[实用新型]一种亭式盾板支架

说明书

本实用新型提供了一种亭式盾板支架，涉及隧道及地下工程技术领域，主要包括底座、盾板、立柱、底柱、液压支柱和垫板。盾板上设置有顶柱槽，顶柱槽内固定有横向顶梁或纵向顶梁。立柱连接在底座和盾板之间。液压支柱下端固定在底柱槽内，上端与横向顶梁或纵向顶梁的齿槽卡合。底柱可以连接在立柱和底座之间，底柱和底座之间还可以设置垫板；盾板上还设置有充填材料泵送管穿过孔和排气管穿过孔，从而可以向盾板上方泵送充填材料。该亭式盾板支架适用于处理隧道的塌方，尤其是塌腔高度大、不易接顶的情况。支架整体支护性能好，降低了对液压支柱工作行程、安全系数等性能指标的要求，还具有结构稳定、承载能力强、安装方便等优点。

技术领域

本实用新型涉及隧道及地下工程施工技术领域，尤其是一种亭式盾板支架。

背景技术

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泄浆孔的小导管，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；此方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；此方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，但随着隧道埋深较大时增大，先地表钻孔后在注浆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，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，当塌腔的顶板垮塌时，由于塌方瞬间压力突然增大作用在液压支柱上，液压支柱的液压油不能及时泄出，从而导致爆缸事故，液压支柱的油缸在冲击压力作用下变形或撑裂。为此，需要设置较高的安全系数以承受较大的冲击荷载，从而导致液压支柱液压缸体的壁厚加大、单体重量提高。所以一般在选用液压支柱时，对液压支柱的强度、刚度和安全系数要求较高。在使用液压支柱时，液压支柱工作行程难以满足盾板举升高度的要求，尤其是塌腔深度较大时，使用液压支柱存在难以接顶的问题。

实用新型内容

为了解决现有支护结构处理隧道塌方时存在的问题，本实用新型提供了一种亭式盾板支架。其适用于塌腔高度大，液压支柱接顶困难的情况，解决了盾板支架稳定性对液压支柱的强度和刚度要求高，及塌方位置突然垮塌可能导致的爆缸问题。具体的技术方案如下。

一种亭式盾板支架，包括底座、盾板、立柱、底柱、液压支柱和垫板，立柱和底柱均包括上连接板、下连接板和柱体，柱体的两端分别固定有上连接板和下连接板；盾板下表面设置有纵向顶梁和横向顶梁，立柱的上连接板固定在盾板下方；液压支柱下端固定在底柱槽内，液压支柱的上端与纵向顶梁或横向顶梁卡合；立柱的下连接板和底柱的上连接板连接，底柱的下连接板和底座之间插有垫板。

优选的是，盾板包括顶钢板和上肋板，顶钢板上设置多个螺栓与立柱上连接板上的螺孔配合；上肋板固定在顶钢板的下表面形成顶柱槽，纵向顶梁和横向顶梁均安装在顶柱槽内。

进一步优选的是，顶钢板的侧面还连接有侧挡板，侧挡板与盾板铰接，侧挡板通过设置在盾板上或底座上的液压支柱支撑活动。

进一步优选的是，纵向顶梁和横向顶梁均具有承接液压支柱顶盖的齿槽。

还优选的是，底板包括底钢板和下肋板，底钢板上设置有多个螺栓，底钢板上的螺栓与立柱或底柱下连接板上的螺孔相配合；下肋板固定在底钢板的上表面形成底柱槽。

还优选的是，底座和盾板上下相对，底座上的底柱槽与盾板上的纵向顶梁或横向顶梁上下相对。