[發(fā)明專利]一種儲能式自適應(yīng)隧道支撐端頭

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010197893.9
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111287766A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張?zhí)炱?/a>;王瑞坤;鄭剛;佟婧博;范奇;孫基斌;張曉凱;邱惠敏
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;E21D11/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種儲能式自適應(yīng)隧道支撐端頭，包括端頭主體，其特征在于，所述端頭主體是設(shè)置在隧道管片支撐裝置內(nèi)的液壓油儲存筒；所述液壓油儲存筒包括核心筒(2)、核心筒頂蓋(1)和儲存筒底盤(3)；所述核心筒(2)的外圍自內(nèi)而外的設(shè)置有N個套筒，從而在核心筒(2)外形成了N個環(huán)形儲油筒，每個環(huán)形儲油筒的頂部均設(shè)有凸字截面環(huán)形活塞，每個環(huán)形儲油筒內(nèi)設(shè)有一個彈簧；所述存儲筒底盤(3)內(nèi)設(shè)有N條油道，每條油道分別自核心筒(2)連通至每個環(huán)形儲油筒，每條油道的位于核心筒(2)底面的端口處均設(shè)有油道閥門；所述核心筒頂蓋(1)的上面設(shè)有N個高度依次減小的凸起。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能式自適應(yīng)隧道支撐端頭，其特征在于，N＝3。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲能式自適應(yīng)隧道支撐端頭，其特征在于，三個凸起形成三級觸發(fā)開關(guān)并分別記為開關(guān)V1，開關(guān)V2和開關(guān)V3；三個油道閥門分別記為油道閥門P1、油道閥門P2和油道閥門P3；三級觸發(fā)開關(guān)的高度按照開關(guān)V1、開關(guān)V2和開關(guān)V3依次減小，開關(guān)V1緊貼隧道襯砌布置，開關(guān)V1，開關(guān)V2和開關(guān)V3的間隔均為10mm，開關(guān)V1，開關(guān)V2和開關(guān)V3分別對應(yīng)I級全支撐、II級預(yù)警支撐和III級控制支撐；觸發(fā)開關(guān)V1，開關(guān)V2和開關(guān)V3相應(yīng)的開啟油道閥門P1、油道閥門P2和油道閥門P3，液壓油自環(huán)形儲油筒沿油道流至核心筒(2)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儲能式自適應(yīng)隧道支撐端頭，其特征在于，三個環(huán)形儲油筒自內(nèi)向外依次記為一級環(huán)形儲油筒T1、二級環(huán)形儲油筒T2和三級環(huán)形儲油筒T3；隨著襯砌徑向位移的增大三個環(huán)形儲油筒逐級發(fā)揮支撐作用。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的儲能式自適應(yīng)隧道支撐端頭，其特征在于，分別設(shè)置在一級環(huán)形儲油筒T1、二級環(huán)形儲油筒T2和三級環(huán)形儲油筒T3內(nèi)的彈簧分別記為彈簧H1、彈簧H2和彈簧H3；所述彈簧H1、彈簧H2和彈簧H3與所述核心筒(2)共軸，當(dāng)端頭支撐裝置處于非工作狀態(tài)時，液壓油位于一級環(huán)形儲油筒T1、二級環(huán)形儲油筒T2和三級環(huán)形儲油筒T3內(nèi)部，彈簧H1、彈簧H2和彈簧H3處于壓縮狀態(tài)，儲存能量。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的儲能式自適應(yīng)隧道支撐端頭，其特征在于，分別設(shè)置在一級環(huán)形儲油筒T1、二級環(huán)形儲油筒T2和三級環(huán)形儲油筒T3頂部的凸字截面環(huán)形活塞分別記為凸字截面環(huán)形活塞S1、凸字截面環(huán)形活塞S2和凸字截面環(huán)形活塞S3，當(dāng)端頭支撐裝置處于工作狀態(tài)時，彈簧H1、彈簧H2和彈簧H3伸長分別頂住凸字截面環(huán)形活塞S1、凸字截面環(huán)形活塞S2和凸字截面環(huán)形活塞S3，抵御襯砌變形。