CN108894791B - 一种隧道环向盲沟切割台车 - Google Patents

Abstract

一种隧道环向盲沟切割台车包括带齿仿形轨道和底梁；底梁前端设有带齿仿形轨道，带齿仿形轨道内侧设有内齿圈，切割行走机构与带齿仿形轨道相配合，切割装置与切割行走机构相连接并位于带齿仿形轨道前方，带齿仿形轨道的后端面自上而下设有横移机构和脱模装置，升降机构连接在横移机构上部，升降机构与衬砌模板连接，衬砌模板与脱模装置活动连接，衬砌模板后方依次设有泵站和配重，泵站和配重均固定在底梁上，底梁的下方设有行走机构。本发明不仅可以利用刀具进行切割隧道环形盲沟，并且配有模板衬砌功能，不占用车辆通道，可以在此设备上作业回填混凝土，工作时，与隧道内其他工序互不干涉。

Description

一种隧道环向盲沟切割台车

技术领域

本发明涉及隧道施工装备技术领域，特别是指一种隧道环向盲沟切割台车。

背景技术

环形槽切割设备是用于高海拔、高寒地区的隧道，防排水环向盲沟施工作业的开挖设备。以往环形槽施工，需要简易台架，工人埋炸药，放炮开挖。爆破出来的环形槽，参差不齐，而且是梯形的，为了隧道内部宽度达到要求，外部尺寸会很大，回填就需要更多的混凝土。随着隧道机械化程度的不断提高，隧道施工设备工法日趋先进，施工质量也不断提高。但现有的切割设备不具备切割同时回填混凝土的功能。

发明内容

针对于上述背景技术中所述的不足，本发明提出一种隧道环向盲沟切割台车，解决了此环节施工中的超挖、欠挖现象和不连续作业问题，同时可在同一设备上进行回填工作。

本发明的技术方案是这样实现的：一种隧道环向盲沟切割台车，包括带齿仿形轨道和底梁；底梁前端设有带齿仿形轨道，切割行走机构与带齿仿形轨道相配合，切割装置与切割行走机构相连接并位于带齿仿形轨道前方，带齿仿形轨道的后端面自上而下设有横移机构和脱模装置，升降机构连接在横移机构上部，升降机构与衬砌模板连接，衬砌模板与脱模装置活动连接，衬砌模板后方依次设有泵站和配重，泵站和配重均固定在底梁上，底梁的下方设有行走机构。

所述带齿仿形轨道内侧设有内齿圈，切割行走机构包括轨道导向轮、驱动行走小齿轮、液压马达、摆动油缸、带座轴承、行走驱动箱和摆动轴；行走驱动箱上连接有导向轮，导向轮与带齿仿形轨道相配合，液压马达连接在行走驱动箱上，驱动行走小齿轮与液压马达连接，驱动行走小齿轮与带齿仿形轨道的内齿圈相配合，摆动油缸与行走驱动箱连接，行走驱动箱与带座轴承连接，摆动油缸与摆动轴的一端连接，摆动轴的另一端穿过带座轴承，摆动轴与带座轴承转动连接。

所述切割装置包括刀具、多级油缸、加强板、伸缩导向筒、顶升筋板、除尘装置和外壳；外壳内部设有伸缩导向筒和多级油缸，伸缩导向筒在中间，伸缩导向筒的两侧各设有一个多级油缸，多级油缸的活塞杆端法兰与顶升筋板螺栓连接，多级油缸的缸筒端法兰与外壳内底板螺栓连接，刀具穿过顶升筋板与伸缩导向筒连接，刀具穿过顶升筋板与伸缩导向筒连接，外壳外部连接有除尘装置和加强板，加强板与摆动轴连接。

所述带齿仿形轨道的后端面自上而下连接有支架I和支架II，支架I上设有横移机构，横移机构上部与升降机构连接，升降机构与衬砌模板连接，支架Ⅱ上连接有脱模装置，脱模装置与衬砌模板活动连接。

所述行走机构包括主动行走和从动行走，主动行走包括行走驱动电机。

所述从动行走设置在主动行走前方。

所述刀具与伸缩导向筒为可拆卸连接。

所述泵站分别与液压马达、摆动油缸和多级油缸相连接。

本发明的有益效果是：本发明不仅可以利用刀具进行切割隧道环形盲沟，并且配有模板衬砌功能，不占用车辆通道，可以在此设备上作业回填混凝土，工作时，与隧道内其他工序互不干涉。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为切割装置无作业状态时本发明的主视图；

图2为本发明的后视图；

图3为切割装置作业状态时本发明的主视图；

图4为本发明的侧视图；

图5是切割装置的主视图；

图6是切割装置及切割行走机构的侧视图。

图中：1-环形槽断面、2-初期支护断面、3-带齿仿形轨道、4-切割装置、5-衬砌模板、6-脱模装置、7-横移机构、8-升降机构、9-切割行走机构、10-配重、11-泵站、12-从动行走、13-主动行走、14-底梁、15-支架Ⅰ、16-支架Ⅱ、4-1-刀具、4-2-多级油缸、4-3-加强板、4-4-伸缩导向筒、4-5-顶升筋板、4-6-除尘装置、4-7-切割装置无作业状态、4-8-切割装置作业状态、4-9-外壳、9-1-导向轮、9-2-驱动行走小齿轮、9-3-液压马达、9-4-摆动油缸、9-5-带座轴承、9-6-行走驱动箱、9-7-摆动轴、13-1-行走驱动电机。

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付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。

如图1至图6所示，实施例1，一种隧道环向盲沟切割台车，包括带齿仿形轨道3和底梁14；带齿仿形轨道3的后端面与底梁14的前端面连接，带齿仿形轨道3即台车门架，根据隧道断面形状设计的。

切割行走机构9与带齿仿形轨道3相配合，切割装置4与切割行走机构9相连接并位于带齿仿形轨道前方，带齿仿形轨道3的后端面自上而下设有横移机构7和脱模装置6，升降机构8连接在横移机构7上部，带齿仿形轨道3后方设有衬砌模板5，横移机构7可带动升降机构8水平移动，升降机构8可上下伸缩，升降机构8与衬砌模板5连接，从而调整衬砌模板5的位置。

衬砌模板5与脱模装置6活动连接，衬砌模板5后方依次设有泵站11和配重10，泵站11和配重10均固定在底梁14上，底梁14的下方设有行走机构，行走机构可带动整个台车移动。

实施例2，一种隧道环向盲沟切割台车，包括带齿仿形轨道3、切割装置4、衬砌模板5、脱模装置6、横移机构7、升降机构8、切割行走机构9、配重10、泵站11、从动行走12、主动行走13和底梁14，带齿仿形轨道3的后端面与底梁14的前端面连接，带齿仿形轨道3即台车门架，根据隧道断面形状设计的，带齿仿形轨道3内侧设有内齿圈301。

切割行走机构9与带齿仿形轨道3相配合，切割装置4与切割行走机构9相连接并位于带齿仿形轨道前方，带齿仿形轨道3的后端面自上而下连接有支架I15和支架II16，支架I15上设有横移机构7，横移机构7上部与升降机构8连接，升降机构8与衬砌模板5连接，横移机构7可带动升降机构8在支架Ⅰ15上水平移动，升降机构8可上下伸缩，升降机构8与衬砌模板5连接，从而调整衬砌模板5的位置，使整个衬砌模板5可升降、可横移。

支架Ⅱ16上连接有脱模装置6，脱模装置6与衬砌模板5活动连接，衬砌模板5后方设有泵站11，泵站11固定在底梁14上，泵站11后方设有配重10，配重10固定在底梁14上，底梁14的下表面连接有从动行走12和主动行走13，从动行走12设置在主动行走13前方，主动行走13包括行走驱动电机13-1，行走驱动电机13-1驱动主动行走13运动，通过从动行走12和主动行走13带动整个台车移动。

所述切割行走机构9包括轨道导向轮9-1、驱动行走小齿轮9-2、液压马达9-3、摆动油缸9-4、带座轴承9-5、行走驱动箱9-6和摆动轴9-7，行走驱动箱9-6上连接有导向轮9-1，导向轮9-1与带齿仿形轨道3相配合，行走驱动箱9-6与液压马达9-3连接，液压马达9-3与驱动行走小齿轮9-2连接，液压马达9-3带动驱动行走小齿轮9-2转动，驱动行走小齿轮9-2与带齿仿形轨道3的内齿圈301相配合，从而带动切割行走机构9沿带齿仿形轨道3移动，切割行走机构9与切割装置4连接，从而带动切割装置4沿带齿仿形轨道3移动，采用液压马达9-3，结构小，不占空间。

行走驱动箱9-6与摆动油缸9-4连接，行走驱动箱9-6与带座轴承9-5连接，摆动油缸9-4与摆动轴9-7的一端连接，摆动轴9-7的另一端穿过带座轴承9-5，摆动轴9-7与带座轴承9-5转动连接。

所述切割装置4包括刀具4-1、多级油缸4-2、加强板4-3、伸缩导向筒4-4、顶升筋板4-5、除尘装置4-6和外壳4-9，外壳4-9内部设有伸缩导向筒4-4和多级油缸4-2，伸缩导向筒4-4在中间，伸缩导向筒4-4的两侧各设有一个多级油缸4-2，多级油缸4-2的活塞杆端法兰与顶升筋板4-5螺栓连接，多级油缸4-2的缸筒端法兰与外壳4-9内底板螺栓连接，刀具4-1穿过顶升筋板4-5与伸缩导向筒4-4连接，外壳4-9外部连接有除尘装置4-6和加强板4-3，多级油缸4-2伸缩带动顶升筋板4-5上下移动，带动伸缩导向筒4-4伸缩，从而带动刀具4-1上下移动，可满足刀具4-1往深处开挖。刀具4-1与伸缩导向筒4-4为可拆卸连接，根据地质地层的不同，针对地理环境决定使用不同种类的刀具。

加强板4-3与摆动轴9-7连接。摆动油缸9-4带动摆动轴9-7旋转，从而带动切割装置4旋转角度开挖。

所述泵站11分别与液压马达9-3、摆动油缸9-4和多级油缸4-2相连接，为液压马达9-3、摆动油缸9-4和多级油缸4-2的运动提供动力。

本发明的工作过程：台车行驶至固定工位，切割装置4开始为切割装置无作业状态4-7，切割装置4逐渐进入切割装置作业状态4-8，从顶拱部位开始，将4-2多级油缸伸出，带动伸缩导向筒4-4伸出，刀具4-1伸出，刀具4-1开挖。同时，摆动油缸9-4带动刀具4-1旋转，开挖工法顺序为由上而下，一层一层开挖。刀具4-1开挖顶拱一公分左右后，由切割装置9行走带着4切割装置行走至侧模位置开始开挖环形槽断面1。按照开挖顺序进行结束后，工人开始预埋排水管件。安装完毕后，台车行驶前进，将衬砌模板5对齐开挖的环向槽。由横移机构7和升降机构8将衬砌模板5调整至需要衬砌面，即初期支护断面2，浇筑混凝土。浇筑结束后，需要等混凝土完全凝固，达到要求的强度后，开始脱模，由脱模装置6自动脱模，先收起来侧模模板，再由升降机构8收缩，将顶模模板降下来。至此一个循环结束，台车行驶至下一个循环工位。

其他结构同实施例1。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种隧道环向盲沟切割台车，其特征在于：包括带齿仿形轨道（3）和底梁（14）；底梁（14）前端设有带齿仿形轨道（3），切割行走机构（9）与带齿仿形轨道（3）相配合，切割装置（4）与切割行走机构（9）相连接并位于带齿仿形轨道前方，带齿仿形轨道（3）的后端面自上而下设有横移机构（7）和脱模装置（6），升降机构（8）连接在横移机构（7）上部，升降机构（8）与衬砌模板（5）连接，衬砌模板（5）与脱模装置（6）活动连接，衬砌模板（5）后方依次设有泵站（11）和配重（10），泵站（11）和配重（10）均固定在底梁（14）上，底梁（14）的下方设有行走机构；

所述切割装置（4）包括刀具（4-1）、多级油缸（4-2）、加强板（4-3）、伸缩导向筒（4-4）、顶升筋板（4-5）、除尘装置（4-6）和外壳（4-9）；外壳（4-9）内部设有伸缩导向筒（4-4）和多级油缸（4-2），伸缩导向筒（4-4）在中间，伸缩导向筒（4-4）的两侧各设有一个多级油缸（4-2），外壳（4-9）上端与顶升筋板（4-5）连接，伸缩导向筒（4-4）和多级油缸（4-2）的上端均与顶升筋板（4-5）连接，刀具（4-1）穿过顶升筋板（4-5）与伸缩导向筒（4-4）连接，外壳（4-9）外部连接有除尘装置（4-6）和加强板（4-3），加强板（4-3）与摆动轴（9-7）连接。

2.根据权利要求1所述的隧道环向盲沟切割台车，其特征在于：所述切割行走机构（9）包括轨道导向轮（9-1）、驱动行走小齿轮（9-2）、液压马达（9-3）、摆动油缸（9-4）、带座轴承（9-5）、行走驱动箱（9-6）和摆动轴（9-7）；行走驱动箱（9-6）上连接有导向轮（9-1），导向轮（9-1）与带齿仿形轨道（3）相配合，液压马达（9-3）连接在行走驱动箱（9-6）上，驱动行走小齿轮（9-2）与液压马达（9-3）连接，带齿仿形轨道（3）内侧设有内齿圈（301），驱动行走小齿轮（9-2）与带齿仿形轨道（3）的内齿圈（301）相配合，摆动油缸（9-4）与行走驱动箱（9-6）连接，行走驱动箱（9-6）与带座轴承（9-5）连接，摆动油缸（9-4）与摆动轴（9-7）的一端连接，摆动轴（9-7）的另一端穿过带座轴承（9-5），摆动轴（9-7）与带座轴承（9-5）转动连接。

3.根据权利要求1所述的隧道环向盲沟切割台车，其特征在于：所述带齿仿形轨道（3）的后端面自上而下连接有支架I（15）和支架II（16），支架I（15）上设有横移机构（7），支架Ⅱ（16）上连接有脱模装置（6），脱模装置（6）与衬砌模板（5）活动连接。

4.根据权利要求1所述的隧道环向盲沟切割台车，其特征在于：所述行走机构包括主动行走（13）和从动行走（12），主动行走（13）包括行走驱动电机（13-1）。

5.根据权利要求4所述的隧道环向盲沟切割台车，其特征在于：所述从动行走（12）设置在主动行走（13）前方。

6.根据权利要求1所述的隧道环向盲沟切割台车，其特征在于：所述刀具（4-1）与伸缩导向筒（4-4）为可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的隧道环向盲沟切割台车，其特征在于：所述泵站（11）分别与液压马达（9-3）、摆动油缸（9-4）和多级油缸（4-2）相连接。