[发明专利]一种隧道衬砌预应力施加装置

说明书

本发明公开了一种隧道衬砌预应力施加装置，属于隧道施工技术领域，包括驱动组件、变速组件、伸缩组件和固定组件，其中驱动组件包括第一传动件；变速组件包括与第一传动件连接的第二传动件、与第二传动件固定连接的传动套；伸缩组件的一端与传动套连接，另一端与洞体抵接；固定组件同时与驱动组件、变速组件和伸缩组件连接，固定组件用于与固定架连接。本发明提供的一种隧道衬砌预应力施加装置，主要应用于隧道支护体系结构预应力施加，可以对隧道衬砌施加预应力，主动改变围岩荷载分布，从而优化结构受力，降低偏压和弯矩，提高隧道衬砌结构安全性，减少运营期病害。本发明作用效果显著，适于广泛推广。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及，一种隧道衬砌预应力施加装置。

背景技术

隧道衬砌受到围岩荷载作用，由于围岩荷载的复杂性和不确定性，导致隧道衬砌结构受力也较为复杂。此外，围岩荷载通常是竖向荷载大于水平荷载，且往往存在偏压现象，这种复杂的受力状态使得衬砌结构弯矩较大，容易产生开裂和渗漏水。

隧道衬砌是被动承受围岩的松弛荷载和形变荷载，目前对于荷载的调整主要有可伸缩钢拱架等可变性吸能的结构。其主要利用围岩收敛约束理论，通过增大变形来降低荷载，但这种调整的不确定性较大，对荷载的精细化控制不高。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种隧道衬砌预应力施加装置，以解决现在技术所存在的荷载调整的不确定性较大，对荷载的精细化控制不高的问题。

本发明提供了一种隧道衬砌预应力施加装置，包括：

驱动组件，包括第一传动件；

变速组件，包括与所述第一传动件连接的第二传动件、与所述第二传动件固定连接的传动套；

伸缩组件，一端与所述传动套连接，另一端与洞体抵接；

固定组件，同时与所述驱动组件、所述变速组件和所述伸缩组件连接，所述固定组件用于与固定架连接。

优选地，所述固定组件包括：

传动支座，同时与所述驱动组件和所述变速组件连接，所述传动支座上设有定位孔，所述伸缩组件贯穿所述定位孔设置、且与所述传动支座滑动连接；

连接板，同时与所述传动支座和所述固定架连接。

优选地，所述驱动组件还包括：

活塞，与所述第一传动件连接；

驱动支座，同时与所述活塞和所述传动支座连接，所述驱动支座上设有主动腔体和从动腔体，所述活塞设置于所述主动腔体与所述从动腔体之间，所述第一传动件位于所述从动腔体内，所述驱动支座上还设有与所述主动腔体连通的接口，所述接口用于与外接设备连接。

优选地，所述伸缩组件包括：

传动杆，一端与所述传动套连接；

导向件，与所述传动杆的另一端连接、且贯穿所述定位孔设置，所述导向件的形状与所述定位孔的形状相适配；

承压盘，与所述导向件连接、且与所述洞体抵接。

优选地，所述变速组件还包括与所述传动支座连接的支撑轴，所述支撑轴远离所述传动支座的一端与所述第二传动件连接；所述传动套设置于所述第二传动件远离所述支撑轴的一侧。

优选地，所述驱动支座远离所述接口的一侧设有防护壳，所述防护壳与所述从动腔体连通，所述第一传动件与所述防护壳滑动连接。

优选地，所述防护壳与所述驱动支座连接的一端设有导向孔，所述第一传动件贯穿所述导向孔延伸至所述防护壳内。

优选地，所述导向件为棱柱结构，所述定位孔的形状与所述棱柱形状相同。