本發(fā)明涉及隧道支護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于高地應(yīng)力區(qū)的隧道巖爆防護(hù)車。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展,運(yùn)輸需求日益旺盛，而我國高地應(yīng)力區(qū)面積分布廣泛，交通基礎(chǔ)性建設(shè)不可避免的要穿越高大山區(qū)，在這些地區(qū)修筑隧道,一般都會面臨埋深大、線路長和地應(yīng)力高等問題。巖爆是在高地應(yīng)力條件下，地下工程開挖過程中，硬脆性圍巖因開挖卸荷導(dǎo)致洞壁應(yīng)力集中，儲存于巖體中的彈性應(yīng)變能突然釋放，因而產(chǎn)生爆裂松動、剝落、彈射甚至拋擲現(xiàn)象的一種動力失穩(wěn)地質(zhì)災(zāi)害。直接威脅施工人員、設(shè)備的安全，影響工程進(jìn)度，已成為世界性的地下工程難題之一。

目前，在高地應(yīng)力條件下巖爆防治技術(shù)研究中，傳統(tǒng)施工方式主要采用噴射混凝土、錨桿加固、錨桿支護(hù)等強(qiáng)化圍巖措施；注水、超前預(yù)裂爆破、排孔法等弱化圍巖措施以及時間規(guī)避這三種巖爆防治措施。綜合分析，上述三種施工方法沒有一種措施能夠通過被動防護(hù)，從而達(dá)到既能節(jié)約防治成本，又能簡化施工，還能根據(jù)不同巖爆程度因地制宜隨機(jī)應(yīng)變地有效防護(hù)巖爆。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有支護(hù)方式的不足，提供一種用于高地應(yīng)力區(qū)的隧道巖爆防護(hù)車，該支護(hù)方式屬于被動防護(hù)，工程造價低、施工工期短，最主要的是避免人員傷亡和其他設(shè)備損壞，具體方案如下：

一種用于高地應(yīng)力區(qū)的隧道巖爆防護(hù)車，包括行車系統(tǒng)和安裝在該行車系統(tǒng)上的防護(hù)系統(tǒng)；

其中，所述防護(hù)系統(tǒng)包括防護(hù)層、頂部千斤頂、側(cè)面千斤頂和支撐座，所述支撐座固定安裝在所述行車系統(tǒng)的頂面，所述頂部千斤頂頂頭緊貼所述防護(hù)層的頂部，該頂部千斤頂?shù)牡撞抗潭ㄔ谒鲋巫希鰝?cè)面千斤頂頂頭緊貼所述防護(hù)層的側(cè)幫，該側(cè)面千斤頂?shù)撞颗c所述行車系統(tǒng)靠近圍巖的側(cè)壁連接。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：行車系統(tǒng)和防護(hù)系統(tǒng)共同承擔(dān)起巖爆防護(hù)車的巖爆防護(hù)任務(wù)，當(dāng)巖爆防護(hù)車處于非工作狀態(tài)時，防護(hù)系統(tǒng)中的各個千斤頂對應(yīng)的防護(hù)層均處于收縮狀態(tài)，最大限度減小車輛空間占用比例，方便巖爆防護(hù)車的行駛。當(dāng)巖爆防護(hù)車處于工作狀態(tài)時，防護(hù)系統(tǒng)中的頂部千斤頂和側(cè)面千斤頂伸展開，將對應(yīng)的防護(hù)層伸展至需要防護(hù)的圍巖前，對即將可能產(chǎn)生巖爆的地方起到巖爆防護(hù)作用。

為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，可進(jìn)一步為：

所述行車系統(tǒng)包括車體、車輪和頂面是封閉的鋼架，所述車輪安裝在所述車體底板下方，所述鋼架安裝在所述車體底板上方，所述車體底板的上表面安裝車前坡道裝置，所述車前坡道裝置與所述車體底板之間對稱安裝收縮支腿，所述車前坡道裝置包括車前坡道板和至少兩對分布在所述車前坡道板底面的坡道起落支撐。

當(dāng)巖爆防護(hù)車處于非工作狀態(tài)時，行車系統(tǒng)的車前坡道及支腿均處于收縮狀態(tài)。

當(dāng)巖爆防護(hù)車處于工作狀態(tài)時，首先，行車系統(tǒng)的支腿伸出車體并根據(jù)隧道需要防護(hù)的寬度和高度決定伸出位置，然后支撐在隧道底板上，撐起車身，減輕巖爆防護(hù)車的車輪受力，隨后車前坡道板伸出車體并下放于隧道底板上，并根據(jù)車前坡道板下放高度相應(yīng)下放對應(yīng)高度的坡道起落支撐，支撐于隧道地板上，方便巖爆防護(hù)時車輛和人員的通行；待行車系統(tǒng)的收縮支腿和車前坡道支撐完畢后，防護(hù)系統(tǒng)中的頂部千斤頂和側(cè)面千斤頂伸展開，同時將對應(yīng)的防護(hù)層伸展至需要防護(hù)的圍巖前，使行車系統(tǒng)和防護(hù)系統(tǒng)共同承擔(dān)起巖爆防護(hù)車的巖爆防護(hù)任務(wù)。

進(jìn)一步地，所述坡道起落支撐沿所述車體長度方向依次安裝在所述車前坡道板底面，且該坡道起落支撐從內(nèi)端至外端起落高度逐漸降低，所述車前坡道板根據(jù)需要從內(nèi)端至外端使用長度依次展開。

進(jìn)一步地，所述防護(hù)層包括柔性防護(hù)網(wǎng)和承載板，所述柔性防護(hù)網(wǎng)通過螺栓鉚接于所述承載板外側(cè)，所述頂部千斤頂和所述側(cè)面千斤頂安裝于所述承載板內(nèi)側(cè)。

當(dāng)巖爆發(fā)生時，首先，柔性防護(hù)網(wǎng)利用其自身柔性和柔性防護(hù)網(wǎng)與鋼板之間的間隔進(jìn)行緩沖，隨后，承載板對巖爆產(chǎn)生的沖擊波進(jìn)行剛性防護(hù)。

進(jìn)一步地，所述防護(hù)層分為第一側(cè)頂防護(hù)層、第二側(cè)頂防護(hù)層、中頂防護(hù)層、第一側(cè)壁防護(hù)層和第二側(cè)壁防護(hù)層，所述第一側(cè)頂防護(hù)層和所述第二側(cè)頂防護(hù)層安裝于所述中頂防護(hù)層外側(cè)，且連接處位于中頂防護(hù)層中線外側(cè)延長線，所述第一側(cè)壁防護(hù)層與所述第二側(cè)壁防護(hù)層對稱安裝在所述車體兩側(cè)。

進(jìn)一步地，所述頂部千斤頂和所述側(cè)面千斤頂均為兩組，每組所述頂部千斤頂均包含三個千斤頂，且該三個千斤頂頂頭分別與所述第一側(cè)頂防護(hù)層、所述第二側(cè)頂防護(hù)層和所述中頂防護(hù)層連接，每組所述側(cè)面千斤頂包括至少兩個千斤頂，且該千斤頂沿隧道豎直方向設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述鋼架四個側(cè)面及底面分別用兩根斜撐對角相連，所述車體靠近隧道的相對側(cè)面及底面分別安裝有鋼板，所述鋼架底部伸出的斜撐對所述車體相對側(cè)壁的鋼板進(jìn)行橫向支撐。

進(jìn)一步地，所述頂部千斤頂和側(cè)面千斤頂均為液壓千斤頂。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

(1)、本發(fā)明建立高地應(yīng)力區(qū)隧道巖爆防護(hù)車，提供一種被動防護(hù)方式，有效解決了在高地應(yīng)力條件下不同類型、不同強(qiáng)度巖爆的防治難題，本發(fā)明使高應(yīng)力隧道防護(hù)工程造價降低、施工工期縮短，最主要的是避免人員傷亡和其他設(shè)備損壞。

(2)、針對巖爆發(fā)生的不確定性，本裝置能夠全方位無死角的對巖爆進(jìn)行防護(hù)，有效的減少了由于巖爆的偶然性、突發(fā)性帶來的工程損失，相比于傳統(tǒng)巖爆防治措施的成本大、施工風(fēng)險大、防治效果一般的特點(diǎn)，本巖爆防護(hù)車具有可重復(fù)使用、防治效果較好的特點(diǎn)。

(3)、本發(fā)明機(jī)動性好，靈活性高，能夠及時準(zhǔn)確地對可能產(chǎn)生巖爆的地方進(jìn)行防護(hù)，在巖爆防護(hù)的同時，留出了通行通道，幾乎不對隧道內(nèi)的車輛和人員來往造成影響，保障了隧道內(nèi)施工的正常進(jìn)行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中車前坡道板與坡道起落支撐使用示意圖；

圖3為本發(fā)明中車前坡道裝置細(xì)節(jié)圖；

圖4為本發(fā)明中鋼架與側(cè)面千斤頂結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明防護(hù)車中頂部防護(hù)層展開流程圖；

圖6為本巖爆防護(hù)車中防護(hù)層細(xì)節(jié)圖。

具體實(shí)施方式

下面就結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

最優(yōu)實(shí)施例：如圖1所示，一種用于高地應(yīng)力區(qū)的隧道巖爆防護(hù)車，包括行車系統(tǒng)1和安裝在該行車系統(tǒng)1上部的防護(hù)系統(tǒng)2。

如圖1和圖4所示，行車系統(tǒng)1包括車體3、車輪4和鋼架5，所述鋼架5安裝在車體3底板上方，且該鋼架5頂面是用鋼板封閉的，四個側(cè)面及底面分別用兩根斜撐對角相連，車體3靠近隧道的側(cè)面及底面分別安裝有鋼板，鋼架5底部伸出的斜撐對車體3側(cè)壁的鋼板進(jìn)行橫向支撐，車輪4安裝在車體3底板下方，在車體3底板的上表面安裝車前坡道裝置6，該車前坡道裝置6與車體3底板之間對稱安裝收縮支腿13，該收縮支腿13可向外側(cè)延伸后向地面伸展，起到支撐車體3的作用。

如圖3所示，所述車前坡道裝置6包括車前坡道板61和至少兩對依次分布在車前坡道板61底面的坡道起落支撐62，所述車前坡道板61根據(jù)需要從內(nèi)端至外端使用長度依次展開，所述坡道起落支撐62從內(nèi)端至外端起落高度逐漸降低。

如圖1和圖4所示，所述防護(hù)系統(tǒng)2包括防護(hù)層7、頂部千斤頂81、側(cè)面千斤頂82和支撐座9，所述支撐座9固定安裝在鋼架5的上表面，所述頂部千斤頂81頂頭緊貼防護(hù)層7的頂部，該頂部千斤頂81的底部固定在支撐座9上，所述側(cè)面千斤頂82頂頭緊貼防護(hù)層7的側(cè)幫，該側(cè)面千斤頂82底部與鋼架5靠近圍巖的側(cè)壁連接。

如圖6所示，所述防護(hù)層7包括柔性防護(hù)網(wǎng)10和承載板11，柔性防護(hù)網(wǎng)10通過螺栓12鉚接于承載板11外側(cè)，頂部千斤頂81和側(cè)面千斤頂82安裝于承載板11內(nèi)側(cè)。

如圖1所示，所述防護(hù)層7分為第一側(cè)頂防護(hù)層71、第二側(cè)頂防護(hù)層72、中頂防護(hù)層73、第一側(cè)壁防護(hù)層74和第二側(cè)壁防護(hù)層75，所述第一側(cè)頂防護(hù)層71和第二側(cè)頂防護(hù)層72安裝于中頂防護(hù)層73外側(cè)，且連接處位于中頂防護(hù)層73中線外側(cè)延長線，所述第一側(cè)壁防護(hù)層74與第二側(cè)壁防護(hù)層75對稱安裝在車體3兩側(cè)。

如圖1和圖5所示，所述頂部千斤頂81和側(cè)面千斤頂82均為兩組，每組頂部千斤頂81均包含三個千斤頂，且該三個千斤頂頂頭分別與第一側(cè)頂防護(hù)層71、所述第二側(cè)頂防護(hù)層72和中頂防護(hù)層73連接，每組所述側(cè)面千斤頂82包括至少兩個千斤頂，且該千斤頂沿隧道豎直方向設(shè)置。

需要特別說明的是，本發(fā)明中頂部千斤頂81和側(cè)面千斤頂82均為液壓千斤頂，承載板11為鋼板。

以下為一輛具體巖爆防護(hù)車的規(guī)格：該巖爆防護(hù)車在非使用狀態(tài)時設(shè)計(jì)總長度為9.39米(可根據(jù)需要調(diào)整)，車身總寬度為5.53米(可根據(jù)隧道寬度調(diào)整)，高度為7.68米(可根據(jù)隧道高度調(diào)整)；在使用狀態(tài)(未升起)時設(shè)計(jì)總長度為13.36米(可調(diào)整)，車身總寬度為7.15米(可調(diào)整)，高度為9.59米(可調(diào)整)；在使用狀態(tài)(已升起)時最大設(shè)計(jì)總長度為16.93米(可調(diào)整)，車身總寬度為7.15米(可調(diào)整)，高度為11.15米(可調(diào)整)；其中，任何狀態(tài)下車架5的的通行寬度為5.00米(可調(diào)整)，通行高度為4.00米(可調(diào)整)。

如圖2和圖3所示，本巖爆防護(hù)車的車前坡道下放展開最大傾角為15°(可調(diào)整)，下放展開最大長度為7.55(可調(diào)整)米，每對坡道起落支撐62中兩根支撐的相互間距為4.54米(可調(diào)整)。

如圖6所示，本巖爆防護(hù)車的防護(hù)層7中防護(hù)網(wǎng)10和承載板11之間通過長度為10厘米螺栓12鉚接，相鄰每兩個螺栓12之間的距離為50厘米，當(dāng)防護(hù)網(wǎng)10和鋼板11因巖爆沖擊損壞時，可以擰開螺栓12對防護(hù)網(wǎng)10和鋼板11進(jìn)行拆卸和更換。

本發(fā)明具體工作方式，如圖1、圖2及圖5所示：

1、巖爆防護(hù)車到達(dá)指定巖爆地點(diǎn)后，由車體3兩側(cè)展開收縮支腿13并旋轉(zhuǎn)使收縮支腿13支撐朝下，根據(jù)巖爆防護(hù)高度調(diào)整收縮支腿13防護(hù)高度。

2、伸出車前坡道裝置61，根據(jù)具體空間條件調(diào)整其長度和角度，并放下適當(dāng)數(shù)量的坡道起落支撐62，方便人員和車輛的通行。

3、展開側(cè)面液壓千斤頂82，使第一側(cè)壁防護(hù)層74和第二側(cè)壁防護(hù)層75到達(dá)指定的巖爆防護(hù)位置。

4、先展開第一側(cè)頂防護(hù)層71和第二側(cè)頂防護(hù)層72所對應(yīng)的頂部千斤頂81，并向兩側(cè)旋轉(zhuǎn)一定角度，隨后，升起中頂防護(hù)層73所對應(yīng)的千斤頂81，使三個頂部千斤頂81將對應(yīng)的防護(hù)層7到達(dá)指定的巖爆防護(hù)位置。

5、當(dāng)巖爆發(fā)生時，首先利用防護(hù)網(wǎng)10自身柔性和防護(hù)網(wǎng)10與承載板11之間的間隔進(jìn)行緩沖，隨后，承載板11對巖爆產(chǎn)生的沖擊波進(jìn)行剛性防護(hù)。