CN108756934A - 运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车，应用在运营隧道病害处治领域，包括行车机构、可伸缩式柱结构、可伸缩式横梁结构、可伸缩式纵梁结构、台车稳定机构和管片运送机构。本发明考虑到运营病害隧道装配式衬砌结构加固运营干扰小、作业速度快的基本要求，可实现：1、台车可自行移动，无需人为推进；2、台车可自动伸展为作业平台，时效性好，无需人力组装搭建，且避免了现场组件凌乱的情况出现；3、自动托举运载衬砌结构块，消除人力托举安全隐患；4、在台车自动组装及托举衬砌结构块时，无需封闭道路，对隧道内交通不形成干扰。

Description

运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车

技术领域

本发明属于运营隧道病害处治领域，具体涉及一种运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车。

背景技术

公路工程不断深入，大量隧道由新建转向运营，随着隧道服役时间的增加，设计、施工缺陷逐渐显现，公路隧道病害广泛发生。开裂、渗水、掉块等病害的出现，轻则损害视觉观瞻，分散驾驶人员注意力，重则引发安全事故，造成严重经济损失和社会影响。针对病害现状，发现后如何快速处治，一直为研究热点。

工程应用中，换拱、喷浆、贴钢带、三衬等处治措施较为常见，但也存在一定问题，换拱时间长且中断交通，喷浆、贴钢带、加固强度有限，表面视觉破坏明显，三衬易造成侵限。随着装配衬砌结构在盾构隧道中广泛应用与验证，其具有处治时效快、效果佳、运营干扰少、人力要求低等优势明显，必将成为公路隧道病害处治的重要方法。

装配式衬砌结构在隧道病害处治中无就用案例，尚未形成完整的施工体系。传统病害处治多以人力搬运、辅以现搭桁架简易作业平台为主，管件运输、现场堆放、装配搭接等时效性较差；且搭接过程占用隧道空间，搭接完成后无汽车行驶通道；平台无法自动前进，需辅以大型机器，病害加固过程需封闭道路，交通干扰大。由于装配式衬砌结构块体大，质量重，人力托举安全难度高，安全隐患大，传统托粗放式作业平台与作业方式难以适用于病害隧道装配式衬砌加固。

该台车可通过货车运送至作业区段，通过自行式机构自动完成装卸，通过液压装置实现顶部梁结构与两侧柱结构伸展，从而形成施工作业平台。该施工作业平台适用性广、作业效率高，有利于提高作业效率，减小作业时间，具有良好的适用性、经济性、可靠性与时效性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车，考虑到运营病害隧道装配式衬砌结构加固运营干扰小、作业速度快的基本要求，实现：1、台车可自行移动，无需人为推进；2、台车可自动伸展为作业平台，时效性好，无需人力组装搭建，且避免了现场组件凌乱的情况出现；3、自动托举运载衬砌结构块，消除人力托举安全隐患；4、在台车自动组装及托举衬砌结构块时，无需封闭道路，对隧道内交通不形成干扰。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车，包括行车机构、可伸缩式柱结构、可伸缩式横梁结构、可伸缩式纵梁结构、台车稳定机构和管片运送机构；所述行车机构包括方向舵和行走轮；所述方向舵可受无线控制手柄操控，并指使行走轮前进、后退、绕垂直方向轴旋转；所述可伸缩式柱结构包括通过内部液压系统实现伸缩的垂直立柱；所述方向舵设置于垂直立柱的下方；所述可伸缩式横梁结构包括通过内部液压系统实现伸缩的横梁立柱；所述可伸缩式纵梁结构包括通过内部液压系统实现伸缩的纵梁立柱；所示垂直立柱顶部与上部两侧的纵梁立柱通过斜立柱铰接并通过伸缩气缸连接，实现可伸缩式柱结构的折叠；所述台车稳定机构包括设置于内侧两垂直立柱下方的稳定脚支柱；所述管片运送机构包括环向设置于内侧垂直立柱、斜立柱和横梁立柱上方的行程导轨，以及可滑动设置在行程导轨上的机械手臂；所述机械手臂可在行程导轨上沿三轴方向小范围移动；所述液压系统和伸缩气缸可受无线控制手柄操控实现伸缩；所述机械手臂可受无线控制手柄操控实现沿行程导轨滑动/停止，以及在行程导轨上沿三轴方向运动。

优选的，所述稳定脚支柱下方设有橡胶垫。

优选的，所述可伸缩式纵梁结构采用两级伸缩，收缩完成后宽度小于2.4m，伸展开后宽度大于4m。

优选的，所述可伸缩式横梁结构采用两级伸缩或三级伸缩，伸展开后宽度大于9m。

优选的，还包括为行车机构、可伸缩式柱结构、可伸缩式横梁结构、可伸缩式纵梁结构和管片运送机构供电的发电系统。

本发明的有益效果在于：

1、台车可自行移动，无需人为推进。

2、台车可自动伸展为作业平台，时效性好，无需人力组装搭建，且避免了现场组件凌乱的情况出现。

3、自动托举运载衬砌结构块，消除人力托举安全隐患。

4、在台车自动组装及托举衬砌结构块时，无需封闭道路，对隧道内交通不形成干扰。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明三维立体图。

附图中标记如下：行车机构1、方向舵11、行走轮12、可伸缩式柱结构2、垂直立柱21、可伸缩式横梁结构3、横梁立柱31、可伸缩式纵梁结构4、纵梁立柱41、台车稳定机构5、稳定脚支柱51、管片运送机构6、行程导轨61、机械手臂62、斜立柱7、伸缩气缸8。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

一种运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车，包括行车机构1、可伸缩式柱结构2、可伸缩式横梁结构3、可伸缩式纵梁结构4、台车稳定机构5和管片运送机构6；所述行车机构1包括方向舵11和行走轮12；所述方向舵11可受无线控制手柄操控，并指使行走轮前进、后退、绕垂直方向轴旋转(无线控制手柄操控控制方向舵，进而控制行走轮实现前进、后退、转向为常规且成熟的现有控制技术，故图中未示出)；所述可伸缩式柱结构2包括通过内部液压系统实现伸缩的垂直立柱21(具体的，液压系统可以为液压伸缩杆，垂直立柱可为伸缩套筒结构，液压伸缩杆带动伸缩套筒运动为常规且成熟的现有技术，故图中未示出)；所述方向舵11设置于垂直立柱21的下方；所述可伸缩式横梁结构3包括通过内部液压系统实现伸缩的横梁立柱31；所述可伸缩式纵梁结构4包括通过内部液压系统实现伸缩的纵梁立柱41；所示垂直立柱21顶部与上部两侧的纵梁立柱41通过斜立柱7铰接并通过伸缩气缸8连接，实现可伸缩式柱结构的折叠；所述台车稳定机构5包括设置于内侧两垂直立柱21下方的稳定脚支柱51；所述管片运送机构6包括环向设置于内侧垂直立柱21、斜立柱7和横梁立柱上方的行程导轨61，以及可滑动设置在行程导轨61上的机械手臂62；所述机械手臂62可在行程导轨上沿三轴方向小范围移动；所述液压系统和伸缩气缸8可受无线控制手柄操控实现伸缩；所述机械手臂62可受无线控制手柄操控实现沿行程导轨滑动/停止，以及在行程导轨上沿三轴方向运动。

使用时，通过货车将本施工作业台车运送至待施工作业段，此时可伸缩式柱结构2、可伸缩式横梁结构3、可伸缩式纵梁结构4均处于收缩状态。

卸下本施工作业台车到待施工作业段后，通过无线控制手柄操控控制方向舵11，进而控制行走轮12，实现台车可自行移动至病害处治定位，实现在不同处治里程间行进位移。然后，通过无线控制手柄操控液压系统和伸缩气缸8，使可伸缩式柱结构2的垂直立柱21、可伸缩式横梁结构3的横梁立柱31、可伸缩式纵梁结构4的纵梁立柱41以及斜立柱7伸出打开，完成作业平台的自动组装搭建，其时效性好，效率高。其中台车稳定机构5的稳定脚支柱51用于保持加固作业过程中台车的稳固。

接下来，通过在路面一侧用卸载机具将管片放置于管片运送机构6的机械手臂62上，机械手臂62可对管片自动进行固定，然后通过无线控制手柄操控机械手臂62沿行程导轨61运动，进行管片安装的初步位置确定，然后通过无线控制手柄操控机械手臂62在行程导轨61上沿三轴方向运动，进行管片位置的精确调整确定。管片运送机构6实现了自动托举运载衬砌结构块，消除人力托举安全隐患。同时，因为本施工作业台车可在隧道内自动行进，且行车机构1、可伸缩式柱结构2、可伸缩式横梁结构3和可伸缩式纵梁结构4构成了一个拱形中空结构，在台车自动组装及托举衬砌结构块时，无需封闭道路，对隧道内交通不形成干扰。

进一步的，本实施例采用的稳定脚支柱51下方设有橡胶垫(图中未示出)，保证抗滑稳定的同时，防止对原有路面造成破坏。

进一步的，本实施例采用的可伸缩式纵梁结构4采用两级伸缩，收缩完成后宽度小于2.4m，进而证保其满足货车的宽度限制，并富余10cm操作误差，伸展开后，伸展开后宽度大于4m，从而为施工作业提供足够空间。

进一步的，本实施例采用的可伸缩式横梁结构3采用两级或三级伸缩，伸展开后宽度大于9m，进而保证在时速设计为60km/h、80km/h、100km/h、120km/h的两车道、三车道隧道中均能适用。

进一步的，本实施例还包括为行车机构1、可伸缩式柱结构2、可伸缩式横梁结构3、可伸缩式纵梁结构4和管片运送机构6供电的发电系统(图中未示出)，减小现场接电带来安全隐患。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.一种运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车，其特征在于：包括行车机构、可伸缩式柱结构、可伸缩式横梁结构、可伸缩式纵梁结构、台车稳定机构和管片运送机构；所述行车机构包括方向舵和行走轮；所述方向舵可受无线控制手柄操控，并指使行走轮前进、后退、绕垂直方向轴旋转；所述可伸缩式柱结构包括通过内部液压系统实现伸缩的垂直立柱；所述方向舵设置于垂直立柱的下方；所述可伸缩式横梁结构包括通过内部液压系统实现伸缩的横梁立柱；所述可伸缩式纵梁结构包括通过内部液压系统实现伸缩的纵梁立柱；所示垂直立柱顶部与上部两侧的纵梁立柱通过斜立柱铰接并通过伸缩气缸连接，实现可伸缩式柱结构的折叠；所述台车稳定机构包括设置于内侧两垂直立柱下方的稳定脚支柱；所述管片运送机构包括环向设置于内侧垂直立柱、斜立柱和横梁立柱上方的行程导轨，以及可滑动设置在行程导轨上的机械手臂；所述机械手臂可在行程导轨上沿三轴方向小范围移动；所述液压系统和伸缩气缸可受无线控制手柄操控实现伸缩；所述机械手臂可受无线控制手柄操控实现沿行程导轨滑动/停止，以及在行程导轨上沿三轴方向运动。

2.根据权利要求1所述的运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车，其特征在于：所述稳定脚支柱下方设有橡胶垫。

3.根据权利要求1所述的运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车，其特征在于：所述可伸缩式纵梁结构采用两级伸缩，收缩完成后宽度小于2.4m，伸展开后宽度大于4m。

4.根据权利要求1所述的运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车，其特征在于：所述可伸缩式横梁结构采用两级伸缩或三级伸缩，伸展开后宽度大于9m。

5.根据权利要求1所述的运营病害隧道装配式处治结构施工作业台车，其特征在于：还包括为行车机构、可伸缩式柱结构、可伸缩式横梁结构、可伸缩式纵梁结构和管片运送机构供电的发电系统。