一种加强土壤剪力的防塌方辅助设备

技术领域

本发明涉及隧道挖掘过程中防塌方技术领域，具体为一种加强土壤剪力的防塌方辅助设备。

背景技术

随着科技的飞速发展及土地资源的稀缺，越来越多的建筑、设施选择在地底进行建设，这样可以有效的缓解地面土地使用的压力，在这些建筑施工时往往需要挖掘地底隧道进行作业，在隧道挖掘的过程中一般采用移动支架对隧道进行防塌方防护。

常用的移动支架法投入成本过高，且在隧道挖掘过程中可能会出现由于动物在土壤内的移动、土壤浸入水分导致土壤变松等情况造成隧道的塌方，对施工人员的安全与施工单位的财产造成危害，且塌方发生部位无有效的报警设施。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种加强土壤剪力的防塌方辅助设备，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种加强土壤剪力的防塌方辅助设备，具备模拟树根对土壤进行加固防止塌方、自动注入混有除虫剂的土壤凝固剂加强土壤强度的同时驱虫、塌方时发出警报声音优点，解决了传统移动支架法无有效预防土壤松动导致塌方、塌方时无有效报价设施的问题。

(二)技术方案

为实现上述模拟树根对土壤进行加固防止塌方、自动注入混有除虫剂的土壤凝固剂加强土壤强度的同时驱虫、塌方时发出警报声音目的，本发明提供如下技术方案：一种加强土壤剪力的防塌方辅助设备，包括外壳，所述外壳内壁的底部活动连接有保险杆，所述保险杆中间开设有活动孔，所述活动孔中间活动连接有预警弹簧，所述保险杆顶部活动连接有传动丝杆，所述传动丝杆底部固定连接有传动齿轮，所述传动齿轮右侧活动连接有紧固齿轮，所述紧固齿轮顶部固定连接有紧固丝杆，所述紧固丝杆顶部活动连接有紧固块，所述紧固块顶部固定连接有紧固弹簧，所述紧固弹簧顶部固定连接有气动盒，所述气动盒顶部活动连接有储液盒，所述储液盒内壁固定连接有紧固针，所述传动丝杆顶部固定连接有预警齿轮，所述预警齿轮右侧活动连接有反向齿轮，所述反向齿轮内壁开设有转动槽，所述反向齿轮内部活动连接有预警轴，所述预警轴左右两侧活动连接有卡块，所述预警轴底部固定连接有敲击杆，所述敲击杆右侧活动连接有传音杆。

优选的，所述反向齿轮的中心轴线与预警轴、敲击杆的中心轴线处于同一直线上，且反向齿轮与预警齿轮啮合。

优选的，所述卡块的规格大小与转动槽的规格大小一致，且卡块底部固定连接有弹簧。

优选的，所述活动孔的规格大小与传动丝杆的规格大小一致，且活动孔至传动丝杆的水平距离等于保险杆至外壳内壁的右侧距离。

优选的，所述保险杆与外壳内壁的底部滑动连接。

优选的，所述紧固针为可伸缩的针筒状金属，且紧固针的顶部为橡胶制。

优选的，所述传音杆内部置有声音扩大装置。

优选的，所述气动盒内置有驱虫粉，且气动盒为橡胶制。

优选的，所述储液盒内的液体为土壤凝固剂，且储液盒内壁的顶部固定连接有针头。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种加强土壤剪力的防塌方辅助设备，具备以下有益效果：

1、该加强土壤剪力的防塌方辅助设备，通过保险杆会向右滑动，直至触碰外壳内壁停止，此时活动孔处于传动丝杆正下方，再将传动丝杆、储液盒的顶部插入土壤中，此时传动丝杆向下运动，进而带动传动齿轮转动，传动齿轮转动带动紧固齿轮转动，紧固齿轮转动带动紧固丝杆转动，紧固丝杆转动带动紧固块向上移动从而压缩紧固弹簧，进而推动气动盒压缩储液盒，此时由于储液盒被插入土壤中，故土壤给储液盒一个方向作用力，当该作用力足够大时阻止储液盒前进，储液盒内部的压力继续对紧固针加压，直至将紧固针完全挤出储液盒，由于紧固针细长被挤出后可起到类似树根的作用对四周的土壤进行加固，从而达到了模拟树根对土壤进行加固防止塌方的效果，当储液盒被完全挤出后，紧固弹簧继续推进气动盒，储液盒内压力继续加大，最终储液盒内的土壤凝固剂击破紧固针的针口后注入土壤内，同时储液盒内的针头戳破气动盒，气动盒被戳破后其内的驱虫药粉经储液盒喷出，从而达到了自动注入土壤凝固剂、驱动药粉加强土壤强度的同时驱虫的效果。

2、该加强土壤剪力的防塌方辅助设备，通过预警弹簧回弹，使传动丝杆上升，从而使预警齿轮反向转动，预警齿轮反向转动带动反向齿轮反向转动，反向齿轮反向转动使卡块卡在转动槽内，进而带动预警轴转动，预警轴转动带动敲击杆转动，从而敲击传音杆产生声音，声音经传音杆放大后传出，对施工人员进行预警争取逃生时间，从而达到了塌方时发出警报声音的效果。

附图说明

图1为本发明传动齿结构示意图；

图2为本发明传动丝杆结构示意图；

图3为本发明转动槽结构示意图；

图4为本发明紧固针结构被挤压时示意图；

图5为本发明敲击杆结构示意图。

图中：1、外壳；2、紧固针；3、储液盒；4、敲击杆；5、预警轴；6、保险杆；7、预警齿轮；8、反向齿轮；9、气动盒；10、紧固弹簧；11、紧固块；12、紧固丝杆；13、传音杆；14、紧固齿轮；15、传动齿轮；16、传动丝杆；17、活动孔；18、预警弹簧；19、转动槽；20、卡块。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种加强土壤剪力的防塌方辅助设备，包括外壳1，外壳1内壁的底部活动连接有保险杆6，保险杆6与外壳1内壁的底部滑动连接，保险杆6中间开设有活动孔17，活动孔17中间活动连接有预警弹簧18，保险杆6顶部活动连接有传动丝杆16，活动孔17的规格大小与传动丝杆16的规格大小一致，且活动孔17至传动丝杆16的水平距离等于保险杆6至外壳1内壁的右侧距离，传动丝杆16底部固定连接有传动齿轮15，传动齿轮15右侧活动连接有紧固齿轮14，紧固齿轮14顶部固定连接有紧固丝杆12，紧固丝杆12顶部活动连接有紧固块11，紧固块11顶部固定连接有紧固弹簧10，紧固弹簧10顶部固定连接有气动盒9，气动盒9顶部活动连接有储液盒3，储液盒3内壁固定连接有紧固针2，紧固针2为可伸缩的针筒状金属，且紧固针2的顶部为橡胶制，传动丝杆16顶部固定连接有预警齿轮7，预警齿轮7右侧活动连接有反向齿轮8，反向齿轮8的中心轴线与预警轴5、敲击杆4的中心轴线处于同一直线上，且反向齿轮8与预警齿轮7啮合，反向齿轮8内壁开设有转动槽19，反向齿轮8内部活动连接有预警轴5，预警轴5左右两侧活动连接有卡块20，卡块20的规格大小与转动槽19的规格大小一致，且卡块20底部固定连接有弹簧，预警轴5底部固定连接有敲击杆4，敲击杆4右侧活动连接有传音杆13。

工作原理：该加强土壤剪力的防塌方辅助设备，在使用时将保险杆6伸出的一侧先插入土壤中，当保险杆6被插入土壤中时由于土壤的反作用力故保险杆6会向右滑动，直至触碰外壳1内壁停止，此时活动孔17处于传动丝杆16正下方，此时向上按动设备，将传动丝杆16、储液盒3的顶部插入土壤中，此时传动丝杆16由于土壤的反作用力且底部无支撑故会向下运动，进而带动传动齿轮15转动，传动齿轮15转动带动紧固齿轮14转动，紧固齿轮14转动带动紧固丝杆12转动，紧固丝杆12转动带动紧固块11向上移动从而压缩紧固弹簧10，进而推动气动盒9压缩储液盒3，此时由于储液盒3被插入土壤中，故土壤给储液盒3一个方向作用力，当该作用力足够大时阻止储液盒3前进，储液盒3内部的压力继续对紧固针2加压，直至将紧固针2完全挤出储液盒3，由于紧固针2细长被挤出后可起到类似树根的作用对四周的土壤进行加固，从而达到了模拟树根对土壤进行加固防止塌方的效果，当储液盒3被完全挤出后，紧固弹簧10继续推进气动盒9，储液盒3内压力继续加大，最终储液盒3内的土壤凝固剂击破紧固针2的针口后注入土壤内，同时储液盒3内的针头戳破气动盒9，气动盒9被戳破后其内的驱虫药粉经储液盒3喷出，从而达到了自动注入土壤凝固剂、驱动药粉加强土壤强度的同时驱虫的效果。

该加强土壤剪力的防塌方辅助设备，在完成土壤加固后若因其他人为因素导致塌方，塌方发生过程中土壤对传动丝杆16的压力持续减小，此时预警弹簧18回弹，使传动丝杆16上升，从而使预警齿轮7反向转动，预警齿轮7反向转动带动反向齿轮8反向转动，反向齿轮8反向转动使卡块20卡在转动槽19内，进而带动预警轴5转动，预警轴5转动带动敲击杆4转动，从而敲击传音杆13产生声音，声音经传音杆13放大后传出，对施工人员进行预警争取逃生时间，从而达到了塌方时发出警报声音的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。