[发明专利]一种用于松散砂卵石地质隧道施工的主动应力消除装置

说明书

本发明公开了一种用于松散砂卵石地质隧道施工的主动应力消除装置，涉及隧道施工技术领域。该用于松散砂卵石地质隧道施工的主动应力消除装置，包括消力拱架，所述消力拱架的两端分别焊接有两个定位脚的上表面，消力拱架上开设有以消力拱架圆心为中心圆周排布的衔接口，且消力拱架上开设有锚孔，所述消力拱架的内部开设有空腔，消力拱架外侧面的中部开设有十三个与空腔连通的导出孔，消力拱架背面和正面对应导出孔的位置均开设有与空腔连通的斜孔。该用于松散砂卵石地质隧道施工的主动应力消除装置，利用气动挤压机构内的异形传动囊能够推动挤压杆和喷射机构，实现对隧道内壁的快速有效的支撑，快速消减应力对隧道内壁结构的影响。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种用于松散砂卵石地质隧道施工的主动应力消除装置。

背景技术

不同地域开挖隧道会遇到各种各样的地形，有些地形有利于隧道的施工，有些地形则会给隧道的施工带来巨大的困难，如松散砂卵石地质的隧道施工，由于地质松散，隧道掘进呈孔后，隧道壁上的松散砂卵石承受着巨大的应力，隧道极易出现松散变形、坍塌的情况威胁工作人员安全。

中国专利(授权公开号CN 204591296 U)公开了一种隧道支撑结构，其利用架体与液压支撑装置使其能够为隧道提供稳定的均匀的支撑；又如中国专利(授权公开号CN206111211 U)公开了一种用于防止侧开口圆形隧道变形的正多边形预应力支架，利用正多边形结构的稳定性为隧道提供支撑，缓解应力对隧道带来的伤害。

由于松散砂卵石结构松散的特性，相比与其他地形，松散砂卵石地质开孔后，隧道内壁更易出现大量坑洼，传统支撑装置无法快速实现有效的支撑，所以急需一种用于松散砂卵石地质隧道施工的主动应力消除装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于松散砂卵石地质隧道施工的主动应力消除装置，具有快速为隧道提供支撑，降低松散砂卵石地质隧道坍塌的风险，能够有效降低工时的优点。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于松散砂卵石地质隧道施工的主动应力消除装置，包括消力拱架，所述消力拱架的两端分别焊接有两个定位脚的上表面，消力拱架上开设有以消力拱架圆心为中心圆周排布的衔接口，且消力拱架上开设有锚孔，所述消力拱架的内部开设有空腔，消力拱架外侧面的中部开设有十三个与空腔连通的导出孔，消力拱架背面和正面对应导出孔的位置均开设有与空腔连通的斜孔，所述空腔的内部且对应斜孔的位置设置有气动挤压机构，所述消力拱架外侧面对应导出孔的位置设置有喷射机构。

优选的，所述气动挤压机构由与空腔形状契合的异形传动囊、两个斜孔内均插接有的挤压杆、挤压杆远离异形传动囊一端设置有密封机构，斜孔的上侧壁且靠近其开口处开设的五个齿槽、挤压杆上侧壁靠近异形传动囊一侧开设的矩形槽、矩形槽底壁粘接的U形弹片，U形弹片远离矩形槽底壁的一端粘接的卡齿组成，所述U形弹片处于压缩状态，五个齿槽的一个直角边均靠近挤压杆的上侧，齿槽的一个锐角指向斜孔的开口处，卡齿与齿槽契合且齿槽的深度小于卡齿的高度，异形传动囊的外表面与空腔的内壁粘接，每个气动挤压机构内的异形传动囊相互连通，异形传动囊的充气口位于消力拱架内壁的左端，所述异形传动囊还包括分别延伸入导出孔和两个斜孔内的挤压端，延伸至两个斜孔内的挤压端分别与两个挤压杆固定连接。