一种隧道工程加固装置及其使用方法

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种隧道工程加固装置及其使用方法。

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、矿用隧道及军事隧道，隧道的结构包括主体建筑物和附属设备两部分。主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长的隧道还有专门的通风和照明设备。隧道进行施工或是隧道出现坍塌等问题时需要使用隧道加固装置对隧道进行支撑加固，传统的一些加固装置不方便进行施工安装，组装拆卸较为麻烦，同时防护效果有限。

为此，公开号为CN113309554B的专利说明书中公开了一种隧道工程的隧道加固装置，隧道工程的隧道加固装置包括隧道支撑桩、支撑横梁、连接件、弧形固定板、支撑气缸、连接部件、缓冲部件、遮挡部件和导流部件，隧道支撑桩共有两组，两组隧道支撑桩的顶端处安装设置有缓冲部件，缓冲部件的顶端处固定连接有连接件，连接件的上转动连接有弧形固定板，弧形固定板上安装设置有遮挡部件，支撑气缸的两端处均转动安装设置有转动节，两个转动节分别与支撑横梁和弧形固定板之间固定设置有连接部件，支撑横梁的两端处均与隧道支撑桩之间固定设置有连接部件。该隧道加固装置方便拼接组装，且具有较好的支撑防护效果。

但是这种隧道加固装置仍存在不足之处，一是其不具有行走功能，不能根据隧道施工的进度进行平移，需要复杂的装拆操作，操作繁琐；二是其顶部各支撑点的支撑压力不能保持一致，当局部压力过大时不能将该压力分担，易出现局部变形损坏的情况。因此，需要对其进行优化改进。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种隧道工程加固装置及其使用方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

本发明提供一种隧道工程加固装置，包括对称设置的两个侧加固板，两个所述侧加固板各自的下部内侧安装有行走机构，两个侧加固板的上部之间安装有调宽机构，两个所述侧加固板的上端向内开设有安装槽，所述安装槽中固定安装有升降推杆，所述升降推杆的活动端通过第一合页结构与顶撑组件的一端铰接，所述顶撑组件共有两个，且相互之间通过第二合页结构进行铰接。

进一步地，上述隧道工程加固装置中，所述侧加固板的下端向内延伸形成有水平板，所述水平板上开设有通孔。

进一步地，上述隧道工程加固装置中，所述行走机构包括丝杆升降组件和行走轮组件，所述丝杆升降组件的缸体固定在侧加固板的内壁，所述行走轮组件包括轮座和设于其内的行走轮，所述轮座的上端安装有连接块，所述丝杆升降组件的升降丝杆底端转动限制在连接块中，所述丝杆升降组件能够带动行走轮组件竖向位移，所述行走轮组件能够经通孔位移至水平板的下方。

进一步地，上述隧道工程加固装置中，所述调宽机构包括上下平行设置的两层剪叉伸缩架，两层所述剪叉伸缩架的一端通过第一安装板与一侧的侧加固板连接，两层所述剪叉伸缩架的另一端通过第二安装板与一侧的侧加固板连接，两层所述剪叉伸缩架位于对应的两个铰接点之间共同穿设安装有驱动轴，所述驱动轴和第一安装板之间安装有调宽液压推杆。

进一步地，上述隧道工程加固装置中，所述调宽液压推杆的缸体外端与第一安装板转动连接，所述调宽液压推杆的活动端安装有套设在驱动轴外侧的转套。

进一步地，上述隧道工程加固装置中，所述顶撑组件包括拱形板，所述拱形板的内部设有与其走向一致的储油腔以及若干与储油腔连通的分支腔，所述分支腔中滑动安装有活塞，所述活塞连接有贯穿拱形板上表面的支撑杆，所述支撑杆的顶端安装有压头，所述支撑杆的外侧套设有复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与压头和拱形板相抵。

进一步地，上述隧道工程加固装置中，所述拱形板的侧端安装有便于向储油腔内注油的注油孔，所述注油孔处安装有可拆卸的堵头。

进一步地，上述隧道工程加固装置中，其使用方法包括如下步骤：

1)利用行走机构将装置整体位移至隧道所需加固的地点；

2)利用调宽机构带动两个侧加固板相互远离至与隧道的侧壁紧密相抵；

3)利用行走机构中的丝杆升降组件带动行走轮组件竖向上移，使得行走轮组件能够经通孔位移至水平板的上方；

4)利用升降推杆带动顶撑组件与隧道的顶壁紧密相抵。

本发明的有益效果是：

本发明结构设计合理，其主要由侧加固板、行走机构、调宽机构、升降推杆和顶撑组件组成，各部件协同配合，一方面使得装置整体能够随着隧道施工的进度进行平移，无需复杂的装拆操作；另一方面顶部各支撑点的支撑压力保持一致，当局部压力过大时能够将该压力分担，避免局部变形损坏情况的出现。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明在使用时的结构示意图；

图2为本发明在行走时的结构示意图；

图3为本发明中行走机构的结构示意图；

图4为本发明中调宽机构的结构示意图；

图5为本发明中顶撑组件的外部结构示意图；

图6为本发明中顶撑组件的内部结构示意图；

附图中，各部件的标号如下：

1-侧加固板，101-水平板，102-通孔，2-行走机构，201-丝杆升降组件，202-行走轮组件，3-调宽机构，301-剪叉伸缩架，302-第一安装板，303-第二安装板，304-驱动轴，305-调宽液压推杆，4-升降推杆，5-第一合页结构，6-顶撑组件，601-拱形板，602-储油腔，603-分支腔，604-活塞，605-支撑杆，606-压头，607-复位弹簧。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6所示，本实施例提供一种隧道工程加固装置，包括对称设置的两个侧加固板1，两个侧加固板1各自的下部内侧安装有行走机构2，两个侧加固板1的上部之间安装有调宽机构3。两个侧加固板1的上端向内开设有安装槽，安装槽中固定安装有升降推杆4，升降推杆4的活动端通过第一合页结构5与顶撑组件6的一端铰接，顶撑组件6共有两个，且相互之间通过第二合页结构7进行铰接。

本实施例中，侧加固板1的下端向内延伸形成有水平板101，水平板101上开设有通孔102。

本实施例中，行走机构2包括丝杆升降组件201和行走轮组件202，丝杆升降组件201的缸体固定在侧加固板的内壁，行走轮组件202包括轮座和设于其内的行走轮，轮座的上端安装有连接块，丝杆升降组件201的升降丝杆底端转动限制在连接块中。丝杆升降组件201能够带动行走轮组件202竖向位移，行走轮组件202能够经通孔位移至水平板101的下方。

本实施例中，调宽机构3包括上下平行设置的两层剪叉伸缩架301，两层剪叉伸缩架301的一端通过第一安装板302与一侧的侧加固板1连接，两层剪叉伸缩架301的另一端通过第二安装板303与一侧的侧加固板1连接。两层剪叉伸缩架301位于对应的两个铰接点之间共同穿设安装有驱动轴304，驱动轴304和第一安装板302之间安装有调宽液压推杆305。调宽液压推杆305的缸体外端与第一安装板302转动连接，调宽液压推杆305的活动端安装有套设在驱动轴304外侧的转套。

本实施例中，顶撑组件6包括拱形板601，拱形板601的内部设有与其走向一致的储油腔602以及若干与储油腔连通的分支腔603，分支腔603设置在储油腔602靠近拱形板601上表面的一侧。分支腔603中滑动安装有活塞604，分支腔603与储油腔602连通处设有防止活动604从分支腔603完全脱离的限位凸起。活塞604连接有贯穿拱形板601上表面的支撑杆605，支撑杆605的顶端安装有压头606，支撑杆606的外侧套设有复位弹簧607，复位弹簧607的两端分别与压头606和拱形板601相抵。拱形板601的侧端安装有便于向储油腔602内注油的注油孔，注油孔处安装有可拆卸的堵头。

本实施例还提供一种隧道工程加固装置的使用方法，具体包括如下步骤：

1)利用行走机构2将装置整体位移至隧道所需加固的地点；

2)利用调宽机构3带动两个侧加固板1相互远离至与隧道的侧壁紧密相抵；

3)利用行走机构2中的丝杆升降组件201带动行走轮组件202竖向上移，使得行走轮组件202能够经通孔102位移至水平板101的上方；

4)利用升降推杆4带动顶撑组件6与隧道的顶壁紧密相抵。

本实施例的一个具体应用为：本装置主要由侧加固板1、行走机构2、调宽机构3、升降推杆4和顶撑组件6组成，各部件协同配合，一方面使得装置整体能够随着隧道施工的进度进行平移，无需复杂的装拆操作；另一方面顶部各支撑点的支撑压力保持一致，当局部压力过大时能够将该压力分担，避免局部变形损坏情况的出现。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。