一种窑洞加固支护结构发明专利

专利名称：一种窑洞加固支护结构

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202310073846.7

专利申请（专利权）人：延安大学
权利人地址：陕西省延安市新区公学北路1号

专利发明（设计）人：郝艳娥

专利摘要：本发明涉及窑洞加固领域，具体为一种窑洞加固支护结构，包括土层，所述土层的内壁中开设有窑洞本体，所述窑洞本体的内壁中开设有加固机构，所述土层的内壁中固定有锁定机构。该种窑洞加固支护结构，通过旋转转盘，利用转盘带动丝杆进行转动，从而致使阻塞块向后运动，致使改变限制杆内部的气压平衡，间接造成活塞板向后移动，致使推块复位，此时限位块通过弹簧绳进行复位，从而可抽取出限制杆，对其进行维护，且通过横截面呈单斜面梯形的支撑底座的设置，土层挤压产生的力会形成针对支撑底座垂直向下挤压的力，致使支撑底座能紧密贴合在土层底壁上。

主权利要求：
1.一种窑洞加固支护结构，包括土层（1），其特征在于：所述土层（1）的内壁中开设有窑洞本体（2），所述窑洞本体（2）的内壁中开设有加固机构（3），所述土层（1）的内壁中固定有锁定机构（4）；
所述窑洞本体（2）包括支撑底座（21）、凹槽（24）和支撑板（23），所述支撑底座（21）的底端与土层（1）的底壁贴合设置，所述支撑底座（21）的底端固定有若干个限制块（22），且若干个限制块（22）呈等间距水平分布在支撑底座（21）的底端，所述凹槽（24）开设在土层（1）的底壁上，且凹槽（24）与限制块（22）呈水平设置，所述支撑板（23）的侧壁与支撑底座（21）的侧壁固定连接，所述支撑板（23）的顶端固定有安装板（25），所述安装板（25）上开设有插槽；
所述支撑底座（21）、支撑板（23）和安装板（25）均关于窑洞本体（2）的轴线对称设置有两组；
所述窑洞本体（2）还包括顶板（26），所述顶板（26）的顶端与土层（1）的顶壁固定连接，所述顶板（26）的横截面呈半圆形设置，所述顶板（26）的两端均与两组安装板（25）呈插接设置；
所述加固机构（3）包括安装槽（31），所述安装槽（31）开设在支撑板（23）的侧壁上，所述安装槽（31）的内壁中插接有第一加固板（32），所述第一加固板（32）的一侧水平设置有第二加固板（33），所述第一加固板（32）与第二加固板（33）为一组，所述第一加固板（32）的内壁中开设有弧形插槽（34），所述弧形插槽（34）的两端均连通有安设槽（35），所述安设槽（35）的内壁上固定连接有伸缩弹簧，且伸缩弹簧的前端固定连接有弧形滑板（37），所述弧形滑板（37）的外径与弧形插槽（34）的内径相匹配；
所述第一加固板（32）的外壁上开设有活动槽，且活动槽与弧形滑板（37）之间呈水平设置；
所述加固机构（3）还包括插接板（38），所述插接板（38）的轴端与第二加固板（33）的侧壁呈转动设置，所述插接板（38）的横截面为弧形设置，所述插接板（38）的外径与弧形插槽（34）的内径相匹配，所述插接板（38）与弧形滑板（37）呈水平设置，所述插接板（38）关于弧形插槽（34）的轴线设置有两组；
所述插接板（38）的外壁上开设有若干个插槽，且若干个插槽呈等间距沿着插接板（38）的外侧壁分布设置；
所述弧形滑板（37）的外壁上固定有若干个插块，且若干个插块呈等间距沿弧形滑板（37）外侧壁分布设置，并且若干个插块与若干个插槽呈一一对应设置；
所述弧形滑板（37）顶端延伸至第一加固块的外壁上，所述弧形滑板（37）的顶端与活动槽的内壁呈滑动设置。
2.根据权利要求1所述的一种窑洞加固支护结构，其特征在于：所述锁定机构（4）包括限制槽（41）和限制杆（43），所述限制槽（41）开设在土层（1）的内壁中，所述限制槽（41）的一端延伸至支撑板（23）的外壁上，所述限制槽（41）的内壁中固定有限制仓（42），所述限制仓（42）的内壁中开设有槽口，所述限制杆（43）的外径与限制槽（41）的内径呈插接设置，所述限制杆（43）的一端与限制仓（42）中的槽口呈插接设置。
3.根据权利要求2所述的一种窑洞加固支护结构，其特征在于：所述限制杆（43）包括转盘（431），所述转盘（431）的轴端与限制杆（43）的外壁呈转动设置，所述转盘（431）的轴端延伸至限制杆（43）的内壁中，所述转盘（431）的轴端固定连接有丝杆（432），所述丝杆（432）的外壁上套设有阻塞块（433），所述阻塞块（433）的两端均固定有连接块，且连接块延伸至限制杆（43）的外壁上，并且连接块的末端固定连接有限位套（434），所述限位套（434）的顶端转动连接有联动盘（435），所述联动盘（435）的内径与限制杆（43）的外壁呈套设设置；
所述限制杆（43）的两侧外壁上均开设有移动槽，且两组移动槽与阻塞块（433）两端的连接块相匹配。
4.根据权利要求3所述的一种窑洞加固支护结构，其特征在于：所述限制杆（43）还包括活塞板（436）和限位块（439），所述活塞板（436）的外壁与限制杆（43）的内壁呈滑动设置，所述活塞板（436）与阻塞块（433）呈水平设置，所述活塞板（436）的后端固定连接有延伸杆（437），所述延伸杆（437）的前端固定连接有推块（438），所述限位块（439）的外壁与限制杆（43）的内壁呈滑动设置，所述限位块（439）关于限制杆（43）的横轴线对称设置有两组，且两组限位块（439）之间通过弹簧绳相连接；
所述推块（438）的横截面为等边梯形设置；
所述推块（438）的外壁上开设有与弹簧绳外径相匹配的槽口。 说明书 : 一种窑洞加固支护结构技术领域[0001] 本发明涉及窑洞加固领域，具体为一种窑洞加固支护结构。背景技术[0002] 窑洞，一种根据高原有利地形，开凿形成可以居住的土屋建筑，窑洞一般有靠崖式窑洞，下沉式窑洞、独立式等，窑洞具有冬暖夏凉的特性，能够增加照入室内的阳光量，便于节能，由于窑洞需要在山坡边缘开凿山体，形成室内空间，因而为了防止土层塌陷，因而需要通过相应的支护结构对窑洞进行支撑保护[0003] 发明人发现现有技术中存在如下问题没有得到良好的解决：1、现有的装置在使用过程中，对于内部的易损的支撑组件难以更换，使得在组件损坏后，工作人员难以去维护和更换，费时费力，不够安全；2、其次现有结构在使用时，固定结构较为简单，在上方土层长期挤压过程中，内部结构容易发生变化，造成承力方向和结构发生改变，容易发生安全事故；3、最后在对窑洞进行加固时，内部的加固组件能够额外增加的结构有限，使得当需要增加结构强度时，需要进行更换，造成建设不便，不方便装置的使用。发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种窑洞加固支护结构，以解决上述背景技术中提出的1、不便于维护；2、不便于支撑；3、不便于增加强度。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种窑洞加固支护结构，包括土层，所述土层的内壁中开设有窑洞本体，所述窑洞本体的内壁中开设有加固机构，所述土层的内壁中固定有锁定机构；[0005] 所述窑洞本体包括支撑底座、凹槽和支撑板，所述支撑底座的底端与土层的底壁贴合设置，所述支撑底座的底端固定有若干个限制块，且若干个限制块呈等间距水平分布在支撑底座的底端，所述凹槽开设在土层的底壁上，且凹槽与限制块呈水平设置，所述支撑板的侧壁与支撑底座的侧壁固定连接，所述支撑板的顶端固定有安装板，所述安装板上开设有插槽；[0006] 所述支撑底座、支撑板和安装板均关于窑洞本体的轴线对称设置有两组；[0007] 所述窑洞本体还包括顶板，所述顶板的顶端与土层的顶壁固定连接，所述顶板的横截面呈半圆形设置，所述顶板的两端均与两组安装板呈插接设置。[0008] 优选的，所述加固机构包括安装槽，所述安装槽开设在支撑板的侧壁上，所述安装槽的内壁中插接有第一加固板，所述第一加固板的一侧水平设置有第二加固板，所述第一加固板与第二加固板为一组，所述第一加固板的内壁中开设有弧形插槽，所述弧形插槽的两端均连通有安设槽，所述安设槽的内壁上固定连接有伸缩弹簧，且伸缩弹簧的前端固定连接有弧形滑板，所述弧形滑板的外径与弧形插槽的内径相匹配；[0009] 所述第一加固板的外壁上开设有活动槽，且活动槽与弧形滑板之间呈水平设置。[0010] 优选的，所述加固机构还包括插接板，所述插接板的轴端与第二加固板的侧壁呈转动设置，所述插接板的横截面为弧形设置，所述插接板的外径与弧形插槽的内径相匹配，所述插接板与弧形滑板呈水平设置，所述插接板关于弧形插槽的轴线设置有两组；[0011] 所述插接板的外壁上开设有若干个插槽，且若干个插槽呈等间距沿着插接板的外侧壁分布设置。[0012] 优选的，所述弧形滑板的外壁上固定有若干个插块，且若干个插块呈等间距沿弧形滑板外侧壁分布设置，并且若干个插块与若干个插槽呈一一对应设置。[0013] 优选的，所述弧形滑板顶端延伸至第一加固块的外壁上，所述弧形滑板的顶端与活动槽的内壁呈滑动设置。[0014] 优选的，所述锁定机构包括限制槽和限制杆，所述限制槽开设在土层的内壁中，所述限制槽的一端延伸至支撑板的外壁上，所述限制槽的内壁中固定有限制仓，所述限制仓的内壁中开设有槽口，所述限制杆的外径与限制槽的内径呈插接设置，所述限制杆的一端与限制仓中的槽口呈插接设置。[0015] 优选的，所述限制杆包括转盘，所述转盘的轴端与限制杆的外壁呈转动设置，所述转盘的轴端延伸至限制杆的内壁中，所述转盘的轴端固定连接有丝杆，所述丝杆的外壁上套设有阻塞块，所述阻塞块的两端均固定有连接块，且连接块延伸至限制杆的外壁上，并且连接块的末端固定连接有限位套，所述限位套的顶端转动连接有联动盘，所述联动盘的内径与限制杆的外壁呈套设设置；[0016] 所述限制杆的两侧外壁上均开设有移动槽，且两组移动槽与阻塞块两端的连接块相匹配。[0017] 优选的，所述限制杆还包括活塞板和限位块，所述活塞板的外壁与限制杆的内壁呈滑动设置，所述活塞板与阻塞块呈水平设置，所述活塞板的后端固定连接有延伸杆，所述延伸杆的前端固定连接有推块，所述限位块的外壁与限制杆的内壁呈滑动设置，所述限位块关于限制杆的横轴线对称设置有两组，且两组限位块之间通过弹簧绳相连接；[0018] 所述推块的横截面为等边梯形设置；[0019] 所述推块的外壁上开设有与弹簧绳外径相匹配的槽口。[0020] 优选的，所述联动盘包括插接杆、接口和限位槽，所述插接杆的外壁与联动盘的内壁呈套设连接，所述插接杆的一端与限制杆的移动槽呈贯穿设置，并且延伸至限制杆的内部，所述接口开设在丝杆的外壁上，且接口与限制杆之间呈水平设置，所述限位槽开设在联动盘的内部，所述限制槽的内壁上固定有复位弹簧，且复位弹簧的前端固定有顶块，所述顶块的顶端固定有凸块；[0021] 所述插接杆的外壁上开设有锁定槽，且锁定槽与顶块呈水平设置；[0022] 所述联动盘的外壁上开设有通槽，且通槽与凸块呈滑动设置。[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果：[0024] 本发明中，通过旋转转盘，利用转盘带动丝杆进行转动，从而致使阻塞块向后运动，致使改变限制杆内部的气压平衡，间接造成活塞板向后移动，致使推块复位，此时限位块通过弹簧绳进行复位，从而可抽取出限制杆，对其进行维护。[0025] 本发明中，同上所述的，当转动转盘时，通过推送插接杆，插接杆贯穿限制杆，插接杆与丝杆外壁上的限位槽进行对接，使得联动盘能够同步与丝杆转动，从而使得解除插接杆的限位，可进行第一加固板和第二加固板的拆卸，通过加固板的设置，能够间接增加结构的稳定性，方便工作人员进行使用。[0026] 本发明中，通过横截面呈单斜面梯形的支撑底座的设置，土层挤压产生的力会形成针对支撑底座垂直向下挤压的力，致使支撑底座能紧密贴合在土层底壁上，再通过若干个限制块的设置，能够避免支撑底座发生位移，因而能够很好的增加整体结构的稳固性，方便装置的使用。附图说明[0027] 图1为本发明的总装截面结构示意图；[0028] 图2为本发明中的支撑板的主视剖面结构示意图；[0029] 图3为本发明中的限制仓剖视结构示意图；[0030] 图4为本发明中的阻塞块驱动结构示意图；[0031] 图5为本发明中的插接板和弧形插槽连接结构示意图；[0032] 图6为本发明中的联动盘与弧形滑板分布结构示意图；[0033] 图7为本发明中的阻塞块、限位套和联动盘分布结构示意图；[0034] 图8为本发明中的图5中A处放大结构示意图；[0035] 图9为本发明中的图7中B处放大结构示意图。[0036] 图中：1、土层；2、窑洞本体；21、支撑底座；22、限制块；23、支撑板；24、凹槽；25、安装板；26、顶板；3、加固机构；31、安装槽；32、第一加固板；33、第二加固板；34、弧形插槽；35、安设槽；37、弧形滑板；38、插接板；4、锁定机构；41、限制槽；42、限制仓；43、限制杆；431、转盘；432、丝杆；433、阻塞块；434、限位套；435、联动盘；4351、插接杆；4352、接口；4353、限位槽；4354、顶块；436、活塞板；437、延伸杆；438、推块；439、限位块。具体实施方式[0037] 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，本领域普通技术工作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。[0038] 请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：一种窑洞加固支护结构，包括土层1，土层1的内壁中开设有窑洞本体2，窑洞本体2的内壁中开设有加固机构3，土层1的内壁中固定有锁定机构4；[0039] 窑洞本体2包括支撑底座21、凹槽24和支撑板23，支撑底座21的底端与土层1的底壁贴合设置，支撑底座21的底端固定有若干个限制块22，且若干个限制块22呈等间距水平分布在支撑底座21的底端，凹槽24开设在土层1的底壁上，且凹槽24与限制块22呈水平设置，支撑板23的侧壁与支撑底座21的侧壁固定连接，支撑板23的顶端固定有安装板25，安装板25上开设有插槽；[0040] 支撑底座21、支撑板23和安装板25均关于窑洞本体2的轴线对称设置有两组；[0041] 窑洞本体2还包括顶板26，顶板26的顶端与土层1的顶壁固定连接，顶板26的横截面呈半圆形设置，顶板26的两端均与两组安装板25呈插接设置，通过横截面呈单斜面梯形的支撑底座21的设置，土层1挤压产生的力会形成针对支撑底座21垂直向下挤压的力，致使支撑底座21能紧密贴合在土层1底壁上，再通过若干个限制块22的设置，能够避免支撑底座21发生位移，因而能够很好的增加整体结构的稳固性，方便装置的使用；[0042] 本实施例中，如图1和图2所示，加固机构3包括安装槽31，安装槽31开设在支撑板23的侧壁上，安装槽31的内壁中插接有第一加固板32，第一加固板32的一侧水平设置有第二加固板33，第一加固板32与第二加固板33为一组，第一加固板32的内壁中开设有弧形插槽34，弧形插槽34的两端均连通有安设槽35，安设槽35的内壁上固定连接有伸缩弹簧，且伸缩弹簧的前端固定连接有弧形滑板37，弧形滑板37的外径与弧形插槽34的内径相匹配；[0043] 第一加固板32的外壁上开设有活动槽，且活动槽与弧形滑板37之间呈水平设置，当第一加固板32和第二加固板33对接时，第二加固板33上的插接板38转动，对准弧形插槽34插入，同时拉动弧形滑板37，使得当插接板38完全插入时，通过释放弧形滑板37，致使弧形滑板37上的插块插入插接板38上的插槽中，对插接板38进行锁定，从而完成安装操作；[0044] 本实施例中，如图1、图2和图5所示，加固机构3还包括插接板38，插接板38的轴端与第二加固板33的侧壁呈转动设置，插接板38的横截面为弧形设置，插接板38的外径与弧形插槽34的内径相匹配，插接板38与弧形滑板37呈水平设置，插接板38关于弧形插槽34的轴线设置有两组；[0045] 插接板38的外壁上开设有若干个插槽，且若干个插槽呈等间距沿着插接板38的外侧壁分布设置，通过两组插接板38的设置，增加第一加固板32与第二加固板33的固定结构，便于工作人员进行快速组装，便于设备的使用；[0046] 本实施例中，如图5和图6所示，弧形滑板37的外壁上固定有若干个插块，且若干个插块呈等间距沿弧形滑板37外侧壁分布设置，并且若干个插块与若干个插槽呈一一对应设置，利用若干个插块和插槽的设置，增加弧形滑板37与插接板38之间的固定结构，增加第一加固板32与第二加固板33之间的稳固性；[0047] 本实施例中，如图5和图6所示，弧形滑板37顶端延伸至第一加固块的外壁上，弧形滑板37的顶端与活动槽的内壁呈滑动设置，使得便于弧形滑板37在受力挤压时，会向后移动，使得插接板38能够移入弧形插槽34中；[0048] 本实施例中，如图1和图4所示，锁定机构4包括限制槽41和限制杆43，限制槽41开设在土层1的内壁中，限制槽41的一端延伸至支撑板23的外壁上，限制槽41的内壁中固定有限制仓42，限制仓42的内壁中开设有槽口，限制杆43的外径与限制槽41的内径呈插接设置，限制杆43的一端与限制仓42中的槽口呈插接设置，利用安装的限制杆43的设置，可将第一加固板32、第二加固板33、支撑底座21和安装板25的强度组合在一起，增加整个结构的稳固性；[0049] 本实施例中，如图3和图4所示，限制杆43包括转盘431，转盘431的轴端与限制杆43的外壁呈转动设置，转盘431的轴端延伸至限制杆43的内壁中，转盘431的轴端固定连接有丝杆432，丝杆432的外壁上套设有阻塞块433，阻塞块433的两端均固定有连接块，且连接块延伸至限制杆43的外壁上，并且连接块的末端固定连接有限位套434，限位套434的顶端转动连接有联动盘435，联动盘435的内径与限制杆43的外壁呈套设设置；[0050] 限制杆43的两侧外壁上均开设有移动槽，且两组移动槽与阻塞块433两端的连接块相匹配，可通过手动拉动转盘431，转盘431带动整个丝杆432转动，进而使得阻塞块433向后运动，同时由于阻塞块433的移动造成气压不平衡，致使活塞板436同步运动。[0051] 本实施例中，如图3和图4所示，限制杆43还包括活塞板436和限位块439，活塞板436的外壁与限制杆43的内壁呈滑动设置，活塞板436与阻塞块433呈水平设置，活塞板436的后端固定连接有延伸杆437，延伸杆437的前端固定连接有推块438，限位块439的外壁与限制杆43的内壁呈滑动设置，限位块439关于限制杆43的横轴线对称设置有两组，且两组限位块439之间通过弹簧绳相连接；[0052] 推块438的横截面为等边梯形设置；[0053] 推块438的外壁上开设有与弹簧绳外径相匹配的槽口，伴随着活塞板436的位移，活塞板436带动推块438远离限位块439，致使两组限位块439解除限位，通过弹簧绳互相拉扯进行复位，从而限位块439收入限制杆43，从而可以将整个限制杆43拆除进行维护；[0054] 本实施例中，如图3、图4、图8和图9所示，联动盘435包括插接杆4351、接口4352和限位槽4353，插接杆4351的外壁与联动盘435的内壁呈套设连接，插接杆4351的一端与限制杆43的移动槽呈贯穿设置，并且延伸至限制杆43的内部，接口4352开设在丝杆432的外壁上，且接口4352与限制杆43之间呈水平设置，限位槽4353开设在联动盘435的内部，限制槽41的内壁上固定有复位弹簧，且复位弹簧的前端固定有顶块4354，顶块4354的顶端固定有凸块；[0055] 插接杆4351的外壁上开设有锁定槽，且锁定槽与顶块4354呈水平设置；[0056] 联动盘435的外壁上开设有通槽，且通槽与凸块呈滑动设置，手动推送插接杆4351前移，插接杆4351贯穿限制杆43，致使插接杆4351与限位槽4353对接，此时当转盘431转动时，联动盘435会通过插接杆4351的设置，连同丝杆432的转动一同旋转，使得联动盘435的两侧与弧形滑板37接触，并向上挤压，致使解除对插接板38的限位，从而实现第一加固板32和第二加固板33的拆卸，方便装置的使用；[0057] 本发明的使用方法和优点：该窑洞加固支护结构，工作过程如下：[0058] 如图1和图9所示，伴随着设备的安装完成后，外部土层1产生的压力向着窑洞本体2内部的方向挤压支撑底座21，由于如图1中所述的支撑底座21的形状，土层1产生的重力会形成针对支撑底座21向下的压力，致使将支撑底座21紧紧的下压，且通过支撑底座21下方的若干个限制块22的设置，使得支撑底座21与土层1之间紧密的贴合在一起，避免支撑底座21发生位移，造成承力结构变形；[0059] 接着工作人员可通过手动将第一加固板32和第二加固板33呈两两一组的搭配设置，插入支撑板23上，增加支撑板23和支撑底座21的重量，使得支撑底座21能够紧紧的贴合在土层1上，并且也能增加支撑板23的强度；[0060] 接着当第一加固板32和第二加固板33对接时，第二加固板33上的插接板38转动，对准弧形插槽34插入，同时拉动弧形滑板37，使得当插接板38完全插入时，通过释放弧形滑板37，致使弧形滑板37上的插块插入插接板38上的插槽中，对插接板38进行锁定，从而完成安装操作；[0061] 当工作人员需要对限制杆43进行维护时，可通过手动拉动转盘431，转盘431带动整个丝杆432转动，进而使得阻塞块433向后运动，同时由于阻塞块433的移动造成气压不平衡，致使活塞板436同步运动，活塞板436带动推块438远离限位块439，致使两组限位块439解除限位，通过弹簧绳互相拉扯进行复位，从而限位块439收入限制杆43，从而可以将整个限制杆43拆除进行维护；并且在对转盘431转动前，可手动推送插接杆4351前移，插接杆4351贯穿限制杆43，致使插接杆4351与限位槽4353对接，此时当转盘431转动时，联动盘435会通过插接杆4351的设置，连同丝杆432的转动一同旋转，使得联动盘435的两侧与弧形滑板37接触，并向上挤压，致使解除对插接板38的限位，从而实现第一加固板32和第二加固板33的拆卸，方便装置的使用。[0062] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

专利地区：陕西

专利申请日期：2023-02-07

专利公开日期：2024-11-22

专利公告号：CN116084729B