一种隧道桥梁建造临时支护设备

摘要

本发明涉及一种隧道桥梁建造临时支护设备,包括底板，底板的前后两端对称安装有可限位的两个固定装置，底板的上端对称安装有升降液压缸，升降液压缸的顶端通过法兰安装在定位板上，定位板上端对称安装有两个调节装置，两个调节装置之间安装有调节柱，调节柱的上端安装有支撑装置，固定装置、调节装置、调节柱与支撑装置相互配合使用完成隧道桥梁临时支护的工艺。本发明可以解决现有隧道桥梁建设临时支护修建过程中存在需人工将混凝土与钢架等材料加工成临时支护、耗费时间长、影响工程进度、需要针对不同结构的施工面搭建对应的临时支护，劳动强度大、操作复杂、浪费资源与工作效率低等难题,可以实现临时支护自动化调节的功能。

说明书

本发明是申请日为2017年04月26日提交的申请号为2017102803588，发明名称为一种隧道桥梁专用临时支护设备的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及隧道桥梁机械设备技术领域，具体的说是一种隧道桥梁建造临时支护设备。

背景技术

隧道桥梁建设挖掘的过程中，由于土质、承重量与排水等因素的影响，需要对指定的施工位置进行临时的支护，防止在隧道桥梁施工过程中出现坍塌、岩石滑落等影响工程进度和生命安全的问题，目前对隧道桥梁施工过程中的支护方式多是选择人工方式将混凝土与钢架等材料加工成临时支护，这种临时支护具有很高的强度、刚性，完全可以满足安全施工的需要，但是修建这种临时支护耗费时间长，投入物力与人力比较大，影响隧道桥梁施工的进度，在隧道桥梁建设过程中需要针对不同结构的施工面搭建对应的临时支护，工作人员劳动强度大，操作复杂，工作效率低，人工修建临时支护存在工作误差，不能保证临时支护的稳定性，且在施工结束后，需要将修建好的临时支护进行拆除，不能重复利用，造成资源浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种隧道桥梁建造临时支护设备，可以解决现有隧道桥梁建设临时支护修建过程中存在人工将混凝土与钢架等材料加工成临时支护、耗费时间长、投入大、影响工程进度、需要针对不同结构的施工面搭建对应的临时支护，工人劳动强度大、操作复杂、不能重复使用、浪费资源与工作效率低等难题，可以实现临时支护自动化调节的功能，结构简单轻便，无需人工操作，不会影响隧道桥梁的施工进度，且具有重复利用节约资源、消耗低、能够保障支护稳定性、操作简单与工作效率高等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种隧道桥梁建造临时支护设备,包括底板，底板下端前后两侧对称安装有四个万向轮，底板上端后侧安装有推把，四个万向轮与推把配合可以辅助工作人员移动本发明，底板的前后两端对称安装有可限位的两个固定装置，两个固定装置对底板起到了支撑的作用，同时可以对四个万向轮进行位置限定，底板的上端对称安装有四个升降液压缸，每个升降液压缸的顶端均通过法兰安装在定位板上，四个升降液压缸同步工作带动定位板进行高度调节，定位板上端左右两侧对称安装有两个调节装置，两个调节装置之间安装有调节柱，调节柱横截面为左右两端向内凹进的工字型结构，两个调节装置同时工作带动调节柱进行角度调节，调节柱的上端通过焊接方式固定安装有支撑装置，支撑装置可以对指定的工作位置进行支护，两个固定装置对底板起到了支撑的作用，同时可以对四个万向轮进行位置限定，两个调节装置同时工作带动调节柱进行角度调节，支撑装置可以对指定的工作位置进行支护，固定装置、调节装置、调节柱与支撑装置相互配合使用完成隧道桥梁临时支护的工艺。

所述支撑装置包括通过焊接方式固定安装在调节柱上的支撑板，支撑板左右两端的侧壁上均安装有一个限位柱，支撑板的上端对称安装有四个并联机构，四个并联机构的上端安装在辅助板上，辅助板的上端从前往后均匀安装有若干排支撑机构，支撑机构的上端安装在由柔性材质组成的承重板上，工作时并联机构上的旋转液压缸在转动时形成了运动副R副、旋转液压缸伸缩运动时形成了运动副P副、旋转液压缸在四号耳座上转动时形成了运动副R副，从而使得四个三号耳座、四个旋转液压缸、四个四号耳座为并联机构的四个4-RPR型并联支链，环形顶板为并联机构的动平台，环形面板为并联机构的定平台，本发明中通过定平台、四个4-RPR型并联支链、动平台形成了4-RPR型并联机构，4-RPR型并联机构具有稳定性好、动态性能好、精度高、刚度强和承载力大等优点，环形顶板安装在辅助板上，工作时四个并联机构同时对辅助板上的支撑机构进行有效的支撑，支撑机构上的三个支撑液压缸同步工作，三个液压缸根据施工位置实际情况分别向上下方向不同运动，使柔性材质组成的承重板能够全面的紧贴在施工位置，确保承重板能够对施工位置进行有效的支护，辅助板上的支撑机构同步工作，根据不同情况各自进进行调节，使承重板对施工位置全面的支护，4-RPR型并联机构具有稳定性好、动态性能好与承载力大等优点，提高了对施工位置支护的稳定性，无需人工安装拆卸，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作的效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定装置包括通过销轴与底板相连的调节板，调节板的内壁上通过销轴与固定液压缸的顶端相连，固定液压缸的底端通过轴承安装在底板上，调节板的下端固定安装在限位板上，限位板上设置有限位槽，限位槽与万向轮一一对应，限位槽的宽度大于万向轮的宽度，确保限位板可以有效的对万向轮进行固定限位，调节板的下端均匀安装有固定弹簧，固定弹簧的下端安装在固定架上，固定架为向内呈圆弧状弯曲的L型结构上，固定液压缸带动调节板在销轴上进行转动，调节板带动限位板同步进行转动，使限位板上的限位槽卡住万向轮，保证万向轮保持固定状态，同时限位板带动固定架运动，使固定架紧贴在地面上，固定弹簧对固定架起到了缓冲的作用，固定架的下端全部紧贴在地面上，增加了本发明与的接触面积，确保在土质松软的地面上万向轮不会陷入泥土里，加大了对本发明的支撑力度，提高了工作的稳定性，同时方便支护结束后，工作人员移动本发明。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节装置包括安装在定位板上端外侧的立板，立板上设置有呈弧形结构的限位槽，限位柱位于限位槽内，限位柱与限位槽相配合使用对调节柱起到了限位的作用，立板的中部通过轴承安装有转轴，转轴的内侧固定安装在调节柱上，调节柱的侧壁上均匀安装有定位柱，调节柱的内壁上沿调节柱中轴线均匀设置有齿条，齿条上啮合有齿轮，齿轮安装在调节电机的输出轴上，调节电机通过电机座安装在立板侧壁的上端，立板侧壁的下端安装有定位气缸，定位气缸的顶端通过法兰安装在横板上，横板的侧壁上安装有限位筒，限位筒内壁的直径大于定位柱的直径，调节电机带动齿轮在齿条上进行转动，调节电机固定不动，两个调节装置上的两个调节电机同时工作，使调节柱通过转轴在两块立板上进行转动，调节柱转动的同时带动支撑板上的两个限位柱在对应的限位槽内进行运动，使限位柱只能在限位槽内进行运动，限位柱与限位槽配合使用对调节柱起到了限位的作用，定位气缸带动限位筒进行伸缩运动，使限位筒套住定位柱，确保调节柱在指定的工作位置固定不动，提高了工作的稳定性，无需人工操作，根据工作位置自动调节适应的角度，提高了对施工位置支护的稳定性。

作为本发明的一种优选技术方案，所述并联机构包括安装在支撑板上的环形面板，环形面板上均匀安装有四个三号耳座，每个三号耳座均通过销轴与一个旋转液压缸相连，每个旋转液压缸的顶端均通过销轴与一个四号耳座相连，与旋转液压缸顶端通过销轴相连的四个四号耳座均安装在环形顶板的下端面上，环形顶板安装在辅助板上，旋转液压缸在转动时形成了运动副R副、旋转液压缸伸缩运动时形成了运动副P副、旋转液压缸在四号耳座上转动时形成了运动副R副，从而使得四个三号耳座、四个旋转液压缸、四个四号耳座为并联机构的四个4-RPR型并联支链，环形顶板为并联机构的动平台，环形面板为并联机构的定平台，本发明中通过定平台、四个4-RPR型并联支链、动平台形成了4-RPR型并联机构，4-RPR型并联机构具有稳定性好、动态性能好、精度高、刚度强和承载力大等优点，环形顶板安装在辅助板上，工作时四个并联机构同时对辅助板上的支撑机构进行有效的支撑，且4-RPR型并联机构具有稳定性好、动态性能好与承载力大等优点，在对需要施工位置进行支护使，四个并联机构带动辅助板自动调节到与施工位置向适应的角度，节约了时间，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作的效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑机构包括包括安装在辅助板上的三个支撑液压缸，三个支撑液压缸的顶端通过法兰安装在承重板上，承重板的左右两端对称安装有两个支撑弹簧，支撑弹簧的下端安装在辅助板上，三个支撑液压缸同步工作，三个液压缸根据施工位置实际情况分别向上下方向不同运动，使柔性材质组成的承重板能够全面的紧贴在施工位置，确保承重板能够对施工位置进行有效的支护，辅助板上的支撑机构同步工作，根据不同情况各自进进行调节，使承重板对施工位置全面的支护，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作的稳定性。

工作时，工作人员在四个万向轮与推把的辅助下推动本发明移动到指定工作位置，然后两个固定装置同时开始工作，固定装置上的固定液压缸带动调节板在销轴上进行转动，调节板带动限位板同步进行转动，使限位板上的限位槽卡住万向轮，两个固定装置上的两个限位板对万向轮同时进行固定，使四个保证万向轮保持固定状态，同时限位板带动固定架运动，使固定架紧贴在地面上，固定弹簧对固定架起到了缓冲的作用，固定架的下端全部紧贴在地面上，增加了本发明与的接触面积，确保在土质松软的地面上万向轮不会陷入泥土里，加大了对本发明的支撑力度，四个升降液压缸同步工作带动定位板进行高度调节，使支撑装置运动到合适的工作位置，接着根据所要支护的施工面角度调节装置带动调节柱进行自动调节，调节装置上的调节电机带动齿轮在齿条上进行转动，调节电机固定不动，两个调节装置上的两个调节电机同时工作，使调节柱通过转轴在两块立板上进行转动，调节柱转动的同时带动支撑板上的两个限位柱在对应的限位槽内进行运动，使限位柱只能在限位槽内进行运动，限位柱与限位槽配合使用对调节柱起到了限位的作用，定位气缸带动限位筒进行伸缩运动，使限位筒套住定位柱，确保调节柱在指定的工作位置固定不动，然后支撑装置上的四个并联机构开始工作，并联机构上的旋转液压缸在转动时形成了运动副R副、旋转液压缸伸缩运动时形成了运动副P副、旋转液压缸在四号耳座上转动时形成了运动副R副，从而使得四个三号耳座、四个旋转液压缸、四个四号耳座为并联机构的四个4-RPR型并联支链，环形顶板为并联机构的动平台，环形面板为并联机构的定平台，本发明中通过定平台、四个4-RPR型并联支链、动平台形成了4-RPR型并联机构，4-RPR型并联机构具有稳定性好、动态性能好、精度高、刚度强和承载力大等优点，环形顶板安装在辅助板上，工作时四个并联机构同时对辅助板上的支撑机构进行有效的支撑，于此同时支撑装置上的支撑机构同步工作，支撑机构上的三个支撑液压缸同步工作，三个液压缸根据施工位置实际情况分别向上下方向不同运动，使柔性材质组成的承重板能够全面的紧贴在施工位置，确保承重板能够对施工位置进行有效的支护，辅助板上的支撑机构同步工作，根据不同情况各自进进行调节，使承重板对施工位置全面的支护，可以实现临时支护自动化调节的功能。

本发明的有益稳定性是：

1、本发明可以解决现有隧道桥梁建设临时支护修建过程中存在人工将混凝土与钢架等材料加工成临时支护、耗费时间长、投入大、影响工程进度、需要针对不同结构的施工面搭建对应的临时支护，工人劳动强度大、操作复杂、不能重复使用、浪费资源与工作效率低等难题，可以实现临时支护自动化调节的功能，结构简单轻便，无需人工操作，不会影响隧道桥梁的施工进度，且具有重复利用节约资源、消耗低、能够保障支护稳定性、操作简单与工作效率高等优点；

2、本发明设计了支撑装置，支撑装置上的四个并联机构与支撑机构配合使用，4-RPR型并联机构具有稳定性好、动态性能好与承载力大等优点，提高了对施工位置支护的稳定性，支撑机构同步工作，根据不同情况各自进进行调节，使承重板对施工位置全面的支护，无需人工搭建临时支护，降低了工作人员的劳动强度；

3、本发明设计了可限位的两个固定装置，两个固定装置可以保证万向轮保持固定状态，同时增加了本发明与的接触面积，确保在土质松软的地面上万向轮不会陷入泥土里，加大了对本发明的支撑力度，提高了工作的稳定性，同时方便支护结束后，工作人员移动本发明。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的全剖结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至图2所示，一种隧道桥梁建造临时支护设备,包括底板1，底板1下端前后两侧对称安装有四个万向轮2，底板1上端后侧安装有推把9，四个万向轮2与推把9配合可以辅助工作人员移动本发明，底板1的前后两端对称安装有可限位的两个固定装置3，两个固定装置3对底板1起到了支撑的作用，同时可以对四个万向轮2进行位置限定，底板1的上端对称安装有四个升降液压缸4，每个升降液压缸4的顶端均通过法兰安装在定位板5上，四个升降液压缸4同步工作带动定位板5进行高度调节，定位板5上端左右两侧对称安装有两个调节装置6，两个调节装置6之间安装有调节柱7，调节柱7横截面为左右两端向内凹进的工字型结构，两个调节装置6同时工作带动调节柱7进行角度调节，调节柱7的上端通过焊接方式固定安装有支撑装置8，支撑装置8可以对指定的工作位置进行支护，两个固定装置3对底板1起到了支撑的作用，同时可以对四个万向轮2进行位置限定，两个调节装置6同时工作带动调节柱7进行角度调节，支撑装置8可以对指定的工作位置进行支护，固定装置3、调节装置6、调节柱7与支撑装置8相互配合使用完成隧道桥梁临时支护的工艺。

所述支撑装置8包括通过焊接方式固定安装在调节柱7上的支撑板81，支撑板81左右两端的侧壁上均安装有一个限位柱86，支撑板81的上端对称安装有四个并联机构82，四个并联机构82的上端安装在辅助板83上，辅助板83的上端从前往后均匀安装有若干排支撑机构84，支撑机构84的上端安装在由柔性材质组成的承重板85上，工作时并联机构82上的旋转液压缸823在转动时形成了运动副R副、旋转液压缸823伸缩运动时形成了运动副P副、旋转液压缸823在四号耳座824上转动时形成了运动副R副，从而使得四个三号耳座822、四个旋转液压缸823、四个四号耳座824为并联机构的四个4-RPR型并联支链，环形顶板825为并联机构82的动平台，环形面板821为并联机构82的定平台，本发明中通过定平台、四个4-RPR型并联支链、动平台形成了44-RPR型并联机构82，44-RPR型并联机82构具有稳定性好、动态性能好、精度高、刚度强和承载力大等优点，环形顶板825安装在辅助板83上，工作时四个并联机构82同时对辅助板83上的支撑机构84进行有效的支撑，支撑机构84上的三个支撑液压缸同步工作，三个液压缸根据施工位置实际情况分别向上下方向不同运动，使柔性材质组成的承重板85能够全面的紧贴在施工位置，确保承重板85能够对施工位置进行有效的支护，辅助板83上的支撑机构84同步工作，根据不同情况各自进进行调节，使承重板85对施工位置全面的支护，44-RPR型并联机构82具有稳定性好、动态性能好与承载力大等优点提高了对施工位置支护的稳定性，无需人工安装拆卸，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作的效率。

所述固定装置3包括通过销轴与底板1相连的调节板31，调节板31的内壁上通过销轴与固定液压缸32的顶端相连，固定液压缸32的底端通过轴承安装在底板1上，调节板31的下端固定安装在限位板33上，限位板33上设置有限位槽，限位槽与万向轮2一一对应，限位槽的宽度大于万向轮2的宽度，确保限位板33可以有效的对万向轮2进行固定限位，调节板33的下端均匀安装有固定弹簧34，固定弹簧34的下端安装在固定架35上，固定架35为向内呈圆弧状弯曲的L型结构上，固定液压缸32带动调节板31在销轴上进行转动，调节板31带动限位板33同步进行转动，使限位板33上的限位槽卡住万向轮2，保证万向轮2保持固定状态，同时限位板33带动固定架35运动，使固定架35紧贴在地面上，固定弹簧34对固定架35起到了缓冲的作用，固定架35的下端全部紧贴在地面上，增加了本发明与的接触面积，确保在土质松软的地面上万向轮2不会陷入泥土里，加大了对本发明的支撑力度，提高了工作的稳定性，同时方便支护结束后，工作人员移动本发明。

所述调节装置6包括安装在定位板5上端外侧的立板61，立板61上设置有呈弧形结构的限位槽，限位柱86位于限位槽内，限位柱86与限位槽相配合使用对调节柱7起到了限位的作用，立板61的中部通过轴承安装有转轴62，转轴62的内侧固定安装在调节柱7上，调节柱7的侧壁上均匀安装有定位柱63，调节柱7的内壁上沿调节柱7中轴线均匀设置有齿条64，齿条64上啮合有齿轮65，齿轮65安装在调节电机66的输出轴上，调节电机66通过电机座安装在立板61侧壁的上端，立板61侧壁的下端安装有定位气缸67，定位气缸67的顶端通过法兰安装在横板68上，横板68的侧壁上安装有限位筒69，限位筒69内壁的直径大于定位柱63的直径，调节电机66带动齿轮65在齿条64上进行转动，调节电机66固定不动，两个调节装置上的两个调节电机66同时工作，使调节柱7通过转轴在两块立板61上进行转动，调节柱7转动的同时带动支撑板81上的两个限位柱86在对应的限位槽内进行运动，使限位柱86只能在限位槽内进行运动，限位柱86与限位槽配合使用对调节柱7起到了限位的作用，定位气缸67带动限位筒69进行伸缩运动，使限位筒69套住定位柱63，确保调节柱7在指定的工作位置固定不动，提高了工作的稳定性，无需人工操作，根据工作位置自动调节适应的角度，提高了对施工位置支护的稳定性。

所述并联机构82包括安装在支撑板81上的环形面板41，环形面板821上均匀安装有四个三号耳座822，每个三号耳座822均通过销轴与一个旋转液压缸823相连，每个旋转液压缸823的顶端均通过销轴与一个四号耳座824相连，与旋转液压缸823顶端通过销轴相连的四个四号耳座824均安装在环形顶板825的下端面上，环形顶板825安装在辅助板83上，旋转液压缸823在转动时形成了运动副R副、旋转液压缸823伸缩运动时形成了运动副P副、旋转液压缸823在四号耳座824上转动时形成了运动副R副，从而使得四个三号耳座822、四个旋转液压缸823、四个四号耳座824为并联机构的四个4-RPR型并联支链，环形顶板825为并联机构82的动平台，环形面板821为并联机构82的定平台，本发明中通过定平台、四个4-RPR型并联支链、动平台形成了44-RPR型并联机构82，44-RPR型并联机82构具有稳定性好、动态性能好、精度高、刚度强和承载力大等优点，环形顶板825安装在辅助板83上，工作时四个并联机构82同时对辅助板83上的支撑机构84进行有效的支撑，且44-RPR型并联机构82具有稳定性好、动态性能好与承载力大等优点，在对需要施工位置进行支护使，四个并联机构82带动辅助板83自动调节到与施工位置向适应的角度，节约了时间，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作的效率。

所述支撑机构84包括包括安装在辅助板83上的三个支撑液压缸841，三个支撑液压缸841的顶端通过法兰安装在承重板85上，承重板85的左右两端对称安装有两个支撑弹簧842，支撑弹簧842的下端安装在辅助板83上，三个支撑液压缸同步工作，三个液压缸根据施工位置实际情况分别向上下方向不同运动，使柔性材质组成的承重板85能够全面的紧贴在施工位置，确保承重板85能够对施工位置进行有效的支护，辅助板83上的支撑机构84同步工作，根据不同情况各自进进行调节，使承重板85对施工位置全面的支护，降低了工作人员的劳动强度，提高了工作的稳定性。

工作时，工作人员在四个万向轮2与推把9的辅助下推动本发明移动到指定工作位置，然后两个固定装置3同时开始工作，固定装置3上的固定液压缸32带动调节板31在销轴上进行转动，调节板31带动限位板33同步进行转动，使限位板33上的限位槽卡住万向轮2，两个固定装置3上的两个限位板33对万向轮2同时进行固定，使四个保证万向轮2保持固定状态，同时限位板33带动固定架35运动，使固定架35紧贴在地面上，固定弹簧34对固定架35起到了缓冲的作用，固定架35的下端全部紧贴在地面上，增加了本发明与的接触面积，确保在土质松软的地面上万向轮2不会陷入泥土里，加大了对本发明的支撑力度，然后四个升降液压缸4同步工作带动定位板5进行高度调节，使支撑装置8运动到合适的工作位置，接着根据所要支护的施工面角度调节装置6带动调节柱7进行自动调节，调节装置6上的调节电机66带动齿轮65在齿条64上进行转动，调节电机66固定不动，两个调节装置上的两个调节电机66同时工作，使调节柱7通过转轴在两块立板61上进行转动，调节柱7转动的同时带动支撑板81上的两个限位柱86在对应的限位槽内进行运动，使限位柱86只能在限位槽内进行运动，限位柱86与限位槽配合使用对调节柱7起到了限位的作用，定位气缸67带动限位筒69进行伸缩运动，使限位筒69套住定位柱63，确保调节柱7在指定的工作位置固定不动，然后支撑装置8上的四个并联机构82开始工作，并联机构82上的旋转液压缸823在转动时形成了运动副R副、旋转液压缸823伸缩运动时形成了运动副P副、旋转液压缸823在四号耳座824上转动时形成了运动副R副，从而使得四个三号耳座822、四个旋转液压缸823、四个四号耳座824为并联机构的四个4-RPR型并联支链，环形顶板825为并联机构82的动平台，环形面板821为并联机构82的定平台，本发明中通过定平台、四个4-RPR型并联支链、动平台形成了44-RPR型并联机构82，44-RPR型并联机82构具有稳定性好、动态性能好、精度高、刚度强和承载力大等优点，环形顶板825安装在辅助板83上，工作时四个并联机构82同时对辅助板83上的支撑机构84进行有效的支撑，于此同时支撑装置8上的支撑机构84同步工作，支撑机构84上的三个支撑液压缸同步工作，三个液压缸根据施工位置实际情况分别向上下方向不同运动，使柔性材质组成的承重板85能够全面的紧贴在施工位置，确保承重板85能够对施工位置进行有效的支护，辅助板83上的支撑机构84同步工作，根据不同情况各自进进行调节，使承重板85对施工位置全面的支护，实现了临时支护自动化调节的功能，解决了现有隧道桥梁建设临时支护修建过程中存在人工将混凝土与钢架等材料加工成临时支护、耗费时间长、投入大、影响工程进度、需要针对不同结构的施工面搭建对应的临时支护，工人劳动强度大、操作复杂、不能重复使用、浪费资源与工作效率低等难题，达到了目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。