一种隧道网格化混凝土衬砌结构的制作方法

本发明涉及隧道衬砌，尤其涉及一种隧道网格化混凝土衬砌结构。

背景技术：

1、隧道衬砌是指支持和维护隧道的长期稳定和耐久性的永久结构物。其作用是：支持和维护隧道的稳定；保持列车运行所需需的空间；防止围岩的风化；解除地下水的影响等。因此，隧道衬砌必须有足够强度、耐久性和一定的抗冻、抗渗和抗侵蚀性。

2、现有技术中，隧道衬砌在施工过程中，不便于快速拼装，进而导致施工效率较低，且施工难度较大，为此我们提出了一种隧道网格化混凝土衬砌结构用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在隧道衬砌在施工过程中，不便于快速拼装，进而导致施工效率较低，且施工难度较大的缺点，而提出的一种隧道网格化混凝土衬砌结构。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种隧道网格化混凝土衬砌结构，包括底板，所述底板的底部固定连接有仰拱，仰拱上连接有拱圈，仰拱与拱圈内均设置有混凝土层，拱圈的内壁固定安装有对称的两个安装座，两个安装座上设置有支撑机构，仰拱的顶部开设有两个第一滑槽，两个第一滑槽内均滑动安装有第一卡板，拱圈的底部均开设有第一卡槽，两个第一卡板分别与两个第一卡槽相配合，底板与仰拱内开设有两个第一空槽，仰拱与拱圈的一侧均固定连接有第二卡板和第三卡板，仰拱与拱圈的另一侧分别开设有第二卡槽和第三卡槽，第二卡板和第三卡板分别与第二卡槽和第三卡槽相配合，两个安装座内均开设有第二空槽，拱圈内开设有两个第三空槽。

4、优选的，两个第一空槽的顶部内壁均开设有第二通孔，两个第二通孔内均转动安装有转杆，两个转杆的一端均固定安装有第一手轮，两个转杆的外侧均固定安装有第一链轮，第一链轮与第二链轮上啮合有同一个第一链条。

5、优选的，所述第二滑槽的顶部内壁开设有第三通孔，第一空槽的一侧内壁开设有安装槽，第三通孔与安装槽相通，卡块的顶部开设有第二螺纹槽，第二螺纹槽内螺纹安装有第二螺杆，第二螺杆的一端固定安装有第四链轮，第四链轮与第三链轮上啮合有同一个第二链条。

6、优选的，两个第二空槽的顶部内壁和底部内壁均开设有第四通孔，四个第四通孔分别与四个第二滑槽相通，四个支撑柱上均开设有第三螺纹槽，四个第三螺纹槽内均螺纹安装有第三螺杆，四个第三螺杆的一端均固定安装有第二伞齿轮。

7、优选的，所述第三卡板的两侧均开设有第三滑槽，两个第三滑槽内均滑动安装有卡柱，第三卡槽的两侧内壁均开设有第二矩形槽，两个卡柱分别与两个第二矩形槽相配合。

8、优选的，所述第三空槽的两侧内壁均开设有第六通孔，两个第六通孔分别与两个第三滑槽相通，两个卡柱的一侧均开设有第四螺纹槽，两个第四螺纹槽内螺纹安装有同一个双向丝杆，双向丝杆的外侧与转轴的一端分别固定安装有第二带轮和第一带轮，第二带轮和第一带轮上传动连接有同一个皮带。

9、优选的，两个安装座的一侧均开设有第五通孔，第五通孔与第二空槽和第三空槽相通，两个第五通孔内均转动安装有转轴，两个转轴的一端均固定安装有第二手轮，两个转轴的外侧均固定安装有第一伞齿轮，第一伞齿轮与两个第二伞齿轮啮合。

10、优选的，所述支撑机构包括四个支撑柱，两个安装座的顶部和底部均开设有第二滑槽，四个支撑柱分别滑动安装在四个第二滑槽内，两个安装座上放置有同一个弧形支板，两个支撑柱与弧形支板相配合。

11、优选的，所述第二卡板的底部开设有第二滑槽，第二滑槽内滑动安装有卡块，第二卡槽的底部内壁开设有第一矩形槽，卡块与第一矩形槽相配合。

12、优选的，两个第一滑槽的底部内壁均开设有第一通孔，两个第一通孔分别与两个第一空槽相通，两个第一卡板的底部均开设有第一螺纹槽，两个第一螺纹槽内均螺纹安装有第一螺杆，两个第一螺杆的外侧均固定安装有第二链轮和第三链轮。

13、本发明中，所述一种隧道网格化混凝土衬砌结构的有益效果：

14、1、本方案当转动第一手轮时，第一手轮带动转杆转动，转杆带动第一链轮转动，第一链轮通过第一链条带动第二链轮转动，第二链轮带动第一螺杆转动，第一螺杆带动第一卡板竖直移动，通过第一卡板与第一卡槽相配合的设置，可以将仰拱与拱圈进行拼接。

15、2、本方案当第一螺杆转动时，第一螺杆带动第三链轮转动第三链轮通过第二链条带动第四链轮转动，第四链轮带动第二螺杆转动，第二螺杆带动卡块竖直移动，通过卡块与第一矩形槽相配合的设置，可以将两个仰拱进行快速拼接。

16、3、本方案当转动第二手轮时，第二手轮带动转轴转动，转轴带动第一带轮转动，第一带轮通过皮带带动第二带轮转动，第二带轮带动双向丝杆转动，双向丝杆带动两个卡柱相互远离，通过两个卡柱分别与两个第二矩形槽相配合的设置，两个卡柱可以对两个拱圈进行快速拼接。

17、本发明能够在使用过程中，便于快速拼装，进而可以有效提高施工效率，且降低了施工难度，结构简单，使用方便。

技术特征：

1.一种隧道网格化混凝土衬砌结构，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)的底部固定连接有仰拱(2)，仰拱(2)上连接有拱圈(3)，仰拱(2)与拱圈(3)内均设置有混凝土层(4)，拱圈(3)的内壁固定安装有对称的两个安装座(5)，两个安装座(5)上设置有支撑机构，仰拱(2)的顶部开设有两个第一滑槽(7)，两个第一滑槽(7)内均滑动安装有第一卡板(8)，拱圈(3)的底部均开设有第一卡槽(9)，两个第一卡板(8)分别与两个第一卡槽(9)相配合，底板(1)与仰拱(2)内开设有两个第一空槽(12)，仰拱(2)与拱圈(3)的一侧均固定连接有第二卡板(20)和第三卡板(26)，仰拱(2)与拱圈(3)的另一侧分别开设有第二卡槽(24)和第三卡槽(27)，第二卡板(20)和第三卡板(26)分别与第二卡槽(24)和第三卡槽(27)相配合，两个安装座(5)内均开设有第二空槽(31)，拱圈(3)内开设有两个第三空槽(32)。

2.根据权利要求1所述的一种隧道网格化混凝土衬砌结构，其特征在于，两个第一滑槽(7)的底部内壁均开设有第一通孔，两个第一通孔分别与两个第一空槽(12)相通，两个第一卡板(8)的底部均开设有第一螺纹槽，两个第一螺纹槽内均螺纹安装有第一螺杆(16)，两个第一螺杆(16)的外侧均固定安装有第二链轮(15)和第三链轮(17)。

3.根据权利要求2所述的一种隧道网格化混凝土衬砌结构，其特征在于，两个第一空槽(12)的顶部内壁均开设有第二通孔，两个第二通孔内均转动安装有转杆(10)，两个转杆(10)的一端均固定安装有第一手轮(11)，两个转杆(10)的外侧均固定安装有第一链轮(13)，第一链轮(13)与第二链轮(15)上啮合有同一个第一链条(14)。

4.根据权利要求3所述的一种隧道网格化混凝土衬砌结构，其特征在于，所述第二卡板(20)的底部开设有第二滑槽(21)，第二滑槽(21)内滑动安装有卡块(22)，第二卡槽(24)的底部内壁开设有第一矩形槽(25)，卡块(22)与第一矩形槽(25)相配合。

5.根据权利要求4所述的一种隧道网格化混凝土衬砌结构，其特征在于，所述第二滑槽(21)的顶部内壁开设有第三通孔，第一空槽(12)的一侧内壁开设有安装槽，第三通孔与安装槽相通，卡块(22)的顶部开设有第二螺纹槽，第二螺纹槽内螺纹安装有第二螺杆(23)，第二螺杆(23)的一端固定安装有第四链轮(19)，第四链轮(19)与第三链轮(17)上啮合有同一个第二链条(18)。

6.根据权利要求5所述的一种隧道网格化混凝土衬砌结构，其特征在于，所述支撑机构包括四个支撑柱(34)，两个安装座(5)的顶部和底部均开设有第二滑槽(21)，四个支撑柱(34)分别滑动安装在四个第二滑槽(21)内，两个安装座(5)上放置有同一个弧形支板(6)，两个支撑柱(34)与弧形支板(6)相配合。

7.根据权利要求6所述的一种隧道网格化混凝土衬砌结构，其特征在于，两个第二空槽(31)的顶部内壁和底部内壁均开设有第四通孔，四个第四通孔分别与四个第二滑槽(21)相通，四个支撑柱(34)上均开设有第三螺纹槽，四个第三螺纹槽内均螺纹安装有第三螺杆(35)，四个第三螺杆(35)的一端均固定安装有第二伞齿轮(37)。

8.根据权利要求7所述的一种隧道网格化混凝土衬砌结构，其特征在于，两个安装座(5)的一侧均开设有第五通孔，第五通孔与第二空槽(31)和第三空槽(32)相通，两个第五通孔内均转动安装有转轴(33)，两个转轴(33)的一端均固定安装有第二手轮，两个转轴(33)的外侧均固定安装有第一伞齿轮(36)，第一伞齿轮(36)与两个第二伞齿轮(37)啮合。

9.根据权利要求8所述的一种隧道网格化混凝土衬砌结构，其特征在于，所述第三卡板(26)的两侧均开设有第三滑槽(30)，两个第三滑槽(30)内均滑动安装有卡柱(29)，第三卡槽(27)的两侧内壁均开设有第二矩形槽(28)，两个卡柱(29)分别与两个第二矩形槽(28)相配合。

10.根据权利要求9所述的一种隧道网格化混凝土衬砌结构，其特征在于，所述第三空槽(32)的两侧内壁均开设有第六通孔，两个第六通孔分别与两个第三滑槽(30)相通，两个卡柱(29)的一侧均开设有第四螺纹槽，两个第四螺纹槽内螺纹安装有同一个双向丝杆(41)，双向丝杆(41)的外侧与转轴(33)的一端分别固定安装有第二带轮(40)和第一带轮(38)，第二带轮(40)和第一带轮(38)上传动连接有同一个皮带(39)。

技术总结
本发明属于隧道衬砌领域，尤其是一种隧道网格化混凝土衬砌结构，针对现有的隧道衬砌在施工过程中，不便于快速拼装，进而导致施工效率较低，且施工难度较大的问题，现提出如下方案，其包括底板，所述底板的底部固定连接有仰拱，仰拱上连接有拱圈，仰拱与拱圈内均设置有混凝土层，拱圈的内壁固定安装有对称的两个安装座，两个安装座上设置有支撑机构，仰拱的顶部开设有两个第一滑槽，两个第一滑槽内均滑动安装有第一卡板，拱圈的底部均开设有第一卡槽，两个第一卡板分别与两个第一卡槽相配合，本发明能够在使用过程中，便于快速拼装，进而可以有效提高施工效率，且降低了施工难度，结构简单，使用方便。

技术研发人员：赵鹏,马伟斌,郭小雄,李尧,颜明冬,许学良,柴金飞,安哲立,王志伟,徐湉源,刘承浩,韩正国,常凯,冯涛鉴
受保护的技术使用者：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16