CN109162740A - 用于铺设防水层的装置以及台车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于铺设防水层的装置以及台车。该装置包括铺设轴杆，所述铺设轴杆构造为用于在其上缠卷待铺设的防水层，所述装置还包括支撑杆，所述支撑杆与所述铺设轴杆旋转式连接，所述铺设轴杆通过所述支撑杆而旋转式连接到吊篮上，所述铺设轴杆构造为能随所述吊篮一起在隧道内移动。通过该装置，作业人员能够方便地在隧道壁上铺设防水层。

Description

用于铺设防水层的装置以及台车
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，特别是涉及一种用于铺设防水层的装置。本发明还涉及包含该装置的用于铺设防水层的台车。
背景技术
隧道是修建在地下、水下或山体中的、用于铺设铁路或修筑公路以供机动车辆通行的建筑物。目前，隧道防水工程越来越受到重视，这是因为渗漏水的现象会直接影响到隧道的主体结构的质量和使用安全性。在现有技术中，通常在隧道壁上铺设防水层(例如，防水板或防水布等)以实现防水作用。
然而，铺设防水层通常需要在隧道内搭设大型的、能覆盖整个隧道的简易平台或脚手架等，以允许作业人员能够接触到整个隧道内壁。搭设平台需要耗费大量时间，并且需要作业人员耗费大量精力，效率非常低。为了提高效率，大部分平台都是通过现场的简易焊接来搭建的。这使得平台的稳定性较差。在铺设防水层的过程中，需要多个作业人员在平台上来回走动，操作过程非常繁琐。这非常不利于保证作业人员的安全性。
因此，需要一种能够方便作业人员铺设防水层的装置。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种用于铺设防水层的装置。通过该装置，作业人员能够方便地在隧道壁上铺设防水层。本发明还提出了用于铺设防水层的台车。
根据本发明的第一方面，提出了一种用于铺设防水层的装置，其包括铺设轴杆，所述铺设轴杆构造为用于在其上缠卷待铺设的防水层，所述装置还包括支撑杆，所述支撑杆与所述铺设轴杆旋转式连接，所述铺设轴杆通过所述支撑杆而旋转式连接到吊篮上，所述铺设轴杆构造为能随所述吊篮一起在隧道内移动。
通过这种装置，能够允许待铺设的防水层与作业人员在隧道内灵活地移动，由此能够方便作业人员在隧道壁上铺设防水层。
在一个实施例中，装置包括一对所述支撑杆，各个支撑杆均垂直于所述铺设轴杆的轴向方向延伸，所述一对支撑杆分别将将所述铺设轴杆的两端与所述吊篮连接在一起。
在一个实施例中，装置还包括设置在各个支撑杆与铺设轴杆之间、沿所述铺设轴杆的轴向方向延伸的连接接头，所述连接接头的一端与所述支撑杆固定相连，所述连接接头的另一端与所述铺设轴杆可拆卸式相连。
在一个实施例中，所述支撑杆的端部构造有与所述铺设轴杆同轴的连接套筒，所述连接接头的一端插入到所述连接套筒内，并构造为能相对于所述连接套筒滑动。
在一个实施例中，连接接头的另一端构造为中空的，能容纳所述铺设轴杆的端部，其中，在所述铺设轴杆的端部上构造有沿铺设轴杆的径向方向贯穿所述铺设轴杆的第一连接孔，在所述连接接头的另一端上贯穿式构造有与所述第一连接孔相对应的第二连接孔，所述连接接头还包括能插入到所述第一连接孔和所述第二连接孔内以将所述铺设轴杆和所述连接接头连接在一起的插入件。
在一个实施例中，在所述连接接头的另一端上构造有从端面处沿所述连接接头的轴向方向延伸的狭缝。
在一个实施例中，所述连接接头的另一端构造为包括至少两个端面部分，所述至少两个端面部分不齐平。
在一个实施例中，所述连接接头包括第一连接段和第二连接段，所述第一连接段的一端与所述支撑杆固定相连，所述第一连接段的另一端与所述第二连接段的一端通过关节球轴承相连，所述第二连接段的另一端与所述铺设轴杆可拆卸式相连。
在一个实施例中，所述支撑杆通过旋转驱动器与所述吊篮相连，允许所述支撑杆相对于所述吊篮转动。
在一个实施例中，所述支撑杆包括：主杆，所述主杆为中空的，并与所述吊篮相连；副杆，所述副杆套设在所述主杆内，并构造为能沿所述支撑杆延伸的方向相对于所述主杆移动；以及驱动液压缸，所述驱动液压缸的缸体与所述主杆固定相连，所述驱动液压缸的活塞杆与所述副杆固定相连，所述驱动液压缸构造为能驱动所述副杆相对于所述主杆移动。
在一个实施例中，所述装置还包括与所述吊篮可拆卸式连接的安装架，所述安装架相对于所述吊篮向外延伸，并将所述吊篮与所述支撑杆连接在一起
在一个实施例中，所述驱动液压缸平行于所述主杆和副杆延伸设置，并不延伸超出所述主杆和副杆。
根据本发明的第二方面，提出了一种使用上述装置来铺设防水层的方法，所述方法包括：使所述吊篮沿着隧道内壁移动，允许所述铺设轴杆靠近所述隧道内壁，将缠卷在铺设轴杆上的防水层按压到隧道内壁上。
根据本发明的第三方面，提出了一种用于铺设防水层的台车，包括底盘、转台、主臂、折叠臂、第一变幅油缸、第二变幅油缸、上述用于铺设防水层的装置；转台可转动地安装在底盘上，转台可沿底盘前后移动，主臂与转台铰接，折叠臂与主臂铰接，吊篮通过回转装置与折叠臂连接，第一变幅油缸两端分别与转台和主臂连接，第二变幅油缸两端分别与主臂和折叠臂连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)不需搭设占据整个隧道内部的大型的平台，即可在隧道内壁上铺设防水层；(2)该装置的移动灵活，结构简单。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1显示了根据本发明的一个实施方案的用于铺设防水层的装置；
图2显示了图1中的用于铺设防水层的装置在隧道中的使用方法；
图3显示了根据本发明的一个实施方案的连接接头；
图4显示了根据本发明的一个实施方案的用于铺设防水层的台车；
图5显示了图4中的台车的另一状态。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，根据本申请的一个实施方案的用于铺设防水层的装置(以下简称为“装置”)100包括缠卷有待铺设的防水层121的铺设轴杆120。铺设轴杆120大体上构造为圆柱形的。铺设轴杆120可设置在吊篮160上，以使其能随着吊篮160一起移动。这里的吊篮160可以为任意适当的移动式施工设备(例如，台车)的吊篮。
例如，铺设轴杆120可通过支撑杆110而与吊篮160相连。优选地，装置100包括两个(即，一对)支撑杆110，这两个支撑杆110的一端分别与铺设轴杆120的两端相连，另一端与吊篮160相连。支撑杆110沿着与铺设轴杆120的轴向方向垂直的方向延伸。这种设置能够非常有效地支撑住铺设轴杆120。
在一个优选的实施例中，支撑杆110与铺设轴杆120通过图3所示的方式连接在一起。在图3所示的实施例中，铺设轴杆120包括中空的轴杆主体122以及与轴杆主体122相连(例如，通过焊接的方式)的端部插件123，其中，防水层缠卷在轴杆主体122上。装置100还包括连接接头130，该连接接头130的一端与支撑杆110固定连接，另一端与铺设轴杆120的端部插件123可拆卸式相连。具体地，连接接头130包括第一连接部131和第二连接部132。第一连接部131和第二连接部均构造为与铺设轴杆120同轴的圆柱形。第一连接部131的一端(在图3中为位于左侧的一端)与支撑杆110相连，另一端套设在中空的第二连接部132的一端内，并通过关节球轴承134而与其相连。第二连接部132的另一端也为中空的，在其上构造有沿径向方向贯穿式设置的连接孔。相应地，在端部插件123上相应地构造有沿径向方向贯穿端部插件123的另外的连接孔，该连接孔与第二连接部132上的连接孔可对齐。连接接头130还包括插入到上述两个连接孔内的插入件133。该插入件133优选为螺栓。通过将插入件133插入到两个连接孔内，可避免第二连接部132与铺设轴杆120分离开。在插入件133为螺栓的情况下，转动螺母以进行紧固，能够确保第二连接部132与铺设轴杆120之间的连接稳定。
在一个实施例中，上述第一连接部131的一端与支撑杆110之间的连接可以为固定连接，例如紧固连接。
在一个优选的实施例中，支撑杆110的端部处构造有连接套筒，该连接套筒与铺设轴杆120同轴，并构造有沿轴向方向贯穿连接套筒的内腔。第一连接部131的一端插入到该内腔中，并能在该内腔中沿轴向滑动。通过这种设置，更加有利于调节铺设轴杆120相对于支撑杆110的姿态。尤其是在铺设轴杆120两端的支撑杆110的位置不同步的情况下，这种设置非常有利于确保装置100的稳定性，并允许装置100顺利运行。优选地，在第一连接部131的该一端的端面处设置有挡板，该挡板至少部分与连接套筒重叠。由此，在第一连接部131移动时，挡板能够避免第一连接部131的该一端脱离连接套筒。
优选地，在上述第二连接部132的另一端(即，图3中位于右侧的一端)上可构造有从端面处沿轴向方向延伸的狭缝(未显示)。该狭缝可与连接孔相差约90°。通过转动螺栓上的螺母可将螺栓紧固至狭缝略微变窄的程度，由此进一步确保第二连接部132与铺设轴杆120之间的连接稳固。另外，第二连接部132的另一端构造为：在不受外力的自然状态下，其内径略大于端部插件123插入其中的部分的最大外径；在受到紧固的状态下，其能紧密地贴合在端部插件132的外表面上。这种设置能方便作业人员将端部插件123插入到第二连接部132内。
另外，上述第二连接部132的另一端还可设置为包含多个不齐平的端面部分。例如，在图3所示的实施例中，第二连接部132包含第一端面部分132A和第二端面部分132B。在第一端面部分132A所在的区域内，第二连接部132沿轴向方向的长度较长，而在第二端面部分132B所在的区域内，第二连接部132沿轴向方向的长度较短。通过这种设置进一步有利于将端部插件123插入到第二连接部132内。例如，在第二连接部132设置有上述狭缝的情况下，第一端面部分132A和第二端面部分132B可分别构造于狭缝的两侧。
端部插件123优选地具有锥形或球形的表面，其截面大小在从端面沿轴向方向延伸的方向上逐渐增大。这种设置有利于将端部插件123插入到第二连接部132内。
另外，轴杆主体122可构造为圆柱形的形状，其截面可沿轴向方向保持恒定不变，或者可在从中间向端部的方向上逐渐增大。通过这种设置，有利于将防水层保持在轴杆主体122上的固定位置处。同时，这种结构的轴杆主体122不易损坏。
通过连接接头130的上述设置，能够实现支撑杆110与铺设轴杆120之间的的稳定连接，并且使它们能够快速地拆装。这非常有利于提高工程作业的效率。
另外，还可在铺设轴杆110上设置张紧机构，该张紧机构构造为：在铺设轴杆110未承受转矩(即，缠卷在其上的防水层未承受转矩)的情况下，保持铺设轴杆110不转动；在铺设轴杆110受到一定程度的转矩(即，缠卷在其上的防水层受到一定程度的转矩)的情况下，允许铺设轴杆110缓慢旋转，以释放防水层。
在一个实施例中，支撑杆110构造为可伸缩的结构。如图1所示，支撑杆110包括中空的主杆111以及套设在主杆内的副杆112，副杆112可沿着主杆111的延伸方向相对于主杆111移动。通过这种设置，可允许支撑杆110的长度发生变化。另外，支撑杆110还可包括驱动液压缸，以用于控制支撑杆110的长度。驱动液压缸包含与主杆111平行地延伸的缸体113，以及密封式配合在缸体113内的活塞114，活塞114能延伸到缸体113之外。缸体113在活塞114与其密封配合的部分的两侧均构造有相应的液体流道。缸体113与主杆111固定相连，而活塞114与副杆112固定相连。在驱动液压缸的作用下，副杆112就能够根据需要而伸出或缩回主杆111。主杆111和副杆112均可构造有矩形的截面。
另外，装置100还可包括从吊篮160向外延伸的安装架150。例如，在如图1所示的实施例中，吊篮160包含底板以及垂直于底板向上延伸的护栏。安装架150安装在护栏之外。在该安装架150上固定设置有旋转驱动器140。该旋转驱动器140与支撑杆110相连，从而能够驱动支撑杆110进行旋转运动。例如，该旋转驱动器140构造为允许支撑杆110从竖直向上延伸的姿态旋转约±120°。例如，旋转驱动器140可以是回转式减速器。
支撑杆110的旋转范围可通过电动控制来限定，也可通过在安装架上设置相应的挡块来限定。
在一个实施例中，该安装架150优选地可拆卸式连接到吊篮160上。由此，在将安装架150拆卸下来之后，吊篮160可正常地应用到其他作业中去。
对于装置100而言，可针对各个支撑杆110均设置相应的驱动液压缸和旋转驱动器。通过这种设置能够非常稳定地调整和保持缠卷在铺设轴杆上的防水层的位置。上文中所述的关节球轴承134可有效地调节多个驱动部件有可能带来的不同步问题，以确保装置100的可靠性。
另外，也可仅针对一个支撑杆110而设置相应的驱动液压缸和旋转驱动器。在这种情况下，可另外设置相应的传动机构来确保装置100的可靠性。
图2显示了图1中的装置100用于铺设防水层时的方法，其中分别显示了I至IV四种状态。在作业过程中，可按照从状态I至状态IV的顺序进行作业。
本发明中的用于铺设防水层的台车400包括装置100和吊篮160。另外，改台车400还包括底盘410。在图4中显示了该台车400处于移动运输过程中的状态。在图5中显示了该台车400的工作状态。在该底盘410上设置有转台420，420可围绕竖直的轴线旋转。转台420构造有圆柱形的基座，以及固定安装在该基座上的固定架。该转台420可沿着底盘410前后移动。
台车400还可包括调节支撑杆组430，该调节支撑杆组430至少包括两个依次连接的主臂431和折叠臂432。该调节支撑杆组430用于将转台420和吊篮160连接在一起，以允许吊篮160在空间中移动。具体地，主臂431旋转台420上的固定架铰接，以允许主臂431能相对于旋转台420的固定架围绕水平的轴线旋转。折叠臂432与主臂431铰接，以允许折叠臂432能相对于主臂431围绕水平的轴线旋转。折叠臂432的另一端与吊篮160通过回转装置相连，以允许吊篮160能相对于折叠臂432围绕竖直的轴线旋转。
主臂431和折叠臂432还可构造为可伸缩的，例如可通过油缸而进行伸缩。为此，台车400还包括第一变幅油缸，该第一变幅油缸的两端分别与转台420和主臂431相连。另外，台车400还包括第二变幅油缸，该第二变幅油缸的两端分别于主臂431和折叠臂432相连。
通过上述设置，吊篮160可在隧道内沿着隧道壁200移动，例如从状态I移动至状态IV，且该移动具有较高的自由度，便于调整。同时，支撑杆110的长度和角度位置也可根据作业人员的控制而进行相应的改变，以使缠卷在铺设轴杆上的待铺设防水层靠近但不接触隧道壁。站立于作业平台160上的作业人员300可方便地将待铺设的防水层贴附在隧道壁200上，并通过铆接、焊接、胶粘等方式将防水层121固定到隧道壁200上。
优选地，如图4所示，在台车400处于移动运输过程中，调节支撑杆组430(及，杆431和432)包围吊篮160，以减小台车400整体所占体积，尤其是减小台车400的高度。
应当理解的是，这里的防水层121可以是防水板、防水布或任何适当的防水层。
应当理解的是，上述支撑杆110和连接接头130均相对于铺设轴杆120对称地设置。即，针对一个铺设轴杆120来说，装置100设置有两个支撑杆110和两个连接接头130。这种设置有利于使装置100的结构稳定性更高。
上述装置100具有较高的动作灵活性，能够有效地适应隧道的情况。通过装置100可方便作业人员进行铺设防水层的作业。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明范围的情况下，可以对其进行改进并且可以用等效物替换其中的部件。只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种用于铺设防水层的装置，其特征在于，包括铺设轴杆，所述铺设轴杆构造为用于在其上缠卷待铺设的防水层，所述装置还包括支撑杆，所述支撑杆与所述铺设轴杆旋转式连接，所述铺设轴杆通过所述支撑杆而旋转式连接到吊篮上，所述铺设轴杆构造为能随所述吊篮一起在隧道内移动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一对所述支撑杆，各个支撑杆均垂直于所述铺设轴杆的轴向方向延伸，所述一对支撑杆分别将将所述铺设轴杆的两端与所述吊篮连接在一起。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设置在各个支撑杆与铺设轴杆之间、沿所述铺设轴杆的轴向方向延伸的连接接头，所述连接接头的一端与所述支撑杆相连，所述连接接头的另一端与所述铺设轴杆可拆卸式相连。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述支撑杆的端部构造有与所述铺设轴杆同轴的连接套筒，所述连接接头的一端插入到所述连接套筒内，并构造为能相对于所述连接套筒滑动。
5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述连接接头的另一端构造为中空的，能容纳所述铺设轴杆的端部，其中，在所述铺设轴杆的端部上构造有沿铺设轴杆的径向方向贯穿所述铺设轴杆的第一连接孔，在所述连接接头的另一端上贯穿式构造有与所述第一连接孔相对应的第二连接孔，
所述连接接头还包括能插入到所述第一连接孔和所述第二连接孔内以将所述铺设轴杆和所述连接接头连接在一起的插入件。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述连接接头的另一端上构造有从端面处沿所述连接接头的轴向方向延伸的狭缝，和/或所述连接接头的另一端构造为包括至少两个端面部分，所述至少两个端面部分不齐平。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述连接接头包括第一连接段和第二连接段，所述第一连接段的一端与所述支撑杆固定相连，所述第一连接段的另一端与所述第二连接段的一端通过关节球轴承相连，所述第二连接段的另一端与所述铺设轴杆可拆卸式相连。
8.根据权利要求2到7中任一项所述的装置，其特征在于，所述支撑杆包括：
主杆，所述主杆为中空的，并与所述吊篮相连，
副杆，所述副杆套设在所述主杆内，并构造为能沿所述支撑杆延伸的方向相对于所述主杆移动，以及
驱动液压缸，所述驱动液压缸的缸体与所述主杆固定相连，所述驱动液压缸的活塞杆与所述副杆固定相连，所述驱动液压缸构造为能驱动所述副杆相对于所述主杆移动。
9.一种用于铺设防水层的台车，其特征在于，包括底盘、转台、主臂、折叠臂、第一变幅油缸、第二变幅油缸、根据权利要求1-8中任一项所述用于铺设防水层的装置；转台可转动地安装在底盘上，转台可沿底盘前后移动，主臂与转台铰接，折叠臂与主臂铰接，吊篮通过回转装置与折叠臂连接，第一变幅油缸两端分别与转台和主臂连接，第二变幅油缸两端分别与主臂和折叠臂连接。
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