[发明专利]大断面隧道支撑装置

说明书

本申请涉及隧道开挖技术领域，公开了一种大断面隧道支撑装置，包括初期支护、横向支撑和竖向支撑，横向支撑包括水平设置的主承力杆和两个设置在初期支护上的固定机构，主承力杆的两侧分别可拆卸连接在两个固定机构内；竖向支撑包括第一竖杆和若干个第二竖杆，第一竖杆为可伸缩结构并能绕铰接点360°转动；所述横向支撑上设有用于锁定竖向支撑的锁定机构。本方案通过锁定机构将第一竖杆、所有第二竖杆锁定在一个竖直面上，第一竖杆为可伸缩结构并可360°转动，使第一竖杆既能够作为竖向支撑的一部分起到支撑作用，又能够在拆卸时作为主承力杆的支撑，并通过收缩能将主承力杆以及其上的第一竖杆、第二竖杆快速拆卸下来，实现快速拆卸。

技术领域

本发明属于隧道开挖技术领域。

背景技术

大断面隧道主要是指铁路、公路和地铁隧道，也泛指开挖断面在40m2以上的隧道。隧道在开挖过程中，需要对隧道顶部进行支撑，以保证隧道开挖能安全进行。隧道的支撑要兼顾横向支撑和竖向支撑，而现有的用于支撑的承力构件大多采用钢结构进行焊接，这对于大断面隧道来说，承力构件数量多，拆卸时需要将各个承力构件逐个切割，拆卸起来非常不便，且拆卸效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大断面隧道支撑装置，以实现大断面隧道支撑装置的快速拆卸。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种大断面隧道支撑装置，包括初期支护、横向支撑和竖向支撑，所述横向支撑包括水平设置的主承力杆和两个设置在初期支护上的固定机构，主承力杆的两侧分别可拆卸连接在两个固定机构内；所述竖向支撑包括铰接于主承力杆中部的第一竖杆和若干个铰接在主承力杆侧部的第二竖杆，第一竖杆、第二竖杆均位于主承力杆的同一侧，且第一竖杆为可伸缩结构并能绕铰接点360°转动；所述主承力杆上设有用于锁定竖向支撑的锁定机构。

本基础方案的原理和有益效果在于：

当需要对隧道顶部进行支撑时，

利用第一竖杆将主承力杆向上移动，并让主承力杆的两端分别进入到两个固定机构中进行固定。接着，使第一竖杆收缩，并将第一竖杆和所有第二竖杆转动到竖直向上状态，然后启动锁定机构，锁定机构将第一竖杆、所有第二竖杆形成的竖向支撑锁定在一个竖直面上，形成一个整体式结构，对隧道顶部进行支撑。

当需要拆卸时，打开锁定机构，使第一竖杆、第二竖杆处于自由状态，然后将第一竖杆转动到竖直向下的状态并拉伸第一竖杆，使第一竖杆远离主承力杆的一端抵靠在地面或者工作台面上。打开固定机构，并使第一竖杆收缩，从而将主承力杆逐渐放倒在地面或工作台面上，实现快速拆卸。

本方案中，第一竖杆为可伸缩结构并可360°转动，使得第一竖杆既能够作为竖向支撑的一部分，对隧道顶部起到支撑作用，又能够在拆卸时，作为主承力杆的支撑，并通过收缩将主承力杆以及其上的第一竖杆放倒到地面或者工作台面上，提高拆卸效率。与现有的逐个切割承力构件的拆卸方式相比，本方案的拆卸明显更加便捷和高效。

且拆卸下来后的主承力杆、第一竖杆、第二竖杆等承力构件还可重复使用，降低隧道开挖的材料成本。

本方案通过锁定机构将第一竖杆、所有第二竖杆锁定在一个竖直面上，一方面将第一竖杆、第二竖杆和锁定机构形成一个整体式结构，增强了竖向支撑的稳定性，另一方面，通过锁定机构也方便对第一竖杆、第二竖杆进行锁定或松开，操作方便。

本方案中，固定机构与主承力杆可拆卸连接，方便工人后期将主承力杆拆卸下来，同时也便于将承力构件回收再利用，降低隧道开挖的材料成本。

可选地，所述第一竖杆包括第一筒体，第一筒体内设有第一液压缸，第一液压缸的输出端连接有第一顶柱，第一顶柱竖向滑动连接在第一筒体内。