CN109268039A - 一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，涉及隧道建设技术领域，具体为枕木和底板，所述枕木的上方固定有轨道，且轨道的上方设置有驱动轮，所述驱动轮的内侧连接有电机，且连电机的上方设置有牵引座，所述牵引座的正面安装有连接架，所述底板的下方设置有机箱，且底板位于连接架的后侧，所述机箱的左右两侧均设置有液压支撑柱，且液压支撑柱的下方连接有支撑脚，所述支撑脚的外侧设置有支撑架，且支撑架的外侧安装有滚轮。该隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，通过滚轮与轨道之间构成的平移结构，对装置整体进行移动，滚轮之间关于底板对称设置，装置通过滚轮在轨道上进行移动，可以提高装置的灵活性。

Description

一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置

技术领域

本发明涉及隧道建设技术领域，具体为一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式，隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道，隧道穿越软弱破碎围岩时，开挖扰动会引起较大的围岩变形，如果初期支护实施不及时，围岩变形可能超过其容许范围，严重时引起掌子面失稳、隧道塌方，造成重大经济损失，所以隧道建设时必须设置相应的支护结构，隧道建设所用的支撑装置必须坚固可靠，才能保证隧道施工的安全，

现有的隧道建设支撑装置，一般需要根据隧道的大小进行连接建造，结构不可以进行调整，无法适应不同尺寸的隧道，使用灵活性与适应性较低，而且一般的隧道建设支撑装置不具备受力检测装置，隧道中的围岩结构难以确定，对支撑装置造成的压力可能会随时变化，无法及时得知支撑装置的承受状态，当超过支撑装置的结构承受值时，会造成隧道塌方等严重事故，结构承载能力与安全性均较低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，包括枕木和底板，所述枕木的上方固定有轨道，且轨道的上方设置有驱动轮，所述驱动轮的内侧连接有电机，且连电机的上方设置有牵引座，所述牵引座的正面安装有连接架，所述底板的下方设置有机箱，且底板位于连接架的后侧，所述机箱的左右两侧均设置有液压支撑柱，且液压支撑柱的下方连接有支撑脚，所述支撑脚的外侧设置有支撑架，且支撑架的外侧安装有滚轮，所述滚轮与支撑架之间为转动连接，所述底板的上方安装有侧板，且侧板的内侧设置有中心底柱，所述底板与中心底柱之间为固定连接。

可选的，所述中心底柱的上方安装有中心筒，且中心筒的内侧安装有加强钢筒，所述中心筒的内表面与加强钢筒的外表面之间相互贴合，所述液压支撑柱之间关于底板的竖直中心线对称，且液压支撑柱的竖直中心线之间相互平行。

可选的，所述中心筒的正面安装有警报灯，且警报灯的左右两侧均设置有警示喇叭，所述中心筒的外侧连接有支撑柱，且支撑柱的上方安装有压力传感器，所述压力传感器的外侧设置有彩色LED灯，所述滚轮之间关于底板的竖直中心线对称，且滚轮与轨道之间尺寸相配合。

可选的，所述压力传感器的上方连接有承压柱，且承压柱的上方安装有橡胶碗，所述压力传感器的竖直中心线与支撑柱的竖直中心线位于同一直线上，且彩色LED灯围绕支撑柱的竖直中心线呈圆周状布置。

可选的，所述橡胶碗的上方设置有承载板，且承载板的上方安装有液压伸缩柱，所述承压柱的竖直中心线与支撑柱的竖直中心线位于同一直线上，且承压柱的竖直中心线与橡胶碗的竖直中心线位于同一直线上。

可选的，所述液压伸缩柱的上方连接有拱形底座，且拱形底座的中间设置有中心座，所述橡胶碗的竖直中心线与承载板的竖直中心线位于同一直线上，且橡胶碗的上表面与承载板的下表面之间相互贴合。

可选的，所述中心座的上方安装有中心座顶板，所述中心座的左右两侧均设置有滑槽，且滑槽的内侧安装有卡轨，所述液压伸缩柱之间关于拱形底座的水平中心线对称，且液压伸缩柱的竖直中心线之间相互平行。

可选的，所述拱形底座围绕中心筒的水平中心线呈圆周状布置，且拱形底座的外侧面之间互相贴合。

可选的，所述卡轨的上方连接有拱形延长片，且拱形延长片的外侧安装有延长片顶板，所述滑槽之间关于拱形底座的水平中心线对称，且滑槽与卡轨之间尺寸相配合。

可选的，所述拱形延长片之间关于中心座的竖直中心线对称，且拱形延长片与拱形底座之间尺寸相配合。

本发明提供了一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，具备以下有益效果：

1.该隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，通过滚轮与轨道之间构成的平移结构，对装置整体进行移动，滚轮之间关于底板对称设置，装置可以通过滚轮在轨道进行移动，有利于提高装置的灵活性，滚轮与轨道之间尺寸相配合，便于保持装置移动时的稳定性，装置通过液压支撑柱进行支撑，液压支撑柱之间关于底板对称设置，便于保持装置整体的平衡性，液压支撑柱可以伸缩改变长度，便于在装置移动时收起，避免对装置移动造成阻碍。

2.该隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，通过压力传感器对装置承受的压力进行实时监控，压力传感器安装在支撑柱与承压柱之间，压力传感器与支撑柱位于同一竖直线上，便于保持力度的均衡，防止力度不均对压力传感器的读数造成干扰，有利于提高装置压力监测的准确性，而且压力传感器外侧设置有一圈彩色LED灯，彩色LED灯可以根据压力传感器监测压力的大小进行亮度与颜色的变化，随之压力升高，彩色LED灯将会由绿变红，通过颜色的不同，便可以直观有效的得知每个支撑柱所承受的压力大小。

3.该隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，通过围绕中心筒安装的承压柱与支撑柱构成的承载结构，对装置外围进行支撑，承压柱与支撑柱位于同一竖直线上，便于保持承载力度的均衡，防止力度不均发生倾斜，有利于提高装置的承受能力，同时承压柱通过橡胶碗与承载板相连接，橡胶碗的上表面与承载板的下表面之间相互贴合，橡胶碗可以吸收震动，防止震动由承载板传递到承压柱上，或由承压柱传递到承载板上，有利于提高装置的抗震动性能。

4.该隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，通过拱形底座与压伸缩柱构成的伸缩支撑结构，对装置外侧的隧道壁面进行支撑，拱形底座围绕中心筒外围呈圆周状布置，之间相互贴合，构成一个整体拱形结构，有利于提高装置的结构强度与承受能力，同时液压伸缩柱可以推动拱形底座，改变拱形底座的位置，进而对装置整体的外径尺寸进行调整，可以使装置适用于不同直径尺寸的隧道，有利于提高装置的适用性与使用灵活性。

5.该隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，通过滑槽与卡轨之间构成的伸缩滑动结构，将拱形延长片与拱形底座连接在一起，拱形延长片可以通过滑槽与卡轨在拱形底座上向外侧滑动，便于跟随液压伸缩柱对装置整体的外径尺寸进行调整，拱形延长片的外侧面之间互相贴合，可以保持拱形底座和拱形延长片的结构一体性，构成一个整体拱形结构，有利于提高装置的结构强度与承受能力，同时拱形延长片通过延长片顶板与隧道壁面相接触，便于保持与隧道壁面的完全贴合，而且便于对延长片顶板进行更换，可防止拱形延长片受到磨损，有利于提高装置的使用寿命与检修便利性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明正面结构示意图；

图3为本发明底板结构示意图；

图4为本发明中心筒结构示意图；

图5为本发明支撑柱结构示意图；

图6为本发明拱形底座结构示意图；

图7为本发明拱形延长片结构示意图；

图8为本发明扩展状态结构示意图；

图9为本发明压力传感器工作流程示意图。

图中：1、枕木；2、轨道；3、驱动轮；4、电机；5、牵引座；6、连接架；7、底板；8、机箱；9、液压支撑柱；10、支撑脚；11、支撑架；12、滚轮；13、侧板；14、中心底柱；15、中心筒；16、加强钢筒；17、警报灯；18、警示喇叭；19、支撑柱；20、压力传感器；21、彩色LED灯；22、承压柱；23、橡胶碗；24、承载板；25、液压伸缩柱；26、拱形底座；27、中心座；28、中心座顶板；29、滑槽；30、卡轨；31、拱形延长片；32、延长片顶板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，包括枕木1和底板7，枕木1的上方固定有轨道2，且轨道2的上方设置有驱动轮3，驱动轮3的内侧连接有电机4，且连电机4的上方设置有牵引座5，牵引座5的正面安装有连接架6，底板7的下方设置有机箱8，且底板7位于连接架6的后侧，机箱8的左右两侧均设置有液压支撑柱9，且液压支撑柱9的下方连接有支撑脚10，支撑脚10的外侧设置有支撑架11，且支撑架11的外侧安装有滚轮12，滚轮12与支撑架11之间为转动连接，底板7的上方安装有侧板13，且侧板13的内侧设置有中心底柱14，底板7与中心底柱14之间为固定连接；

中心底柱14的上方安装有中心筒15，且中心筒15的内侧安装有加强钢筒16，中心筒15的内表面与加强钢筒16的外表面之间相互贴合，液压支撑柱9之间关于底板7的竖直中心线对称，且液压支撑柱9的竖直中心线之间相互平行，中心筒15的正面安装有警报灯17，且警报灯17的左右两侧均设置有警示喇叭18，中心筒15的外侧连接有支撑柱19，且支撑柱19的上方安装有压力传感器20，压力传感器20的外侧设置有彩色LED灯21，滚轮12之间关于底板7的竖直中心线对称，且滚轮12与轨道2之间尺寸相配合，滚轮12与轨道2之间构成的平移结构，对装置整体进行移动，滚轮12之间关于底板7对称设置，装置可以通过滚轮12在轨道2进行移动，有利于提高装置的灵活性，滚轮12与轨道2之间尺寸相配合，便于保持装置移动时的稳定性，装置通过液压支撑柱9进行支撑，液压支撑柱9之间关于底板7对称设置，便于保持装置整体的平衡性，液压支撑柱9可以伸缩改变长度，便于在装置移动时收起，避免对装置移动造成阻碍；

压力传感器20的上方连接有承压柱22，且承压柱22的上方安装有橡胶碗23，压力传感器20的竖直中心线与支撑柱19的竖直中心线位于同一直线上，且彩色LED灯21围绕支撑柱19的竖直中心线呈圆周状布置，压力传感器20对装置承受的压力进行实时监控，压力传感器20安装在支撑柱19与承压柱22之间，压力传感器20与支撑柱19位于同一竖直线上，便于保持力度的均衡，防止力度不均对压力传感器20的读数造成干扰，有利于提高装置压力监测的准确性，而且压力传感器20外侧设置有一圈彩色LED灯21，彩色LED灯21可以根据压力传感器20监测压力的大小进行亮度与颜色的变化，随之压力升高，彩色LED灯21将会由绿变红，通过颜色的不同，便可以直观有效的得知每个支撑柱19所承受的压力大小；

橡胶碗23的上方设置有承载板24，且承载板24的上方安装有液压伸缩柱25，承压柱22的竖直中心线与支撑柱19的竖直中心线位于同一直线上，且承压柱22的竖直中心线与橡胶碗23的竖直中心线位于同一直线上，液压伸缩柱25的上方连接有拱形底座26，且拱形底座26的中间设置有中心座27，橡胶碗23的竖直中心线与承载板24的竖直中心线位于同一直线上，且橡胶碗23的上表面与承载板24的下表面之间相互贴合，围绕中心筒15安装的承压柱22与支撑柱19构成的承载结构，对装置外围进行支撑，承压柱22与支撑柱19位于同一竖直线上，便于保持承载力度的均衡，防止力度不均发生倾斜，有利于提高装置的承受能力，同时承压柱22通过橡胶碗23与承载板24相连接，橡胶碗23的上表面与承载板24的下表面之间相互贴合，橡胶碗23可以吸收震动，防止震动由承载板24传递到承压柱22上，或由承压柱22传递到承载板24上，有利于提高装置的抗震动性能；

中心座27的上方安装有中心座顶板28，中心座27的左右两侧均设置有滑槽29，且滑槽29的内侧安装有卡轨30，液压伸缩柱25之间关于拱形底座26的水平中心线对称，且液压伸缩柱25的竖直中心线之间相互平行，拱形底座26围绕中心筒15的水平中心线呈圆周状布置，且拱形底座26的外侧面之间互相贴合，通过拱形底座26与液压伸缩柱25构成的伸缩支撑结构，对装置外侧的隧道壁面进行支撑，拱形底座26围绕中心筒15外围呈圆周状布置，之间相互贴合，构成一个整体拱形结构，有利于提高装置的结构强度与承受能力，同时液压伸缩柱25可以推动拱形底座26，改变拱形底座26的位置，进而对装置整体的外径尺寸进行调整，可以使装置适用于不同直径尺寸的隧道，有利于提高装置的适用性与使用灵活性；

卡轨30的上方连接有拱形延长片31，且拱形延长片31的外侧安装有延长片顶板32，滑槽29之间关于拱形底座26的水平中心线对称，且滑槽29与卡轨30之间尺寸相配合，拱形延长片31之间关于中心座27的竖直中心线对称，且拱形延长片31与拱形底座26之间尺寸相配合，通过滑槽29与卡轨30之间构成的伸缩滑动结构，将拱形延长片31与拱形底座26连接在一起，拱形延长片31可以通过滑槽29与卡轨30在拱形底座26上向外侧滑动，便于跟随液压伸缩柱25对装置整体的外径尺寸进行调整，拱形延长片31的外侧面之间互相贴合，可以保持拱形底座26和拱形延长片31的结构一体性，构成一个整体拱形结构，有利于提高装置的结构强度与承受能力，同时拱形延长片31通过延长片顶板32与隧道壁面相接触，便于保持与隧道壁面的完全贴合，而且便于对延长片顶板32进行更换，可防止拱形延长片31受到磨损，有利于提高装置的使用寿命与检修便利性。

综上所述，该隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，使用时，将装置整体放置在轨道2上，使滚轮12与轨道2相互嵌合，牵引座5通过电机4驱动驱动轮3转动进行移动，并通过连接架6牵引装置主体在轨道2上进行移动，滚轮12与轨道2之间尺寸相配合，可以保持装置移动时的稳定性，移动到相应位置后，液压支撑柱9伸长使支撑脚10与枕木1接触，对装置进行支撑，液压支撑柱9之间关于底板7对称设置，便于保持装置整体的平衡性，对隧道进行支撑时，首先需要根据隧道的直径，对装置进行调节，液压伸缩柱25伸缩将拱形底座26向外侧扩展移动，拱形底座26移动的同时，拱形延长片31通过滑槽29与卡轨30在拱形底座26上向外侧滑动，拱形延长片31的外侧面之间互相贴合，可以保持拱形底座26和拱形延长片31的结构一体性，构成一个整体拱形结构，当拱形延长片31上的延长片顶板32和中心座27上的中心座顶板28与隧道壁面紧密贴合后，便完成装置调节，拱形延长片31通过延长片顶板32与隧道壁面相接触，便于保持与隧道壁面的完全贴合，而且便于对延长片顶板32进行更换，可防止拱形延长片31受到磨损，完成调节后，便可以对隧道进行支撑工作，拱形底座26围绕中心筒15外围呈圆周状布置，之间相互贴合，构成一个整体拱形结构，可以提高装置的结构强度与承受能力，压力通过拱形底座26和液压伸缩柱25传递到承载板24上，然后通过承载板24传递到橡胶碗23上，橡胶碗23的上表面与承载板24的下表面之间相互贴合，橡胶碗23可以吸收震动，防止震动的传递，可以提高装置的抗震动性能，压力经过橡胶碗23传递到承压柱22上，然后通过承压柱22与支撑柱19传递到中心筒15上，中心筒15整体为圆拱形结构，承载能力较强，支撑柱19与承压柱22之间安装有压力传感器20(型号为PMI009)，压力传感器20对装置承受的压力进行实时监控，并将数据传递到机箱8中的处理器上，处理器对数据进行处理，根据数据的大小对彩色LED灯21的颜色进行调节，随着压力的升高，彩色LED灯21将会由绿色变为黄色，然后变为橙色，可以直观有效的得知每个支撑柱19所承受的压力大小，最终超过装置设置的安全承受值时，会变为红色，同时控制警报灯17转动发光和警示喇叭18发出警报声，进行提醒，装置的10个支撑柱19与承压柱22上均设置有单独的压力传感器20与彩色LED灯21，可以对每个支撑柱19与承压柱22进行单独的数据监控，就这样完成了整个支撑装置的使用过程。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，包括枕木(1)和底板(7)，其特征在于：所述枕木(1)的上方固定有轨道(2)，且轨道(2)的上方设置有驱动轮(3)，所述驱动轮(3)的内侧连接有电机(4)，且连电机(4)的上方设置有牵引座(5)，所述牵引座(5)的正面安装有连接架(6)，所述底板(7)的下方设置有机箱(8)，且底板(7)位于连接架(6)的后侧，所述机箱(8)的左右两侧均设置有液压支撑柱(9)，且液压支撑柱(9)的下方连接有支撑脚(10)，所述支撑脚(10)的外侧设置有支撑架(11)，且支撑架(11)的外侧安装有滚轮(12)，所述滚轮(12)与支撑架(11)之间为转动连接，所述底板(7)的上方安装有侧板(13)，且侧板(13)的内侧设置有中心底柱(14)，所述底板(7)与中心底柱(14)之间为固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，其特征在于：所述中心底柱(14)的上方安装有中心筒(15)，且中心筒(15)的内侧安装有加强钢筒(16)，所述中心筒(15)的内表面与加强钢筒(16)的外表面之间相互贴合，所述液压支撑柱(9)之间关于底板(7)的竖直中心线对称，且液压支撑柱(9)的竖直中心线之间相互平行。

3.根据权利要求2所述的一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，其特征在于：所述中心筒(15)的正面安装有警报灯(17)，且警报灯(17)的左右两侧均设置有警示喇叭(18)，所述中心筒(15)的外侧连接有支撑柱(19)，且支撑柱(19)的上方安装有压力传感器(20)，所述压力传感器(20)的外侧设置有彩色LED灯(21)，所述滚轮(12)之间关于底板(7)的竖直中心线对称，且滚轮(12)与轨道(2)之间尺寸相配合。

4.根据权利要求3所述的一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，其特征在于：所述压力传感器(20)的上方连接有承压柱(22)，且承压柱(22)的上方安装有橡胶碗(23)，所述压力传感器(20)的竖直中心线与支撑柱(19)的竖直中心线位于同一直线上，且彩色LED灯(21)围绕支撑柱(19)的竖直中心线呈圆周状布置。

5.根据权利要求4所述的一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，其特征在于：所述橡胶碗(23)的上方设置有承载板(24)，且承载板(24)的上方安装有液压伸缩柱(25)，所述承压柱(22)的竖直中心线与支撑柱(19)的竖直中心线位于同一直线上，且承压柱(22)的竖直中心线与橡胶碗(23)的竖直中心线位于同一直线上。

6.根据权利要求5所述的一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，其特征在于：所述液压伸缩柱(25)的上方连接有拱形底座(26)，且拱形底座(26)的中间设置有中心座(27)，所述橡胶碗(23)的竖直中心线与承载板(24)的竖直中心线位于同一直线上，且橡胶碗(23)的上表面与承载板(24)的下表面之间相互贴合。

7.根据权利要求6所述的一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，其特征在于：所述中心座(27)的上方安装有中心座顶板(28)，所述中心座(27)的左右两侧均设置有滑槽(29)，且滑槽(29)的内侧安装有卡轨(30)，所述液压伸缩柱(25)之间关于拱形底座(26)的水平中心线对称，且液压伸缩柱(25)的竖直中心线之间相互平行。

8.根据权利要求6所述的一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，其特征在于：所述拱形底座(26)围绕中心筒(15)的水平中心线呈圆周状布置，且拱形底座(26)的外侧面之间互相贴合。

9.根据权利要求7所述的一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，其特征在于：所述卡轨(30)的上方连接有拱形延长片(31)，且拱形延长片(31)的外侧安装有延长片顶板(32)，所述滑槽(29)之间关于拱形底座(26)的水平中心线对称，且滑槽(29)与卡轨(30)之间尺寸相配合。

10.根据权利要求9所述的一种隧道建设用具有监测警报功能的支撑装置，其特征在于：所述拱形延长片(31)之间关于中心座(27)的竖直中心线对称，且拱形延长片(31)与拱形底座(26)之间尺寸相配合。