本发明专利技术提供一种快速处理冒顶塌方的支护装置及支护方法，支护装置主要包括支座、抵顶装置、伞状支护单元和动力装置。液压支座可稳固的抓牢地面，为上部的伞状支护单元提供有力支撑，动力装置可以高效为液压装置提供安全可靠动力，抵顶装置可以为上部的伞状支护单元提供倾斜角度的支撑，上部伞状支护单元可以与冒顶区域进行有效贴合并提供安全有效的支撑。该装置结构简单，便于快速组装和折叠收放，使用完毕后方便移动；使工程施工安全得到保障，达到大大提高工程施工进度，节约工程成本。节约工程成本。节约工程成本。
【技术实现步骤摘要】
一种快速处理冒顶塌方的支护装置及支护方法
[0001]本专利技术属于隧道或矿山支护
，具体涉及一种快速处理冒顶塌方的支护装置及支护方法。
技术介绍
[0002]隧道开挖经常会出现冒顶塌方的工程灾害，严重危害人们生命安全以及影响工程施工进度。冒顶的主要原因一支护不及时、二是支护强度刚开始稳定，后期由于施工改变原有的围岩应力，使周围围岩应力重新分布，造成原有支护强度本来达到的现在达不到了，造成冒顶塌方。从发现有冒顶预兆到去支护处理所发费时间太长，在这一过程冒顶区可能会继续扩大，造成更多的支护设备损坏，后期工程处理量会大大增加，影响工程进度。
[0003]现有技术中处理冒顶塌方的方式主要包括以下几种：
[0004]1、塌方地段加强预报工作，处理塌方前，详细调查其范围、形状、塌穴地质构造，查明其诱发原因和塌方类型，据此确定处理方案。
[0005]2、隧道塌方后，应先加固未塌方地段，防止塌穴扩大。(1)、在坍方范围顶部、侧壁上的危石及大裂缝，应先行清除或锚固；(2)、对坍方范围前后原有的支护进行加固，以防止坍方扩大；(3)、在坍塌方范围内架设支撑或喷射混凝土，必要时加设锚杆；(4)、加快衬砌。对坍方两端应尽快作好局部衬砌，以保证坍塌方不再扩大。
[0006]3、塌方规模较小时，首先加固塌体两端洞身，并尽快施作喷射混凝土或锚喷支护封闭塌穴顶部和侧部，然后清渣。保证安全的前提下，亦可在塌渣上架设施工临时支架，稳定顶部，然后清渣。临时支架待灌筑衬砌混凝土达到要求强度后方可拆除。
[0007]4、当塌方规模很大，塌渣体完全堵死洞身时，宜采用先护后挖的方法。在查清塌穴规模大小和位置后，选用管棚法或注浆固结法稳固围岩体和渣体，待其基本稳定后，按先上部后下部的顺序清除渣体，亦可用全断面法按短进尺、弱爆破、早封闭的原则开挖塌体，并尽快完成衬砌。
[0008]现有技术在处理上述冒顶塌方情况时存在以下缺点：处理时间太长，不能及时对冒顶区进行支护，容易造成冒顶区继续扩大，导致灾害扩大，对更多的支护设备造成损害，间接造成更大经济损失。
[0009]因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
[0010]本专利技术的目的在于提供一种快速处理冒顶塌方的支护装置及支护方法，以至少解决目前处理冒顶塌方过程中支护过程繁琐，支护时间长，容易导致灾害扩大的问题。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0012]一种快速处理冒顶塌方的支护装置，所述支护装置包括：
[0013]支座，用于提供支撑；
[0014]动力装置，所述动力装置安装在所述支座上，为所述支护装置提供动力；
[0015]抵顶装置，包括球铰和液压支架，所述球铰包括球铰底座和球铰杆，所述球铰底座固定在所述支座上，所述球铰杆的顶部与所述液压支架的底座固定连接，所述抵顶装置用于对所述支护装置倾斜时进行支撑；
[0016]伞状支护单元，包括伞杆、第一液压千斤顶、双层轴套拉环、连接杆、伞叶和双层轴固定轴套，所述伞杆的底端固定在所述液压支架的顶盖上，所述液压千斤顶固定在所述伞杆上，所述双层轴套拉环与所述伞杆滑动连接，所述第一液压千斤顶的伸缩端顶部与所述双层轴套拉环的底部固定连接，所述第一液压千斤顶用于推动所述双层轴套拉环在所述伞杆上滑移；所述双层轴固定轴套固定在所述伞杆的顶端，所述伞叶设置有多个，多个所述伞叶呈周向环绕铰接在所述双层轴固定轴套的上下两层，所述连接杆的一端与所述双层轴套拉环铰接，另一端铰接在所述伞叶上，通过双层轴套拉环的上下滑移，用于顶推所述连接杆带动所述伞叶完成开合动作。
[0017]在如上所述的快速处理冒顶塌方的支护装置，优选，所述伞叶包括伞骨和伞板，所述伞骨为弧形，所述伞板呈弧形且为两端宽窄不同的三角板，所述伞骨固定在所述伞板上且一端铰接在所述双层轴固定轴套上，用于加强支撑；所述伞板的较窄的一端位于伞状结构的中心区域；
[0018]优选地，所述伞板为钢板。
[0019]在如上所述的快速处理冒顶塌方的支护装置，优选，所述伞板的边缘设置有半圆形的孔，两层所述伞叶上下交错排布，以使所述伞叶打开状态时，上下两层相邻的所述伞板上的半圆孔在垂直方向上的投影呈现圆形；
[0020]优选地，每个所述伞板上均设置有多个半圆形的孔。
[0021]在如上所述的快速处理冒顶塌方的支护装置，优选，所述支座包括支撑主轴、支撑脚管、轴套拉环和斜支撑连杆，所述支撑脚管设置有多个，支撑脚管的一端铰接在所述支撑主轴上，所述斜支撑连杆的一端铰接在所述支撑脚管的下部，另一端铰接在轴套拉环上，所述轴套拉环滑动连接在所述支撑主轴上；
[0022]优选地，所述支撑脚管的一端铰接在所述支撑主轴的中上部位置；
[0023]再优选地，所述支撑脚管设置有三个，均匀分布在所述支撑主轴的周向。
[0024]在如上所述的快速处理冒顶塌方的支护装置，优选，所述支座还包括副支撑单元，所述副支撑单元包括第二液压千斤顶、第三液压千斤顶和钢爪；
[0025]所述第二液压千斤顶的底盘铰接在所述支撑脚管的中下部，第二液压千斤顶的伸缩杆顶端与所述钢爪连接，所述钢爪与地面接触，所述第三液压千斤顶的底盘铰接在所述支撑脚管的位置低于所述第二液压千斤顶的底盘的铰接点，第三液压千斤顶的伸缩杆顶端铰接在第二液压千斤顶的缸体外壳上，通过第二液压千斤顶的伸长缩短来调节支撑角度确保所述钢爪与地面接触；
[0026]优选地，所述副支撑单元设置有至少两个。
[0027]在如上所述的快速处理冒顶塌方的支护装置，优选，所述双层轴套拉环套设在所述伞杆上，所述双层轴套拉环包括两个单层轴套拉环和套筒，两个所述单层轴套拉环分别固定在套筒的上部和下部，所述套筒套设在所述伞杆上；
[0028]优选地，所述双层轴固定轴套与所述双层轴套拉环的结构相同；
[0029]再优选地，所述双层轴套拉环和所述轴套拉环上均设置有锁紧旋钮，用于对所述
双层轴套拉环和所述轴套锁紧固定。
[0030]在如上所述的快速处理冒顶塌方的支护装置，优选，所述抵顶装置还包括滑动连接件，所述滑动连接件包括滑移连杆和环形支架，所述环形支架固定在所述支撑主轴上，所述滑移连杆的一端固定连接在所述球铰杆上，另一端滑动连接在所述环形支架上，所述滑动连接杆上设置有锁紧旋钮，用于将所述滑动连接杆固定在所述环形支架上。
[0031]在如上所述的快速处理冒顶塌方的支护装置，优选，多个所述伞叶呈周向环绕铰接在所述双层轴固定轴套的上下两层，同一层相邻的伞叶之间间隔一片伞叶的空间，所述伞叶在打开状态时，上下两层的伞叶在垂直方向的投影呈现闭合的圆形。
[0032]在如上所述的快速处理冒顶塌方的支护装置，优选，所述动力装置包括电动机、液压油泵和油箱，所述电动机与所述液压油泵连接，所述液压油泵的输入端与油箱连接，所述液压油泵的输出端连接有多个油管，所述油管分别与所述第一液压千斤顶、所述第二液压千斤顶、所述第三本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种快速处理冒顶塌方的支护装置，其特征在于，所述支护装置包括：支座，用于提供支撑；动力装置，所述动力装置安装在所述支座上，为所述支护装置提供动力；抵顶装置，包括球铰和液压支架，所述球铰包括球铰底座和球铰杆，所述球铰底座固定在所述支座上，所述球铰杆的顶部与所述液压支架的底座固定连接，所述抵顶装置用于对所述支护装置倾斜时进行支撑；伞状支护单元，包括伞杆、第一液压千斤顶、双层轴套拉环、连接杆、伞叶和双层轴固定轴套，所述伞杆的底端固定在所述液压支架的顶盖上，所述液压千斤顶固定在所述伞杆上，所述双层轴套拉环与所述伞杆滑动连接，所述第一液压千斤顶的伸缩端顶部与所述双层轴套拉环的底部固定连接，所述第一液压千斤顶用于推动所述双层轴套拉环在所述伞杆上滑移；所述双层轴固定轴套固定在所述伞杆的顶端，所述伞叶设置有多个，多个所述伞叶呈周向环绕铰接在所述双层轴固定轴套的上下两层，所述连接杆的一端与所述双层轴套拉环铰接，另一端铰接在所述伞叶上，通过双层轴套拉环的上下滑移，用于顶推所述连接杆带动所述伞叶完成开合动作。2.如权利要求1所述的快速处理冒顶塌方的支护装置，其特征在于，所述伞叶包括伞骨和伞板，所述伞骨为弧形，所述伞板呈弧形且为两端宽窄不同的三角板，所述伞骨固定在所述伞板上且一端铰接在所述双层轴固定轴套上，用于加强支撑；所述伞板的较窄的一端位于伞状结构的中心区域；优选地，所述伞板为钢板。3.如权利要求2所述的快速处理冒顶塌方的支护装置，其特征在于，所述伞板的边缘设置有半圆形的孔，两层所述伞叶上下交错排布，以使所述伞叶打开状态时，上下两层相邻的所述伞板上的半圆孔在垂直方向上的投影呈现圆形；优选地，每个所述伞板上均设置有多个半圆形的孔。4.如权利要求1～3任一项所述的快速处理冒顶塌方的支护装置，其特征在于，所述支座包括支撑主轴、支撑脚管、轴套拉环和斜支撑连杆，所述支撑脚管设置有多个，支撑脚管的一端铰接在所述支撑主轴上，所述斜支撑连杆的一端铰接在所述支撑脚管的下部，另一端铰接在轴套拉环上，所述轴套拉环滑动连接在所述支撑主轴上；优选地，所述支撑脚管的一端铰接在所述支撑主轴的中上部位置；再优选地，所述支撑脚管设置有三个，均匀分布在所述支撑主轴的周向。5.如权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭鹏飞，徐飞龙，毋军红，杨康，张亚飞，信明喜，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：
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