一种隧道开挖应急防护装置

本发明属于领域隧道施工领域，具体涉及一种隧道开挖应急防护装置。

背景技术：

1、隧道开挖施工过程中可能伴有地质灾害，特别是在掌子面作业时，施工作业人数多，且较为集中，一旦出现岩爆、塌方、冒顶等情况，极容易造成人身伤害。

技术实现思路

1、本发明提供一种隧道开挖应急防护装置，以解决上述问题，具体技术方案包括开挖台车、防护罩组件、驱动组件、铺展组件和设置在所述开挖台车上的吊装组件，所述防护罩组件由多个护板组成，所述护板呈拱形，在其内侧沿长度方向形成防护通道，相邻护板之间通过柔性绳连接，所述护板堆叠放置在所述吊装组件上并锁定，所述驱动组件用于解锁所述护板，所述护板沿所述铺展组件展开使多个所述防护通道首尾连通。

2、进一步，所述吊装组件包括竖向连接杆和放置台，护板堆叠放置在所述放置台上，所述竖向连接杆与所述开挖台车连接，所述放置台一端与竖向连接杆连接，另一端通过连接块与所述铺展组件连接，所述放置台朝铺展组件方向斜向下设置；

3、所述放置台靠近铺展组件一侧的上方设置有固定在开挖台车上的档杆，所述档杆下端与放置台台面之间留有供护板穿过的空隙，空隙处设置有锁定机构，所述锁定机构通过驱动组件解锁。

4、进一步，所述铺展组件包括翻转杆、轨道绳以及固定桩，所述翻转杆下端铰接在所述连接块上，所述翻转杆上端设置滑轮组件；

5、所述铺展组件包括两根所述轨道绳，两根所述轨道绳一端绕过滑轮组件后穿过设置在所述翻转杆上的通槽，然后再绕过所述翻转杆下端的铰接部与所述驱动组件连接，另一端与设置在地面的固定桩连接。

6、进一步，所述铺展组件还包括状态锁定弹簧，所述翻转杆侧壁上设置有第一连接头，所述连接块上设置有第二连接头，所述状态锁定弹簧两端分别与所述第一连接头和第二连接头连接。

7、进一步，所述锁定机构包括锁定杆和复位弹簧，所述锁定杆呈l型，所述连接块内设置有与所述锁定杆匹配的空腔，所述锁定杆嵌套在所述连接块内，所述锁定杆一端沿所述放置台伸出以阻挡所述护板从所述放置台上滑落，另一端沿所述翻转杆下端伸出；

8、所述复位弹簧设置在所述空腔内与所述锁定杆抵接，使所述锁定杆靠近所述放置台的一端保持伸出的状态。

9、进一步，所述驱动组件包括滑杆、驱动机构、蓄力组件以及操作组件；

10、所述滑杆两端分别连接在所述连接块和所述竖向连接杆上；

11、所述驱动机构包括套接头、罩壳以及设置在所述罩壳内的绕线轮，所述套接头设置在所述罩壳上方，所述驱动机构通过所述套接头套接在所述滑杆上，所述轨道绳绕接在所述绕线轮上；

12、所述蓄力组件包括两根弹性绳，两根所述弹性绳一端固定连接在连接块上，另一端连接在第一护板的内侧，所述第一护板内侧设置有挂接杆，弹性绳的另一端挂接在挂接杆上；

13、所述滑杆上套设有驱动弹簧，所述驱动弹簧设置在所述连接块和所述套接头之间；

14、所述操作组件设置在所述罩壳下方，所述操作组件包括限位臂和转动臂，所述限位臂可转动连接在所述连接块和所述竖向连接上，所述转动臂与所述限位臂连接用于驱动所述限位臂转动；

15、所述限位臂上设置有限位半环，所述罩壳上设置有限位凸块，所述限位半环与所述限位凸块抵接，通过转动所述转动臂带动所述限位臂旋转进而使所述限位半环与所述限位凸块脱离抵接状态。

16、进一步，所述绕线轮包括转轴、两个线轴、摇把和顶推弹簧；

17、所述转轴一端与摇把连接，所述罩壳内壁远离摇把的一侧设置有轴承，所述转轴另一端穿套在轴承内环且留有使转轴左右移动的活动间隙；

18、所述顶推弹簧套接在转轴上、位于靠近轴承的一侧，顶推弹簧一端与线轴外壁抵接，另一端与轴承内环抵接，靠近摇把一侧的线轴外壁上设置有第一啮合齿，所述罩壳靠近摇把的内壁上设置有第二啮合齿，第一啮合齿和第二啮合齿互相匹配，通过推动线轴向左移动使第一啮合齿与第二啮合齿脱离咬合状态；

19、所述罩壳上设置有延时顶推组件，延时顶推组件包括固定罩、活塞、滑动罩、推杆、解锁弹簧以及限位锁扣，所述固定罩固定连接在所述罩壳外壁上，所述滑动罩套设在固定罩上，所述活塞设置在固定罩内侧，所述推杆一端连接在所述滑动罩端头内壁，另一端穿过所述活塞和罩壳壁抵接在所述线轴右侧，所述推杆与所述活塞固定连接，所述罩壳外壁、固定罩内壁以及活塞之间形成气室，所述罩壳壁上开设有所述气室的排气小孔，所述解锁弹簧一端与所述滑动罩端头内壁连接，另一端与所述固定罩连接，解锁弹簧处于拉伸状态；所述限位锁扣包括卡扣段和解锁段，所述卡扣段设置在所述固定罩外围且与所述滑动罩开口端面抵接，所述卡扣段上设置有用于与所述滑动罩开口端面抵接的两个台阶，两个台阶一高一低设置，通过斜面过度，所述解锁段伸出罩壳，所述开挖台车上设置有与所述解锁段位置对应的顶块。

20、进一步，所述护板上表面沿所述护板顶线对称设置有滚轮。

21、进一步，所述护板壁内沿着顶线开设有线腔，所述柔性绳一端穿入所述线腔，并与设置在所述线腔内的回收弹簧一端连接，柔性绳另一端连接在当前护板上方的护板的端头上，所述回收弹簧另一端固定在所述线腔内。

22、本发明具有以下有益效果：基于开挖台车设置应急防护装置，通过驱动组件解锁防护罩组件，依靠铺设组件将多块护板展开，形成一段防护通道，掌子面的施工人员通过该防护通道撤离掌子面危险区域，为掌子面施工人员提供安全保障，降低人员伤亡风险。

技术特征：

1.一种隧道开挖应急防护装置，其特征在于：包括开挖台车、防护罩组件、驱动组件、铺展组件和设置在所述开挖台车上的吊装组件，所述防护罩组件由多个护板组成，所述护板呈拱形，在其内侧沿长度方向形成防护通道，相邻护板之间通过柔性绳连接，所述护板堆叠放置在所述吊装组件上并锁定，所述驱动组件用于解锁所述护板，所述护板沿所述铺展组件展开使多个所述防护通道首尾连通。

2.根据权利要求1所述的隧道开挖应急防护装置，其特征在于：所述吊装组件包括竖向连接杆和放置台，护板堆叠放置在所述放置台上，所述竖向连接杆与所述开挖台车连接，所述放置台一端与竖向连接杆连接，另一端通过连接块与所述铺展组件连接，所述放置台朝铺展组件方向斜向下设置；

3.根据权利要求2所述的隧道开挖应急防护装置，其特征在于：所述铺展组件包括翻转杆、轨道绳以及固定桩，所述翻转杆下端铰接在所述连接块上，所述翻转杆上端设置滑轮组件；

4.根据权利要求3所述的隧道开挖应急防护装置，其特征在于：所述铺展组件还包括状态锁定弹簧，所述翻转杆侧壁上设置有第一连接头，所述连接块上设置有第二连接头，所述状态锁定弹簧两端分别与所述第一连接头和第二连接头连接。

5.根据权利要求3所述的隧道开挖应急防护装置，其特征在于：所述锁定机构包括锁定杆和复位弹簧，所述锁定杆呈l型，所述连接块内设置有与所述锁定杆匹配的空腔，所述锁定杆嵌套在所述连接块内，所述锁定杆一端沿所述放置台伸出以阻挡所述护板从所述放置台上滑落，另一端沿所述翻转杆下端伸出；

6.根据权利要求3所述的隧道开挖应急防护装置，其特征在于：所述驱动组件包括滑杆、驱动机构、蓄力组件以及操作组件；

7.根据权利要求6所述的隧道开挖应急防护装置，其特征在于：所述绕线轮包括转轴、两个线轴、摇把和顶推弹簧；

8.根据权利要求3所述的隧道开挖应急防护装置，其特征在于：所述护板上表面沿所述护板顶线对称设置有滚轮。

9.根据权利要求8所述的隧道开挖应急防护装置，其特征在于：所述护板壁内沿着顶线开设有线腔，所述柔性绳一端穿入所述线腔，并与设置在所述线腔内的回收弹簧一端连接，柔性绳另一端连接在当前护板上方的护板的端头上，所述回收弹簧另一端固定在所述线腔内。

技术总结
本发明属于隧道施工领域，具体方案是一种隧道开挖应急防护装置，包括开挖台车、防护罩组件、驱动组件、铺展组件和设置在所述开挖台车上的吊装组件，所述防护罩组件由多个护板组成，所述护板呈拱形，在其内侧沿长度方向形成防护通道，相邻护板之间通过柔性绳连接，所述护板堆叠放置在所述吊装组件上并锁定，所述驱动组件用于解锁所述护板，所述护板沿所述铺展组件展开使多个所述防护通道首尾连通，基于开挖台车设置应急防护装置，通过驱动组件解锁防护罩组件，依靠铺设组件将多块护板展开，形成一段防护通道，掌子面的施工人员通过该防护通道撤离掌子面危险区域，为掌子面施工人员提供安全保障，降低人员伤亡风险。

技术研发人员：张岩,罗利,胡中华,高要辉,高美奔,何智浩,焦彤,陈旭,任俊谦
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13