本發(fā)明涉及礦井巷道支護，具體涉及一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置。

背景技術：

1、隧道工程初期支護形式有噴錨網支護及鋼架錨噴支護等形式，如地質條件較差，初期支護需采取鋼格柵拱架或型鋼拱架錨噴支護，鋼拱架在隧道洞外加工廠分節(jié)加工，安裝前，運至隧道掌子面開挖現(xiàn)場，人工在地面組拼成左右兩段，后豎立拼裝，與開挖面錨桿焊接定位后，施作鋼架間縱向連接鋼筋，安裝鋼筋網片，最后，噴射初期支護混凝土。

2、現(xiàn)有的鋼拱架安裝臺架僅供作業(yè)人員攀爬至隧道內壁安裝位置，然后由人工將各個鋼拱架節(jié)段抬舉至安裝位置并組拼安裝，這種安裝方式勞動強度高，速度慢，且拱架安裝作業(yè)面為剛掘進開挖段，圍巖不穩(wěn)定，易發(fā)生巖塊掉落傷人等問題，危險性大。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，以解決現(xiàn)有的鋼拱架安裝操作慢且存在安全隱患的問題。

2、本發(fā)明的一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置采用如下技術方案：

3、一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，用于支撐隧道頂部，包括鋼繩、兩個鋼拱架和兩個基座；兩個基座沿垂直于隧道軸向的水平方向依次分布，并分別固定于地面靠近隧道側壁的兩側；兩個鋼拱架沿隧道的軸向依次分布，且均由多段弧形的鋼段組成，每個鋼拱架的相鄰兩個鋼段之間固定連接以構成與隧道頂部同軸的弧形結構；每個鋼拱架的側面均設置有與鋼拱架同軸的弧形的對接板；兩個鋼拱架的側面均設置有多個穿線耳板，每個鋼段上至少有一個穿線耳板，且兩個鋼拱架上的穿線耳板在鋼拱架的周向上交錯分布；初始狀態(tài)下，兩個鋼拱架均承靠于地面，且兩個鋼拱架的弧形結構的頂部分別位于兩個基座連線的兩側；使用時，每個鋼拱架的兩端分別繞垂直于隧道軸向的水平軸線轉動安裝于兩個基座，且鋼拱架能夠相對于基座沿隧道軸向方向移動；鋼繩交替穿過兩個鋼拱架的穿線耳板，然后通過拉直鋼繩促使兩個鋼拱架繞其與基座的鉸接軸線轉動，使兩個鋼拱架轉動至與隧道頂部同軸；之后拉直鋼繩的同時，使兩個鋼拱架相互靠近進而兩個鋼拱架上的對接板插接，直至兩個鋼拱架的邊緣抵接；且兩個鋼拱架的邊緣抵接時鋼繩在兩個鋼拱架之間呈曲折狀態(tài)，曲折狀態(tài)下的鋼繩兩端被固定后使兩個鋼拱架有進一步靠近的趨勢。

4、可選地，兩個鋼拱架的鋼段數(shù)量和長度不同，使得兩個鋼拱架的相鄰兩個鋼段的連接位置在鋼拱架的周向上交錯分布。

5、可選地，在鋼拱架的周向方向上，其中一個鋼拱架的兩個鋼段的連接位置位于另一鋼拱架的對應鋼段的中間位置。

6、可選地，每個基座上設置有連接結構，連接結構包括傳動桿和兩個鉸接塊，傳動桿沿隧道軸向延伸且轉動安裝于基座，兩個鉸接塊均沿傳動桿軸向依次分布并均滑動安裝于基座；兩個鉸接塊分別與傳動桿螺紋配合，且兩個鉸接塊與傳動桿配合部分的螺紋旋向相反；兩個鋼拱架的同一側的端部分別鉸接于同一組連接結構的兩個鉸接塊。

7、可選地，連接結構設置有兩組，兩組連接結構沿兩個基座的分布方向依次設置，同一鋼拱架的一端位于兩個連接結構之間，且分別與兩個連接結構的一個鉸接塊鉸接。

8、可選地，同一鋼拱架的相鄰兩個鋼段通過螺栓組件連接。

9、可選地，同一鋼拱架的多個鋼段中，位于中間的鋼段的兩端分別設置有固定耳板，固定耳板上開設有連接孔，相鄰兩個鋼段的固定耳板貼合，并通過所述螺栓組件連接；位于邊緣的兩個鋼段的一端設置有所述固定耳板，另一端設置有用于與鉸接塊鉸接的鉸接桿。

10、可選地，每個鋼拱架側面的對接板有兩個，兩個鋼拱架對接時，其中一個鋼拱架的兩個對接板位于另一個鋼拱架的兩個對接板之間，且其中一個鋼拱架的每個對接板與其相鄰的另一鋼拱架的對接板貼合。

11、可選地，鋼拱架的每個鋼段均為工字鋼，兩個對接板位于工字鋼的上翼板和下翼板之間并與工字鋼的腰板固定。

12、可選地，穿線耳板設置于鋼拱架的兩個對接板之間，且固定于工字鋼的腰板。

13、本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的可調式地鐵施工隧道支撐裝置的鋼拱架由多個鋼段組成，便于運輸和安裝，鋼拱架拼接完成后，利用鋼繩帶動兩個鋼拱架直立起來對隧道進行支撐，操作人員只需在地面分別拉伸鋼繩的兩端即可，操作簡單，且鋼拱架不會因拉力過大而在直立起來后進一步過度傾斜，安全性高。

14、進一步地，兩個鋼拱架的邊緣抵接后，處于曲折狀態(tài)的鋼繩使兩個鋼拱架有進一步靠近的趨勢，將鋼繩兩端固定后，鋼繩還可作為連接件對兩個鋼拱架起到連接作用。

15、進一步地，兩個鋼拱架通過對接板插接，避免其中一個鋼拱架向一側傾斜，提高兩個鋼拱架連接的穩(wěn)定性。

16、進一步地，兩個鋼拱架的鋼段數(shù)量和長度不同，使得兩個鋼拱架的相鄰兩個鋼段的連接位置在鋼拱架的周向上交錯分布，避免鋼拱架因相鄰兩個鋼段的連接位置不牢固影響鋼拱架整體的支撐強度。且每個鋼拱架的鋼段數(shù)量和長度可根據(jù)需要調整，以適配不同尺寸和應用場景的使用。

技術特征：

1.一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，用于支撐隧道頂部，其特征在于：包括鋼繩、兩個鋼拱架和兩個基座；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，其特征在于：兩個鋼拱架的鋼段數(shù)量和長度不同，使得兩個鋼拱架的相鄰兩個鋼段的連接位置在鋼拱架的周向上交錯分布。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，其特征在于：在鋼拱架的周向方向上，其中一個鋼拱架的兩個鋼段的連接位置位于另一鋼拱架的對應鋼段的中間位置。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，其特征在于：每個基座上設置有連接結構，連接結構包括傳動桿和兩個鉸接塊，傳動桿沿隧道軸向延伸且轉動安裝于基座，兩個鉸接塊均沿傳動桿軸向依次分布并均滑動安裝于基座；兩個鉸接塊分別與傳動桿螺紋配合，且兩個鉸接塊與傳動桿配合部分的螺紋旋向相反；兩個鋼拱架的同一側的端部分別鉸接于同一組連接結構的兩個鉸接塊。

5.根據(jù)權利要求3所述的一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，其特征在于：連接結構設置有兩組，兩組連接結構沿兩個基座的分布方向依次設置，同一鋼拱架的一端位于兩個連接結構之間，且分別與兩個連接結構的一個鉸接塊鉸接。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，其特征在于：同一鋼拱架的相鄰兩個鋼段通過螺栓組件連接。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，其特征在于：同一鋼拱架的多個鋼段中，位于中間的鋼段的兩端分別設置有固定耳板，固定耳板上開設有連接孔，相鄰兩個鋼段的固定耳板貼合，并通過所述螺栓組件連接；位于邊緣的兩個鋼段的一端設置有所述固定耳板，另一端設置有用于與鉸接塊鉸接的鉸接桿。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，其特征在于：每個鋼拱架側面的對接板有兩個，兩個鋼拱架對接時，其中一個鋼拱架的兩個對接板位于另一個鋼拱架的兩個對接板之間，且其中一個鋼拱架的每個對接板與其相鄰的另一鋼拱架的對接板貼合。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，其特征在于：鋼拱架的每個鋼段均為工字鋼，兩個對接板位于工字鋼的上翼板和下翼板之間并與工字鋼的腰板固定。

10.根據(jù)權利要求9所述的一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，其特征在于：穿線耳板設置于鋼拱架的兩個對接板之間，且固定于工字鋼的腰板。

技術總結
本發(fā)明涉及礦井巷道支護技術領域，具體涉及一種可調式地鐵施工隧道支撐裝置，包括鋼繩、兩個鋼拱架和兩個基座；兩個基座沿垂直于隧道軸向的水平方向依次分布。兩個鋼拱架沿隧道的軸向依次分布，且均由多段弧形的鋼段組成。初始狀態(tài)下，兩個鋼拱架均承靠于地面，且兩個鋼拱架的弧形結構的頂部分別位于兩個基座連線的兩側；使用時，每個鋼拱架的兩端分別繞垂直于隧道軸向的水平軸線轉動安裝于兩個基座，且鋼拱架能夠相對于基座沿隧道軸向方向移動；利用鋼繩交替穿過兩個鋼拱架，通過拉伸鋼繩的兩端即可帶動兩個鋼拱架直立起來對隧道支撐，操作簡單，且鋼拱架不會因拉力過大而在直立起來后進一步過度傾斜，安全性高。

技術研發(fā)人員：魏元博,王鐵心,陳朝陽,吳嘉彬,陳大羽,嚴興
受保護的技術使用者：中鐵十六局集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23