CN106223981B - 隧道中心水沟移动式平台装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种隧道中心水沟移动式平台装置及其工作方法。平台装置包括支撑单元、升降机构和行走轮，升降机构的第一端与支撑单元连接，升降机构可沿其长度方向实现长度调节；行走轮与升降机构的第二端连接。当把这种工作平台应用到隧道中心水沟时，由于支撑单元可以遮挡中心水沟的槽口，因此可以有效地解决隧道施工阶段中心水沟和行车、人的安全问题。并且，通过可移动式的行走设置能实时根据施工需要进行位置调整。
Description
技术领域
本发明涉及工程隧道施工设备领域，具体地说，是涉及一种隧道中心水沟移动式平台装置及其工作方法。
背景技术
在隧道施工中，双线隧道排水系统均采用仰拱填充加中心水沟形式。中心水沟的宽度大约60厘米，而未施工侧壁水沟宽度大约110厘米。继而造成了在施工中，车辆行驶只能以中心水沟分开左右行走，车辆在隧道中调头、跨线形式等均存在轮胎掉入水沟的安全问题。加之隧道内照明光线的局限性，这就给行车、行人的安全带来了很大的安全隐患。
如图1所示，在隧道1的施工中，仰拱2的施工阶段必须预留中心水沟3，但是中心水沟3将行车区域划分成左右线路，车辆4在左侧线路行驶，而车辆5则在右侧线路行驶。这对施工阶段中车辆的快速、安全行车带来诸多负面影响。如图2所示，在隧道6的施工中，衬砌台车门架7的空间十分有限，车辆8行驶在仰拱台面9上行驶，中心水沟10则位于车辆8的左右排轮胎之间的位置，这种情形下的车辆行驶难度较大。另外，受二衬台车、挂布台车等等台阶影响，在一些情况下，需要车辆跨线操作，但是这些过程的实现由于中心水沟的存在而更加困难。
在隧道施工阶段，中心水沟均未施工制作侧壁，沟的宽度大约为110厘米。针对隧道中心水沟存在的问题，传统的解决办法主要有两种：第一种方法是用隧道施工渣土将沟填埋，随即施工随即填埋，待后期施工水沟侧壁时再人工配合机械将填充渣土清除，该方法虽然安全性较高，但是耗费人力和财力较大。并且，这种作法在后期清除沟内渣土时对沟内混凝土接触面破坏较大。第二种方法是按照车辆和隧道施工组织情况，采用间隔形式设置车辆调头、跨线等区域性平台，一般采用约14毫米厚度以上的整幅钢板铺盖水沟，或者将该区域填充渣土行车平台，该方法虽然也可以解决行车的安全问题，但是所需钢板的铺设量较大，且钢板在车辆碾压后均会产生变形，后期变为废品处理，同时间隔段落未铺设钢板区域，均要采用钢筋制作防护栏杆和挂设安全警戒线进行封闭，材料消耗同样较大。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的主要目的是提供一种成本低廉的适用于中心水沟的车辆安全、快速行驶的隧道中心水沟移动式平台装置。本发明的另一目的是提供一种隧道中心水沟移动式平台装置的工作方法。
本发明提供的隧道中心水沟移动式平台装置包括支撑单元、升降机构和行走轮，升降机构的第一端与支撑单元连接，升降机构可沿其长度方向实现长度调节；行走轮与升降机构的第二端连接。
由上述方案可见，当把这种工作平台应用到隧道中心水沟时，由于支撑单元可以遮挡中心水沟的槽口，因此可以有效地解决隧道施工阶段中心水沟和行车、人的安全问题。并且，通过可移动式的行走设置能实时根据施工需要进行位置调整。
一个优选的方案是，支撑单元具有支撑平台、型钢框架，支撑平台铺设在型钢框架上。
由上述方案可见，型钢框架可以对支撑平台形成很好的支撑作用。
进一步优选的方案是，支撑单元的横截面为梯形，梯形具有矩形区域和分布于矩形区域两侧的三角区域；型钢框架具有相互连接的纵梁和横梁，纵梁的延伸方向与行走轮的行走方向相同；纵梁设置在矩形区域内，并且纵梁靠近三角区域。
由上述方案可见，三角区域可以延伸至中心水沟的外部而达到仰拱台面的位置，这样的设置有利于把车辆、行人的中心转化至仰拱台面上。
再进一步优选的方案是，在横梁靠近行走轮的一侧设有定位杆，定位杆用于放置在中心水沟内，定位杆的长度方向与行走轮的行进方向相同。
由上述方案可见，对平台装置起到定位功能，避免行走轮前行过程中的左右晃动。
再进一步优选的方案是，横梁为工字形横梁，工字形横梁具有相对设置的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的侧壁上具有滑槽，定位杆的滑动件设置在滑槽内，滑动件可沿滑槽移动。定位杆可沿横梁相对于升降机构移动。
由上述方案可见，定位杆的宽度可以进行调节，从而满足不同的中心水沟的宽度要求。
再进一步优选的方案是，升降机构具有升降丝杆，升降丝杆的第一端可与扳手的一端配合；升降丝杆的第二端与行走轮连接。
由上述方案可见，结构简单，易于控制行走轮的升降。
一个优选的方案是，支撑平台为防滑钢板；防滑钢板上具有黄色荧光漆涂装交通标识；支撑单元在行进方向的前端具有激光发射器。
由上述方案可见，安全警示方面采用半导体激光线形成可视警戒线，大大减少铺设钢板和防护栏杆的材料，整体操作简单，方便快捷，满足施工阶段需求的同时且可形成较大的经济效益。
本发明提供的隧道中心水沟移动式平台装置的工作方法,平台装置包括支撑单元、升降机构和行走轮，升降机构的第一端与支撑单元连接，升降机构可沿其长度方向实现长度调节；行走轮与升降机构的第二端连接；
工作方法包括下面的步骤：收缩步骤，升降机构带动行走轮至收缩状态；放置步骤，把平台装置放置到中心水沟内；伸展步骤，升降机构带动行走轮至伸展状态，行走轮与中心水沟的地面接触；行进步骤，带动平台装置行进至给定的区域。
一个优选的方案是，支撑单元具有支撑平台、型钢框架，型钢框架支撑支撑平台；纵梁设置在矩形区域内，并且纵梁靠近三角区域；型钢框架具有相互连接的纵梁和横梁，纵梁的延伸方向与行走轮的行走方向相同；支撑单元的横截面为梯形，梯形具有矩形区域和分布于矩形区域两侧的三角区域；
在行进步骤之后，升降机构带动行走轮脱离中心水沟的地面；同时，纵梁抵触至靠近中心水沟的仰拱台面上。
进一步优选的方案是，在横梁靠近行走轮的一侧设有定位杆，定位杆用于放置在中心水沟内，定位杆的长度方向与行走轮的行进方向相同；横梁为工字形横梁，工字形横梁具有相对设置的第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽的侧壁上具有滑槽，定位杆的滑动件设置在滑槽内，滑动件可沿滑槽移动；在放置步骤中，定位杠调整至靠近中心水沟侧壁的位置。
附图说明
图1是现有的隧道内车辆沿中心水沟的两侧运行的示意图。
图2是现有的另一隧道内车辆沿中心水沟运行的示意图。
图3是本发明隧道中心水沟移动式平台装置实施例应用在隧道中心水沟时的示意图。
图4是图3的局部放大图。
图5是本发明隧道中心水沟移动式平台装置实施例应用在隧道中心水沟时的另一示意图。
图6是本发明隧道中心水沟移动式平台装置实施例应用在中心水沟时的另一示意图。
图7是本发明隧道中心水沟移动式平台装置实施例型钢框架和升降机构的示意图。
图8是本发明隧道中心水沟移动式平台装置实施例的支撑单元的示意图。
图9是本发明隧道中心水沟移动式平台装置实施例的定位杆和横梁之间的连接关系结构图。
图10是本发明隧道中心水沟移动式平台装置实施例应用在中心水沟时的示意图。
图11是本发明隧道中心水沟移动式平台装置实施例应用在中心水沟时的俯视图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
如图3至图5所示，本实施例的隧道中心水沟移动式平台装置包括支撑单元20、升降机构30和行走轮40。
平台装置位于隧道的中心水沟70内，此时，行走轮40没有与中心水沟70的地面71接触。升降机构30的第一端与支撑单元20连接，具体地，升降机构30的第一端可以与支撑平台21或者型钢框架22连接。升降机构30可沿其长度方向实现长度调节，升降机构30具有升降丝杆31和升降缸32，升降丝杆31的第一端，即上端可与内六角扳手32配合，当外力旋转内六角扳手32时,就会带动升降丝杆31相对于升降缸32移动进而带动升降缸32和行走轮40的上下移动。
行走轮40与升降机构30的第二端连接，具体地，行走轮40连接在升降缸32上。在其它实施方式中，行走轮40也可以直接连接在升降丝杆31上，或者可以通过气缸的方式替代升降丝杆31的作用。
如图6所示，支撑单元20在行进方向的前端的两侧分别具有激光发射器72，并且在支撑单元20上还装有开关装置73和电源，电源向激光发射器72供电，开关装置可以经过手动或者遥控装置控制，进而控制激光发射器72的开闭。
支撑单元20具有支撑平台21和型钢框架22，支撑平台21铺设在型钢框架22上。型钢框架22具体可以选择114型钢，多个型钢框架22可以通过焊接工艺固定在一起。如图7所示，型钢框架22具有相互连接的两根平行布置的纵梁23和六根平行布置的横梁24，纵梁23的延伸方向与行走轮40的行走方向平行。另外，在两个纵梁23之间还可以设置斜撑梁28，斜撑梁28可以对框架22的整体起到加固作用。
如图8所示，支撑单元20的横截面的整体形状为梯形，梯形具有矩形区域25和分布于矩形区域25两侧的三角区域26、27。其中，在矩形区域25内的两端各自设置有一根纵梁23，并且纵梁23靠近三角区域26或27。
如图9所示，横梁24为工字形横梁，工字形横梁24具有相对设置的第一凹槽241第二凹槽242，第一凹槽241的侧壁243上具有滑槽244。在横梁24靠近行走轮40的一侧设有定位杆60（图3），定位杆60用于放置在中心水沟内，定位杆60的长度方向与行走轮40的行进方向相同。定位杆60具有滑动件61，滑动件61具有滑动杆和紧固件。滑动件61设置在滑槽244内，滑动件61可沿滑槽244移动。当需要移动定位杆60在滑槽244的位置时，紧固件处于松开状态，可以手动移动定位杆60在滑槽244内移动至需要的位置，当定位杆60移动至给定的位置后，紧固件如螺母由松开状态转换至紧固状态，这样就可以把定位杆60牢牢地固定在滑槽244需要的位置。当把本实施例的平台装置应用在隧道的仰拱中心水沟70时，中心水沟70的宽度在不同情况下会发生变化，而两个定位杆60之间距离的可调节性能够增强定位杆60对于不同宽度的中心水沟70的适应性。
如图10和图11所示，支撑平台21为防滑钢板，防滑钢板能够避免行驶车辆打滑，增强其行驶安全性，防滑钢板的厚度例如为4毫米。防滑钢板上具有黄色荧光漆涂装交通标识74，标识74包括箭头等图案。同时，其有利于司机和其它人员在洞内昏暗光线下的识别，在具体使用过程中应注意该平台装置的维修保养，做好平台装置表面的清洁工作。
本实施例的隧道中心水沟移动式平台装置的工作方法包括下面的步骤。
首先，执行收缩步骤。升降机构30带动行走轮40至收缩状态，收缩状态是指行走轮40处于相对于远端位置更加靠近支撑平台的位置，收缩状态也包括行走轮40处于近端位置，即行走轮40最接近支撑平台的位置。
接着，执行放置步骤。通过机械吊装把平台装置放置到中心水沟70内。此时，支撑单元20可以把中心水沟70的沟口遮蔽，支撑单元20的两侧的三角区域26、27分别位于沟口两侧的仰拱台面75（图10）上。同时，矩形区域25的第一部分也抵触在仰拱台面75上，型钢框架22可以对矩形区域起到很好的支撑作用，并且在第一部分内设置有型钢框架22的纵梁23。在另外的方案中，上述放置步骤完成之后，定位杆60依靠滑动件61、滑槽244和紧固件62的相互配合作用而移动至靠近所述中心水沟70侧壁的位置，移动到这个位置后，定位杆60可以避免平台装置的中心线与中心水沟的中心线出现错位，避免其随意移动，这样的方案也有利于下面提到的行走轮40在中心水沟70的地面71上移动。需要注意的是，定位杆60不应太过于紧贴中心水沟70两侧的侧壁，以免在平台装置的移动过程中出现摩擦阻碍。
接着，执行伸展步骤。升降机构30带动行走轮40至伸展状态，伸展步骤的过程是为了使得行走轮40向远离支撑平台的方向移动一定距离。当完成行走轮40的伸展后，行走轮40就可以与中心水沟70的地面71接触，接触之后，整个平台装置的重心由支撑单元20就转移至行走轮40。
接着，执行行进步骤。采用装载机等机械装置牵引带动平台装置行进至给定的区域，这里的给定的区域是指现场作业时需要对中心水沟70进行遮蔽的区域。由于具体的作业环境不同，因此需要遮蔽中心水沟70的区域是根据不同的情况而发生变化的，这样就需要对平台装置在中心水沟70内的位置进行及时调整。在实际应用时，中心水沟70内的不同位置可能需要分别放置平台装置。此时，就可以保持激光发射器72为工作状态，以实现激光警戒线形成和前后的平台装置首位相接，形成对中心水沟70的安全警戒。
接着，在行进步骤之后。升降机构30带动行走轮40脱离中心水沟70的地面71。同时，纵梁23抵触至靠近中心水沟70的两侧的仰拱台面75上。此时，平台装置的重心由行走轮40再次转移至支撑单元20上，也就是主要是型钢框架22起到了支撑作用。
本实施例的平台装置的总长度例如设计为6米，由于中心水沟70的距离通常要远远大于6米，因此根据不同的情况，可以把多个平台装置前后对齐拼接使用，从而满足不同长度的需要。
最后需要说明的是，本发明不限于上述的实施方式，诸如对升降机构采用气缸方式替代的设计等也在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.隧道中心水沟移动式平台装置, 包括:
支撑单元；
升降机构，所述升降机构的第一端与所述支撑单元连接，所述升降机构可沿其长度方向实现长度调节；
行走轮，与所述升降机构的第二端连接；
所述支撑单元具有支撑平台、型钢框架，所述支撑平台铺设在所述型钢框架上；
所述型钢框架具有相互连接的纵梁和横梁，所述纵梁的延伸方向与所述行走轮的行走方向相同，在所述横梁靠近所述行走轮的一侧设有定位杆，所述定位杆用于放置在所述中心水沟内，所述定位杆的长度方向与所述行走轮的行进方向相同。
2.根据权利要求1所述的隧道中心水沟移动式平台装置，其特征在于:
所述支撑单元的横截面为梯形，所述梯形具有矩形区域和分布于所述矩形区域两侧的三角区域；
所述纵梁设置在所述矩形区域内，并且所述纵梁靠近所述三角区域。
3.根据权利要求1所述的隧道中心水沟移动式平台装置，其特征在于：
所述横梁为工字形横梁，所述工字形横梁具有相对设置的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的侧壁上具有滑槽，所述定位杆的滑动件设置在所述滑槽内，所述滑动件可沿所述滑槽移动。
4.根据权利要求1所述的隧道中心水沟移动式平台装置，其特征在于：
所述升降机构具有升降丝杆，所述升降丝杆的第一端与扳手的一端配合；
所述升降丝杆的第二端与所述行走轮连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的隧道中心水沟移动式平台装置，其特征在于：
所述支撑平台为防滑钢板；
所述防滑钢板上具有黄色荧光漆涂装交通标识；
所述支撑单元在行进方向的前端具有激光发射器。
6.隧道中心水沟移动式平台装置的工作方法,其特征在于，所述平台装置包括:
支撑单元；
升降机构，所述升降机构的第一端与所述支撑单元连接，所述升降机构可沿其长度方向实现长度调节；
行走轮，与所述升降机构的第二端连接；
所述支撑单元具有支撑平台、型钢框架，所述支撑平台铺设在所述型钢框架上；
所述型钢框架具有相互连接的纵梁和横梁，所述纵梁的延伸方向与所述行走轮的行走方向相同，在所述横梁靠近所述行走轮的一侧设有定位杆，所述定位杆用于放置在所述中心水沟内，所述定位杆的长度方向与所述行走轮的行进方向相同；
该工作方法包括：
收缩步骤，升降机构带动所述行走轮至收缩状态；
放置步骤，把平台装置放置到隧道的中心水沟内；
伸展步骤，升降机构带动所述行走轮至伸展状态，所述行走轮与所述中心水沟的地面接触；
行进步骤，带动平台装置行进至给定的区域。
7.根据权利要求6所述的隧道中心水沟移动式平台装置的工作方法，其特征在于：
所述支撑单元的横截面为梯形，所述梯形具有矩形区域和分布于所述矩形区域两侧的三角区域，所述纵梁设置在所述矩形区域内，并且所述纵梁靠近所述三角区域；
在执行完所述行进步骤之后，所述升降机构带动所述行走轮脱离所述中心水沟的地面；同时，所述纵梁抵触至靠近所述中心水沟的仰拱台面上。
8.根据权利要求7所述的隧道中心水沟移动式平台装置的工作方法，其特征在于：
所述横梁为工字形横梁，所述工字形横梁具有相对设置的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽的侧壁上具有滑槽，所述定位杆的滑动件设置在所述滑槽内，所述滑动件可沿所述滑槽移动；
在执行所述放置步骤中，所述定位杆移动至靠近所述中心水沟侧壁的位置。
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