一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道承载领域，具体为一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构。

背景技术：

2.大跨度的隧道在施工的过程中，需要对隧道内腔顶部进行支撑，从而需要使用拱形的承载结构对其进行支撑，从而避免出现坍塌危险的情况发生。
3.现有在对隧道内腔顶部进行支撑的拱形结构在实际使用的过程中，通过支柱以及支板对拱形板进行支撑，但是在支撑过程中不具备监测的功能，均为刚性支撑，从而在局部出现坍塌的时候，无法及时的发现，从而存在潜在的安全隐患。因此，我们提出一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构，解决了背景技术中所提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构，包括拱形板，所述拱形板的内壁两侧均固定安装有支板，所述支板的外侧壁固定连接有第一支柱，所述第一支柱的外端固定连接有第一压力传感器且第一压力传感器固定于拱形板的内壁，两个所述支板之间安装有横板，所述横板的顶部两侧均固定安装有第二支柱，所述第二支柱的外端固定连接有第二压力传感器，所述第二压力传感器的外端和拱形板的内壁固定连接，所述支板的内侧壁开设有限位滑槽，所述限位滑槽的内腔插接有适配的限位滑块，所述限位滑块的底部固定连接有第三压力传感器，所述第三压力传感器的底部固定连接有液压缸，所述液压缸的尾端固定于限位滑槽的内腔底部，所述限位滑块和横板的端面固定连接，所述横板的顶部中间处固定安装有控制器和报警器。
6.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第一压力传感器、第二压力传感器的信号输出端均和控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端和报警器的信号输入端连接。
7.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第三压力传感器的信号输出端和控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与液压缸的信号输入端连接。
8.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述支板的尾端固定安装有稳固桩。
9.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述第一支柱和支板连接处以及第二支柱和横板连接处均固定安装有加强筋。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
11.本技术技术方案的上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构，通过第一支柱、第二支柱和拱形板连接处分别安装有第一压力传感器和第二压力传感器，从而能够对拱形板不同的位置进行检测，当出现局部塌陷时，第一压力传感器以及第二压力传感器反馈的压力
数值大于阈值，从而控制器启动报警器警示工作人员及时处理，避免局部塌陷无法及时发现；
12.通过第三压力传感器能够监测塌陷的情况，当塌陷持续加重时，控制器会启动液压缸带动横板抬升，使得能够进一步的抵紧第二支柱，从而使得抵紧拱形板，从而使得起到临时稳固的效果，避免塌陷持续加重造成瞬间整体坍塌的危险情况。
附图说明
13.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
14.图1为本实用新型上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构的整体结构示意图；
15.图2为本实用新型上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构的支板内侧壁结构示意图。
16.图中：1、拱形板；2、支板；3、横板；4、第一支柱；5、第一压力传感器；6、第二支柱；7、第二压力传感器；8、控制器；9、报警器；10、稳固桩；11、限位滑槽；12、限位滑块；13、液压缸；14、第三压力传感器。
具体实施方式
17.请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构，包括拱形板1，拱形板1的内壁两侧均固定安装有支板2；
18.本技术方案中，支板2的外侧壁固定连接有第一支柱4，第一支柱4的外端固定连接有第一压力传感器5且第一压力传感器5固定于拱形板1的内壁，两个支板2之间安装有横板3，横板3的顶部两侧均固定安装有第二支柱6，第二支柱6的外端固定连接有第二压力传感器7，第二压力传感器7的外端和拱形板1的内壁固定连接；
19.在这种技术方案中，第一支柱4和第二支柱6外端的第一压力传感器5和第二压力传感器7能够对支撑点的压力进行监测；
20.本技术方案中，支板2的内侧壁开设有限位滑槽11，限位滑槽11的内腔插接有适配的限位滑块12，限位滑块12的底部固定连接有第三压力传感器14，第三压力传感器14的底部固定连接有液压缸13，液压缸13的尾端固定于限位滑槽11的内腔底部，限位滑块12和横板3的端面固定连接，横板3的顶部中间处固定安装有控制器8和报警器9，第一压力传感器5、第二压力传感器7的信号输出端均和控制器8的信号输入端连接，控制器8的信号输出端和报警器9的信号输入端连接，第三压力传感器14的信号输出端和控制器8的信号输入端连接，控制器8的信号输出端与液压缸13的信号输入端连接；
21.在这种技术方案中，当出现局部塌陷时，此时对应的第一压力传感器5或者第二压力传感器7反馈的压力数值超出阈值，此时控制器8会启动报警器9使得警示工作人员进行及时处理，避免出现危险情况，同时在顶部中间处出现塌陷时，不仅仅能够警示，同时在出现持续塌陷时，第二压力传感器7反馈的数值不断变大，并且存在对应的中间处的第二支柱6会发生弯曲，此时第三压力传感器14监测的数值达到阈值后，会启动液压缸13带动横板3抬升，从而使得弯曲后的第二支柱6抵紧拱形板，从而保证对持续塌陷的位置进一步抵紧。
22.在有的技术方案中，支板2的尾端固定安装有稳固桩10。
23.在这种技术方案中，稳固桩10的设置，使得能够支板2支撑稳固度高。
24.在有的技术方案中，第一支柱4和支板2连接处以及第二支柱6和横板3连接处均固定安装有加强筋。
25.在这种技术方案中，加强筋的设置，使得连接稳固度高，进一步提升了支撑强度。
26.工作原理：在对大跨度隧道内腔顶部进行支撑时，使得拱形板1贴合于隧道内腔顶部，然后支板2底部的稳固桩10穿过软土层固定于硬地层上，从而使得整体支撑稳固，在支撑的过程中，第一支柱4和第二支柱6外端的第一压力传感器5和第二压力传感器7能够对支撑点的压力进行监测，当出现局部塌陷时，此时对应的第一压力传感器5或者第二压力传感器7反馈的压力数值超出阈值，此时控制器8会启动报警器9使得警示工作人员进行及时处理，避免出现危险情况，同时在顶部中间处出现塌陷时，不仅仅能够警示，同时在出现持续塌陷时，第二压力传感器7反馈的数值不断变大，并且存在对应的中间处的第二支柱6会发生弯曲，此时第三压力传感器14监测的数值达到阈值后，会启动液压缸13带动横板3抬升，从而使得弯曲后的第二支柱6抵紧拱形板，从而保证对持续塌陷的位置进一步抵紧，从而避免发生瞬间坍塌造成较大危险的情况发生。
27.另外，本实用新型一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构包括的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，在本装置空闲处，将上述中所有电器件，其指代动力元件、电器件以及适配的监控电脑和电源通过导线进行连接，具体连接手段，应参考下述工作原理中，各电器件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

技术特征：

1.一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构，包括拱形板(1)，其特征在于：所述拱形板(1)的内壁两侧均固定安装有支板(2)；所述支板(2)的外侧壁固定连接有第一支柱(4)，所述第一支柱(4)的外端固定连接有第一压力传感器(5)且第一压力传感器(5)固定于拱形板(1)的内壁；两个所述支板(2)之间安装有横板(3)，所述横板(3)的顶部两侧均固定安装有第二支柱(6)，所述第二支柱(6)的外端固定连接有第二压力传感器(7)，所述第二压力传感器(7)的外端和拱形板(1)的内壁固定连接；所述支板(2)的内侧壁开设有限位滑槽(11)，所述限位滑槽(11)的内腔插接有适配的限位滑块(12)，所述限位滑块(12)的底部固定连接有第三压力传感器(14)，所述第三压力传感器(14)的底部固定连接有液压缸(13)，所述液压缸(13)的尾端固定于限位滑槽(11)的内腔底部，所述限位滑块(12)和横板(3)的端面固定连接；所述横板(3)的顶部中间处固定安装有控制器(8)和报警器(9)。2.根据权利要求1所述的一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构，其特征在于：所述第一压力传感器(5)、第二压力传感器(7)的信号输出端均和控制器(8)的信号输入端连接，所述控制器(8)的信号输出端和报警器(9)的信号输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构，其特征在于：所述第三压力传感器(14)的信号输出端和控制器(8)的信号输入端连接，所述控制器(8)的信号输出端与液压缸(13)的信号输入端连接。4.根据权利要求1所述的一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构，其特征在于：所述支板(2)的尾端固定安装有稳固桩(10)。5.根据权利要求1所述的一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构，其特征在于：所述第一支柱(4)和支板(2)连接处以及第二支柱(6)和横板(3)连接处均固定安装有加强筋。

技术总结

本实用新型涉及隧道承载领域，具体为一种上软下硬地层大跨隧道叠合承载拱结构，包括拱形板，拱形板的内壁两侧均固定安装有支板，支板的外侧壁固定连接有第一支柱，第一支柱的外端固定连接有第一压力传感器且第一压力传感器固定于拱形板的内壁，两个支板之间安装有横板，横板的顶部两侧均固定安装有第二支柱，第二支柱的外端固定连接有第二压力传感器。本实用新型通过第一支柱、第二支柱和拱形板连接处分别安装有第一压力传感器和第二压力传感器，从而能够对拱形板不同的位置进行检测，当出现局部塌陷时，第一压力传感器以及第二压力传感器反馈的压力数值大于阈值，从而控制器启动报警器警示工作人员及时处理，避免局部塌陷无法及时发现。及时发现。及时发现。