一种接顶式盾板支架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种接顶式盾板支架，涉及隧道及地下工程技术领域。接顶式盾板支架主要包括盾板、立柱、固定支撑柱、活动支撑柱、横梁、纵梁和单体液压支柱。横梁和纵梁固定在盾板的下表面，立柱也配置在盾板下方用于支撑盾板。固定支撑柱设置在盾板的上表面，活动支撑柱穿过盾板上的导向孔并搭接在盾板上。固定支撑柱和活动支撑柱在使用时主动接触塌腔表面并承载，活动支撑柱能够适应不同塌腔高度的接顶支撑需求。单体液压支柱上端支撑在横梁或纵梁上，下端固定在地面上。单体液压支柱顶升后在盾板提供的安全作业空间内安装初支拱架，并通过盾板上的预留砼孔和预留气孔向塌腔内注浆。该支架具有承载能力大、施工安全高效等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种接顶式盾板支架
本技术涉及隧道及地下工程施工
，尤其是一种接顶式盾板支架。
技术介绍
目前，常见的隧道塌方事故处理方法主要包括管棚法、回填法、套拱法、小导管注浆法、二次衬砌加强法等。其中小导管注浆法，是在开挖前沿隧道外轮廓线以一定的仰角向掌子面前方打入带注浆孔的小导管，通过注浆来充分填充围岩空隙并形成一定厚度的结合体，以改善围岩状况，保证隧道轮廓稳定的方法。小导管注浆法能配套使用多种注浆材料，施工速度快，送机具简单，工序交换容易，适用于地质条件较松散的塌方。管棚法是沿开挖轮廓周线钻设与隧道轴线平行的钻孔，而后插入不同直径的钢管，形成钢管棚架的一种支护方法，常配合注浆法一起使用。管棚法原理主要是提高管周围岩的抗剪强度，减少开挖引起的松弛变形，防止拱部崩塌，防止土层和地表下沉。回填法是在塌方空腔上方，从地表钻孔注浆或回填填充材料的一种处理方法。小导管注浆法与管棚法属于超前大面积支护，主要适用于塌方预防塌方的发生。回填法虽然为适用于塌体坍塌塌方发生后的处理方法，但随着隧道埋深增大，需先在地表钻孔后再注浆，施工成本增高，施工时间增加。此外，单体液压支柱在使用时，如果不能及时接顶则不能及时向顶板施加支撑力，当塌腔顶板突然发生垮塌时，由于塌方压力瞬间作用在单体液压支柱上，单体液压支柱的液压油不能及时泄出，从而导致爆缸事故，即单体液压支柱的油缸在冲击压力作用下瞬间变形或爆裂。使用单体液压支柱时，单体液压支柱的工作行程通常难以满足盾板举升高度的要求，尤其是塌腔深度较大时，无法对塌腔的表面施加主动支撑。为此需要对现有的支架设备做进一步的改进。
技术实现思路
本技术提供了一种接顶式盾板支架，其解决了塌腔高度较大时单体液压支柱举升高度不足，无法对塌腔表面施加主动支撑以及载荷由单体液压支柱向初支拱架转移技术问题；还解决了塌方位置突然垮塌可能导致单体液压支柱的爆缸问题。具体的技术方案如下。一种接顶式盾板支架，包括盾板、立柱、固定支撑柱、活动支撑柱、横梁、纵梁和单体液压支柱，所述盾板的下表面固定有横梁和纵梁，盾板下方还配置有立柱，立柱支撑盾板所在平面；固定支撑柱固定在盾板的上表面，活动支撑柱穿过盾板上的导向孔并搭接在盾板上，活动支撑柱向盾板上方伸展；单体液压支柱上端支撑在横梁或纵梁上，下端通过柱鞋固定在地面上。优选的是，盾板的导向孔内配置有导向管，活动支撑柱与导向管配合并沿导向管移动，活动支撑柱套设在导向管内。还优选的是，盾板上设置有供充填材料泵送管通过的预留砼孔，还设置有供排气管通过的预留气孔。还优选的是，横梁和纵梁垂直布置，横梁和纵梁上均具有与单体液压支柱顶盖相配合的齿槽。还优选的是，立柱、固定支撑柱和活动支撑柱均包括上连接板、下连接板和柱体；上连接板和下连接板上均布置有螺孔。进一步优选的是，活动支撑柱的下连接板轮廓尺寸小于导向管内壁的轮廓尺寸，下连接板上还设置有与单体液压支柱顶盖相配合的齿槽；活动支撑柱的上连接板轮廓尺寸大于导向孔，上连接板通过螺栓固定在盾板上表面，螺母设置在盾板的下表面一侧。进一步优选的是，盾板上设置1个或多个活动支撑柱，活动支撑柱和导向孔、导向管对应布置。进一步优选的是，柱鞋固定在刚性基座上，单体液压支柱之间设置拉杆组合连接。本技术提供的一种接顶式盾板支架有益效果是，接顶式盾板支架通过盾板为塌腔下方的作业人员提供了一个安全的作业空间，固定支撑柱和活动支撑对塌腔表面进行有效的支撑，及时接顶避免了单体液压支柱发生爆缸，单体液压支柱通过支撑盾板升起，方便了初支拱架的布置，盾板的载荷可以从单体液压支柱支撑向初支拱架支撑平稳过渡。该支架特别适用于塌方相对稳定、塌腔腔面比较平整的初期隧道塌方处理。单体液压支架和支撑柱有效的配合，主动提供支撑力，保证了支护安全。该方法初支拱架安装方便，接顶式盾板支架的各部分结构不会侵入初支的施工作业空间，架设的初支拱架也不会侵入施工二衬的施工作业空间，避免了后期二衬施工时对初支拱架的拆除作业。另外该支架还具有塌腔下方作业安全、机械化程度高、劳动强度小、施工效率高等优点。附图说明图1是接顶式盾板支架的正视图；图2是图1中接顶式盾板支架的A-A面剖视图；图3是图1中接顶式盾板支架的B方向视图；图4是接顶式盾板支架的安装结构示意图；图5是顶升单体液压支柱过程中的示意图；图6是活动支撑柱接顶示意图；图7是充填材料泵送管、排气管安装结构示意图；图8是活动支撑柱的装配结构示意图；图9是活动支撑柱的另一装配结构示意图；图中：1-盾板；2-立柱；3-固定支撑柱、4-活动支撑柱；5-横梁；6-纵梁；7-柱鞋；8-螺栓；9-单体液压支柱；10-下表面；11-上表面；12-导向孔；13-齿槽；14-导向管；15-充填材料泵送管；16-预留砼孔；17-排气管；18-预留气孔；19-下连接板；20-上连接板；21-柱体；22-螺孔；23-施工平台；24-初支拱架外轮廓线；25-塌腔表面；26-初支拱架。具体实施方式结合图1至图9所示，本技术提供的一种接顶式盾板支架具体实施方式如下。一种接顶式盾板支架，其结构具体包括盾板1、立柱2、固定支撑柱3、活动支撑柱4、横梁5、纵梁6和单体液压支柱9。盾板1的下表面固定有横梁5和纵梁6，用以提高盾板的刚度和承载能力，盾板1下方还配置有立柱2，立柱2支撑盾板1所在平面。固定支撑柱3固定在盾板1的上表面，活动支撑柱4穿过盾板上的导向孔并搭接在盾板1上，并且活动支撑柱4可以向盾板1上方伸展。单体液压支柱9上端支撑在横梁5或纵梁6上，下端通过柱鞋7固定在地面上，单体液压支柱9收缩后的最小高度小于立柱2的高度，伸展后的最大高度大于立柱2的高度。固定支撑柱3和活动支撑柱4在使用时接触塌腔表面25并受力，固定支撑柱3在单体液压支柱9的顶升作用下接顶并主动受力，固定支撑柱3接顶后另设单体液压支柱9顶升带动活动支撑柱接顶并主动受力，从而改善接顶效果。盾板1的导向孔12内配置有导向管14，对活动支撑柱4的顶升方向起到引导和限制作用，预防活动支撑柱4在顶升过程中发生侧向倾倒或偏斜，并方便活动支撑柱4的上下移动。活动支撑柱4与导向管14配合并沿导向管14移动，活动支撑柱4套设在导向管14内。其中活动支撑柱4包括上连接板20、下连接板19和柱体21，在上连接板20和下连接板19上均布置有螺孔22。活动支撑柱4的下连接板19轮廓尺寸小于导向管14内壁的轮廓尺寸，下连接板19上还设置有与单体液压支柱9顶盖相配合的齿槽13。活动支撑柱4的上连接板轮廓尺寸大于导向孔12，上连接板20通过螺栓固定在盾板上表面，螺母设置在盾板的下表面一侧。活动支撑柱4搭接在盾板1上，其连接方式如图8或图9所示。图8的实施例中，导向管14的端部焊接固定在盾板1下侧面上，活动支撑柱的上连接板20和柱体21之间焊接固定，上连接板20上设置螺孔和盾板1上的螺孔配合，组合支架安装时通过螺栓固定活动支撑柱4，松开螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接顶式盾板支架，其特征在于，包括盾板、立柱、固定支撑柱、活动支撑柱、横梁、纵梁和单体液压支柱，所述盾板的下表面固定有横梁和纵梁，盾板下方还配置有立柱，立柱支撑盾板所在平面；固定支撑柱固定在盾板的上表面，活动支撑柱穿过盾板上的导向孔并搭接在盾板上，活动支撑柱向盾板上方伸展；单体液压支柱上端支撑在横梁或纵梁上，下端通过柱鞋固定在地面上。/n

【技术特征摘要】
1.一种接顶式盾板支架，其特征在于，包括盾板、立柱、固定支撑柱、活动支撑柱、横梁、纵梁和单体液压支柱，所述盾板的下表面固定有横梁和纵梁，盾板下方还配置有立柱，立柱支撑盾板所在平面；固定支撑柱固定在盾板的上表面，活动支撑柱穿过盾板上的导向孔并搭接在盾板上，活动支撑柱向盾板上方伸展；单体液压支柱上端支撑在横梁或纵梁上，下端通过柱鞋固定在地面上。


2.根据权利要求1所述的一种接顶式盾板支架，其特征在于，所述盾板的导向孔内配置有导向管，活动支撑柱与导向管配合并沿导向管移动，活动支撑柱套设在导向管内。


3.根据权利要求1所述的一种接顶式盾板支架，其特征在于，所述盾板上设置有供充填材料泵送管通过的预留砼孔，还设置有供排气管通过的预留气孔。


4.根据权利要求3所述的一种接顶式盾板支架，其特征在于，所述横梁和纵梁垂直布置，横梁和纵梁上均具有与单体液压支柱顶盖相配合的齿槽。

【专利技术属性】
技术研发人员：李维洲，王海亮，于福，王强，何文胜，刘泉维，李川，王振彪，孔彪，孟祥豹，辛林，姜世斌，张勇，徐学翔，郑世杰，王帅，智均显，
申请(专利权)人：山东科技大学，中国交通建设股份有限公司，青岛市西海岸轨道交通有限公司，河北飞瀑环保科技有限公司，青岛第一市政工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37