一种隧道开凿用便于搭建的边坡支护装置及其实施方法与流程

本发明涉及隧道开凿技术领域，特别涉及一种隧道开凿用便于搭建的边坡支护装置及其实施方法。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，开凿隧道的技术也日新月异。意大利人索迈勒发明了冲击式凿岩机，它以压缩空气作动力，使隧道开挖速度提高了3倍，这是挖掘隧道工程中由人工凿眼向机械化转化的里程碑。美国人首先发明并使用电钻及炸药爆破技术来开挖隧道，可以说，美国是世界上现代化隧道开挖技术的发源地，从此，许多新的开凿工具和卓有成效的爆破技术相继发明，并一直沿用到现在。

隧道工程建设活动越来越强烈，工程建设开挖形成了大量的边坡，这些边坡如果处置不当，就会产生严重的地质灾害，给人民的生命财产造成损失。锚杆(索)框架梁作为一种边坡支护加固技术，越来越多的应用于各种边坡防护中，其原理就是通过增大坡体的抗剪能力提高坡体整体的稳定性。

边坡支护是指为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取的支挡、加固与防护措施。常用的支护结构型式有：重力式挡墙、扶壁式挡墙、悬臂式支护、板肋式或格构式锚杆挡墙支护、排桩式锚杆挡墙支护、锚喷支护、坡率法。而锚杆加锚网时目前边坡支护的最常用方式。

而常见的边坡支护装置支护效果不理想，在长时间的雨水季节中，雨水长时间的冲刷，锚杆容易从边坡的土壤中脱落，从而造成锚网与坡面脱落，进一步造成滑坡的现象出现，给周围的人们造成极大的安全隐患，降低边坡支护装置的实用性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种隧道开凿用便于搭建的边坡支护装置及其实施方法，设置有外部固定块、支护锚杆和连接杆，支护锚杆扎进边坡体内部，可固定外部固定块的位置，且支护锚杆的内壁设置有限位插板，利用推送头固定连接柱的位置，十字形凹槽与十字形卡合块卡合，旋转锁紧柱，能够带动推送头同步旋转，通过支撑弹簧推送活动插板伸出活动槽，从而增加了支护锚杆与固定孔内壁的接触，在注浆后，增强支护锚杆的牢固性，另外在外部固定块内交叉设置连接杆，连接杆之间通过连接挂钩钩合，方便安装，便于搭建，连接杆构成防护网状，能够起到良好的防护作用，调节拉索具有一定的韧性，能够弯曲，通过调节拉索能够适应不同弧面的边坡表面，防护效果更好，且复位弹簧对调节拉索的限位作用下，能够起到一定的缓冲作用，连接杆不易断裂，使用寿命长，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道开凿用便于搭建的边坡支护装置，包括外部固定块、支护锚杆和连接杆，所述外部固定块的上表面固定连接有螺纹套，螺纹套内啮合有锁紧柱，外部固定块内开设有交叉设置的横向槽和纵向槽，横向槽和纵向槽内分别贯穿有连接杆，外部固定块的下表面开设有通孔，通孔上连接有支护锚杆，锁紧柱的下端贯穿通孔，锁紧柱的下端连接有十字形卡合块，所述连接杆的中间位置上设置有凹面，凹面的内壁上连接有防滑纹，连接杆的两端分别开设有活动槽，活动槽内设置有调节拉索，所述支护锚杆的内部开设有空心槽，空心槽的上端连接有限位固定块，支护锚杆外壁上开设有第二注浆孔，支护锚杆侧壁上等距离的开设有插板活动孔，插板活动孔内贯穿有限位环，限位环上贯穿有限位插板，所述限位插板包括连接柱、连接块和活动插板，连接柱上固定连接有连接块，连接块的侧壁上通过合页铰连接有活动插板。

优选的，所述横向槽和纵向槽均贯穿外部固定块，横向槽和纵向槽的两侧均为斜面结构，且横向槽和纵向槽两端的侧壁上对称连接有楔形防滑块，横向槽位于纵向槽的上方，且横向槽的下部位置与纵向槽的上部位置连通，凹面的长度大于横向槽和纵向槽的长度。

优选的，所述调节拉索的两端分别连接有锁紧封端圈，锁紧封端圈的两端分别套接有限位筒和连接挂钩，调节拉索外部套接有复位弹簧。

优选的，所述限位筒的一端固定连接有限位块，限位块的一侧与复位弹簧的一端固定连接，复位弹簧靠近限位筒的一端与限位筒套接，复位弹簧的另一端与活动槽的端口固定连接，限位筒的另一端开设有第一安装孔，第一安装孔通过螺钉与调节拉索的一端连接。

优选的，所述连接挂钩的一端连接有安装套筒，安装套筒贯穿活动槽，安装套筒上开设有第二安装孔，第二安装孔通过螺钉与调节拉索的一端连接。

优选的，所述限位固定块的中心开设有螺纹孔，螺纹孔与连接柱的上端啮合，螺纹孔一周的限位固定块上等距离的开设有第一注浆孔，限位固定块的下表面连接有支撑弹簧，支撑弹簧的下端与连接块的上表面固定连接。

优选的，所述连接柱的上端开设有圆槽，圆槽内活动连接有推送头，推送头的上端开设有十字形凹槽，十字形凹槽与十字形卡合块卡合，推送头的外壁上连接有外螺纹，外螺纹与限位固定块啮合，推送头的下端连接有旋转柱，旋转柱与连接柱上端的圆槽活动连接。

优选的，所述活动插板的中间开设有矩形通槽，限位环贯穿矩形通槽，并与矩形通槽活动连接。

优选的，所述支护锚杆的下端固定连接有螺旋钻头。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种隧道开凿用便于搭建的边坡支护装置的实施方法，包括如下步骤：

s1：通过夹持装置将外部固定块夹持固定，通过电机带动外部固定块旋转，实现外部固定块带动支护锚杆旋转，螺旋钻头旋转至边坡体内，并带动支护锚杆扎进边坡体内，边坡体内形成固定孔，在边坡体上等距离的钉入支护锚杆；

s2：锁紧柱下端的十字形卡合块与十字形凹槽卡合，旋转锁紧柱，带动推送头同步旋转，且推送头在螺纹孔内转动的同时下移，挤推连接柱下移，当外螺纹旋拧出螺纹孔时，支撑弹簧推送连接块向推送头相反的方向移动；

s3：连接块带动活动插板整体移动，活动插板在限位环的限制下实现翻转，活动插板伸出插板活动孔，与边坡体的固定孔内壁接触；

s4：将锁紧柱旋拧出螺纹套，从螺纹套向通孔内注浆，浆液通过第一注浆孔进入至支护锚杆内，再由第二注浆孔溢出，填满边坡体的固定孔，当浆液凝固后，固定支护锚杆；

s5：将连接杆分别插入横向槽和纵向槽，相交叉的连接杆采用凹面对凹面设置，将全部的外部固定块上均插满连接杆后，将相邻的连接挂钩钩合；

s6：拧紧锁紧柱，固定连接杆的位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种隧道开凿用便于搭建的边坡支护装置及其实施方法，设置有外部固定块、支护锚杆和连接杆，支护锚杆扎进边坡体内部，可固定外部固定块的位置，且支护锚杆的内壁设置有限位插板，利用推送头固定连接柱的位置，十字形凹槽与十字形卡合块卡合，旋转锁紧柱，能够带动推送头同步旋转，通过支撑弹簧推送活动插板伸出活动槽，从而增加了支护锚杆与固定孔内壁的接触，在注浆后，增强支护锚杆的牢固性，另外在外部固定块内交叉设置连接杆，连接杆之间通过连接挂钩钩合，方便安装，便于搭建，连接杆构成防护网状，能够起到良好的防护作用，调节拉索具有一定的韧性，能够弯曲，通过调节拉索能够适应不同弧面的边坡表面，防护效果更好，且复位弹簧对调节拉索的限位作用下，能够起到一定的缓冲作用，连接杆不易断裂，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明的外部固定块爆炸图；

图3为本发明的外部固定块另一视角结构图；

图4为本发明的连接杆结构图；

图5为本发明的调节拉索安装结构图；

图6为本发明的调节拉索爆炸结构图；

图7为本发明的支护锚杆结构图；

图8为本发明的支护锚杆内部结构图；

图9为本发明的支护锚杆工作状态图；

图10为本发明的限位插板结构图；

图11为本发明的推送头结构图；

图12为本发明的安装结构图。

图中：1、外部固定块；11、螺纹套；12、锁紧柱；121、十字形卡合块；13、横向槽；131、楔形防滑块；14、纵向槽；15、通孔；2、支护锚杆；21、空心槽；22、第二注浆孔；23、限位固定块；231、螺纹孔；232、第一注浆孔；233、支撑弹簧；24、插板活动孔；25、限位环；26、螺旋钻头；3、连接杆；31、凹面；311、防滑纹；32、活动槽；33、调节拉索；331、锁紧封端圈；34、限位筒；341、限位块；342、螺钉；343、第一安装孔；35、连接挂钩；351、安装套筒；352、第二安装孔；36、复位弹簧；4、限位插板；41、连接柱；411、推送头；4111、十字形凹槽；4112、外螺纹；4113、旋转柱；42、连接块；43、活动插板；431、矩形通槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图3，一种隧道开凿用便于搭建的边坡支护装置，包括外部固定块1、支护锚杆2和连接杆3，外部固定块1的上表面固定连接有螺纹套11，螺纹套11内啮合有锁紧柱12，外部固定块1内开设有交叉设置的横向槽13和纵向槽14，横向槽13和纵向槽14均贯穿外部固定块1，横向槽13和纵向槽14的两侧均为斜面结构，方便插入连接杆3，且横向槽13和纵向槽14两端的侧壁上对称连接有楔形防滑块131，楔形防滑块131与连接杆3的侧壁相抵，防止连接杆3滑动，横向槽13位于纵向槽14的上方，且横向槽13的下部位置与纵向槽14的上部位置连通，连接杆3插入到横向槽13和纵向槽14内时，两根连接杆3呈十字交叉相抵，凹面31的长度大于横向槽13和纵向槽14的长度，能够调整连接杆3的交叉位置，横向槽13和纵向槽14内分别贯穿有连接杆3，外部固定块1的下表面开设有通孔15，通孔15与横向槽13和纵向槽14连通，通孔15上连接有支护锚杆2，锁紧柱12的下端贯穿通孔15，锁紧柱12的下端连接有十字形卡合块121，旋转锁紧柱12，能够移动锁紧柱12的上下位置。

请参阅图4-图6，连接杆3的中间位置上设置有凹面31，凹面31的内壁上连接有防滑纹311，连接杆3的两端分别开设有活动槽32，活动槽32内设置有调节拉索33，调节拉索33的两端分别连接有锁紧封端圈331，锁紧封端圈331用于固定调节拉索33的两端，防止调节拉索33的两端散开，同时方便调节拉索33分别与限位筒34和连接挂钩35套接，锁紧封端圈331的两端分别套接有限位筒34和连接挂钩35，调节拉索33外部套接有复位弹簧36，限位筒34置于活动槽32内，限位筒34的一端固定连接有限位块341，限位块341的一侧与复位弹簧36的一端固定连接，复位弹簧36靠近限位筒34的一端与限位筒34套接，复位弹簧36的另一端与活动槽32的端口固定连接，在复位弹簧36的作用下，调节拉索33在不受力时，置于活动槽32内，当连接挂钩35受力时，带动调节拉索33移出活动槽32，复位弹簧36起到限位作用，调节拉索33具有一定的韧性，能够弯曲，边坡表面的平整度不能保证，通过调节拉索33能够适应不同弧面的边坡表面，防护效果更好，限位筒34的另一端开设有第一安装孔343，第一安装孔343通过螺钉342与调节拉索33的一端连接，连接挂钩35的一端连接有安装套筒351，安装套筒351贯穿活动槽32，安装套筒351上开设有第二安装孔352，第二安装孔352通过螺钉342与调节拉索33的一端连接，连接挂钩35之间钩合连接，用于固定相邻的外部固定块1，且连接挂钩35方便安装。

请参阅图7-图9，支护锚杆2的内部开设有空心槽21，空心槽21的上端连接有限位固定块23，限位固定块23的中心开设有螺纹孔231，螺纹孔231与连接柱41的上端啮合，限位固定块23与推送头411啮合时，连接柱41整体靠向支护锚杆2的上端位置，支撑弹簧233收缩，螺纹孔231一周的限位固定块23上等距离的开设有第一注浆孔232，方便浆液快速进入至支护锚杆2内，限位固定块23的下表面连接有支撑弹簧233，支撑弹簧233的下端与连接块42的上表面固定连接，支护锚杆2外壁上开设有第二注浆孔22，支护锚杆2侧壁上等距离的开设有插板活动孔24，插板活动孔24内贯穿有限位环25，限位环25上贯穿有限位插板4，支护锚杆2的下端固定连接有螺旋钻头26，在安装支护锚杆2时，能够利用电机带动支护锚杆2整体旋转，利用螺旋钻头26将支护锚杆2推送进边坡内。

请参阅图10-图12，限位插板4包括连接柱41、连接块42和活动插板43，连接柱41上固定连接有连接块42，连接块42的侧壁上通过合页铰连接有活动插板43，连接柱41的上端开设有圆槽，圆槽内活动连接有推送头411，推送头411的上端开设有十字形凹槽4111，十字形凹槽4111与十字形卡合块121卡合，旋转锁紧柱12，能够带动推送头411同步旋转，推送头411推送连接柱41下移，推送头411的外壁上连接有外螺纹4112，外螺纹4112与限位固定块23啮合，推送头411的下端连接有旋转柱4113，旋转柱4113与连接柱41上端的圆槽活动连接，活动插板43的中间开设有矩形通槽431，限位环25贯穿矩形通槽431，并与矩形通槽431活动连接，限位环25对活动插板43的位置起到限位作用，活动插板43在限位环25的限制下，能够在插板活动孔24内伸进伸出。

为了更好的展现隧道开凿用便于搭建的边坡支护装置的实施流程，本实施例现提出一种隧道开凿用便于搭建的边坡支护装置的实施方法，包括以下步骤：

步骤一：通过夹持装置将外部固定块1夹持固定，通过电机带动外部固定块1旋转，实现外部固定块1带动支护锚杆2旋转，螺旋钻头26旋转至边坡体内，并带动支护锚杆2扎进边坡体内，边坡体内形成固定孔，在边坡体上等距离的钉入支护锚杆2，支护锚杆2之间的距离与连接杆3的长度相匹配；

步骤二：锁紧柱12下端的十字形卡合块121与十字形凹槽4111卡合，旋转锁紧柱12，带动推送头411同步旋转，且推送头411在螺纹孔231内转动的同时下移，挤推连接柱41下移，当外螺纹4112旋拧出螺纹孔231时，支撑弹簧233在自身弹力的作用下，推送连接块42向推送头411相反的方向移动；

步骤三：连接块42带动活动插板43整体移动，活动插板43在限位环25的限制下实现翻转，活动插板43伸出插板活动孔24，与边坡体的固定孔内壁接触，增加了支护锚杆2与固定孔内壁的接触；

步骤四：将锁紧柱12旋拧出螺纹套11，从螺纹套11向通孔15内注浆，浆液通过第一注浆孔232进入至支护锚杆2内，再由第二注浆孔22溢出，填满边坡体的固定孔，当浆液凝固后，固定支护锚杆2；

步骤五：将连接杆3分别插入横向槽13和纵向槽14，相交叉的连接杆3采用凹面31对凹面31设置，能够防止打滑，同时缩小连接杆3交叉时高度，将全部的外部固定块1上均插满连接杆3后，将相邻的连接挂钩35钩合，根据边坡的具体坡面情况，可以调整连接杆3的安装位置，保证连接杆3的受力均匀；

步骤六：拧紧锁紧柱12，固定连接杆3的位置，连接杆3构成防护网状，能够起到良好的防护作用，同时复位弹簧36的作用下，能够起到一定的缓冲作用，调节拉索33具有一定的韧性，能够弯曲，通过调节拉索33能够适应不同弧面的边坡表面，防护效果更好。

综上所述：本隧道开凿用便于搭建的边坡支护装置及其实施方法，设置有外部固定块1、支护锚杆2和连接杆3，支护锚杆2扎进边坡体内部，可固定外部固定块1的位置，且支护锚杆2的内壁设置有限位插板4，利用推送头411固定连接柱41的位置，十字形凹槽4111与十字形卡合块121卡合，旋转锁紧柱12，能够带动推送头411同步旋转，通过支撑弹簧233推送活动插板43伸出活动槽32，从而增加了支护锚杆2与固定孔内壁的接触，在注浆后，增强支护锚杆2的牢固性，另外在外部固定块1内交叉设置连接杆3，连接杆3之间通过连接挂钩35钩合，方便安装，便于搭建，连接杆3构成防护网状，能够起到良好的防护作用，调节拉索33具有一定的韧性，能够弯曲，通过调节拉索33能够适应不同弧面的边坡表面，防护效果更好，且复位弹簧36对调节拉索33的限位作用下，能够起到一定的缓冲作用，连接杆3不易断裂，使用寿命长。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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