轮23之间转动连接有多个第三齿轮25,每个所述第三齿轮25均与第二齿轮23啮合且在固定环24内转动,多个所述第三齿轮25中有一个第三齿轮25同轴固定连接有导向丝杆26其余第三齿轮25均同轴固定连接有导向轴27,所述的导向丝杆26的底端一段没有螺旋齿,多个所述导向轴27外侧均上下滑动连接有与导向丝杆26螺纹连接的转动器22,卡槽19内的弹簧20会将第一齿轮21弹出,第一齿轮21带动转动器22上移,第一齿轮21在卡槽19内时,转动器22与导向丝杆26连接的一段没有螺纹齿,当转动器22上移后,转动器22与导向丝杆26的螺纹齿连接,传动轴17的顶端带动第二齿轮23转动,第二齿轮23转动带动第三齿轮25转动并在固定环24内做圆周运动,第三齿轮25转动开始带动转动器22上升,导向轴27为转动器22起到导向作用,转动器22上升带动第一齿轮21上升,从而使第一齿轮21在螺旋丝杆6内部空转,而螺旋丝杆6停止转动,使支撑柱7固定,同时又不影响其他螺旋丝杆6转动,使其他螺旋丝杆6继续上升,直到其余承重板紧贴洞穴内壁。
35.实施例七,在实施例六的基础上,为了第一齿轮21在卡槽19内转动时不会被弹簧20弹出,从而实现第一齿轮21在卡槽19内转动时带动螺旋丝杆6转动,故本发明提供一种转动爪28,保证可以实现第一齿轮21在卡槽19内转动时带动螺旋丝杆6转动,具体的,每个所述螺旋丝杆6的内部底端均转动连接有多个转动爪28,每个所述转动爪28靠近螺旋丝杆6中心处均球铰接有滚珠29,每个所述转动爪28的底端均左右滑动连接有滑块30,每个所述滑块30的底端均转动连接有上下滑动的支撑轴31,多个所述支撑轴31均伸出螺旋丝杆6底部并固定连接有底端带有滑槽的连接环32,所述支撑壳5的顶端固定连接有电动伸缩杆33,所述电动伸缩杆33的顶端滑动连接在连接环32底端的滑槽内,电动伸缩杆33收缩时带动连接环32向下移动,从而使支撑轴31向下移动,支撑轴31下移带动滑块30滑动,从而使转动爪28将第一齿轮21固定在卡槽19内,传动轴17转动带动第一齿轮21转动,第一齿轮21转动带动螺旋丝杆6转动,从而使支撑柱7上升,当支撑柱7上升到一定位置紧贴洞穴顶壁时,电动伸缩杆33伸展时使连接环32带动支撑轴31上移,电动伸缩杆33上移使滑块30上移带动转动爪28转动,转动爪28转动之后解除对第一齿轮21的限位,转动之后卡槽19内的弹簧20会将第一齿轮21弹出。
36.具体使用时,两个所述的传动丝杆4均连接有驱动装置,电机9连接有电源,先将装置移动到需要支撑顶壁的位置,利用驱动装置将两个升降柱3上升到一定位置,使支撑壳5与顶壁之间仍保持一定距离使支撑柱7活动,当升降柱3固定后打开电机9,电机9转动带动主动链轮10转动,主动链轮10转动带动链条12转动从而使两侧的从动链轮11转动,从动链轮11转动带动导向杆13转动,导向杆13转动带动主动齿轮14最后使从动齿轮15转动,所述的从动齿轮15转动带动传动杆16转动,传动杆16转动为传动轴17转动提供动力,传动杆16转动带动靠近升降柱3中心的传动轴17转动,靠近升降柱3中心的传动轴17通过带轮18与带
条41的配合使支撑壳5内所有的传动轴17同步转动,所述的第一承重板34、第二承重板35和第三承重板36顶端均固定连接有压力传感器40,当没有压力时电动伸缩杆33处于收缩状态,电动伸缩杆33收缩时带动连接环32向下移动,从而使支撑轴31向下移动,支撑轴31下移带动滑块30滑动,从而使转动爪28将第一齿轮21固定在卡槽19内,传动轴17转动带动第一齿轮21转动,第一齿轮21转动带动螺旋丝杆6转动,从而使支撑柱7上升,当支撑柱7上升到一定位置紧贴洞穴顶壁时,压力传感器40收到挤压,压力传感器40感受到压力时,电动伸缩杆33会伸展,电动伸缩杆33伸展使连接环32带动支撑轴31上移,电动伸缩杆33上移使滑块30上移带动转动爪28转动,转动爪28转动之后解除对第一齿轮21的限位,转动之后卡槽19内的弹簧20会将第一齿轮21弹出,第一齿轮21带动转动器22上移,第一齿轮21在卡槽19内时,转动器22与导向丝杆26连接的一段没有螺纹齿,当转动器22上移后,转动器22与导向丝杆26的螺纹齿连接,传动轴17的顶端带动第二齿轮23转动,第二齿轮23转动带动第三齿轮25转动并在固定环24内做圆周运动,第三齿轮25转动开始带动转动器22上升,导向轴27为转动器22起到导向作用,转动器22上升带动第一齿轮21上升,从而使第一齿轮21在螺旋丝杆6内部空转,而螺旋丝杆6停止转动,使支撑柱7固定,同时又不影响其他螺旋丝杆6转动,使其他螺旋丝杆6继续上升,直到其余承重板紧贴洞穴内壁,当其中一块承重板固定时,通过连接板37的转动,以及第一滑动板38和第二滑动板39的滑动,使相邻的承重板可以根据两块承重板之间高度的不同自行调节角度,完成对不同凹凸顶壁以及拱形顶壁时的自我调节,当所有承重板都固定时,电机9停止转动。
37.本发明中当某一承重板紧贴顶壁时,会使其顶端的压力传感器感受到压力时,使电动伸缩杆伸展使连接环带动支撑轴上移使滑块上移带动转动爪转动,转动爪转动之后解除对第一齿轮的限位,使卡槽内的弹簧会将第一齿轮弹出,第一齿轮带动转动器上移,转动器上升带动第一齿轮上升,从而使第一齿轮在螺旋丝杆内部空转,而螺旋丝杆停止转动,使支撑柱固定的同时又不影响其他螺旋丝杆转动,使其他螺旋丝杆继续上升,直到其余承重板紧贴洞穴内壁,当其中一块承重板固定时,通过连接板的转动,以及第一滑动板和第二滑动板的滑动,可以根据两块承重板之间高度的不同自行调节角度,完成对不同凹凸顶壁以及拱形顶壁时的自我调节解决了现有的使用木板对凹凸或者拱形洞穴的内壁支撑时,接触面小,支撑效果差以及木板很容易出现损坏的问题。
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