CN109281690B - 一种隧道防水板铺设机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道防水板铺设机，包括台架和台架上的隧道防水板铺设小车，铺设小车包括车架、防水板基座、防水板滑座、防水板卷轴、环向行走机构、高度调节及纵向摆动调节机构、纵向调节机构；车架底部通过环向行走机构使铺设小车安装在环向轨道上；车架通过该高度调节及纵向摆动调节机构连接所述防水板基座；所述防水板滑座沿纵向滑动安装在防水板基座上，且防水板滑座与纵向调节机构的动作杆连接，在防水板滑座上转动安装所述防水板卷轴。工作时，将隧道防水板或土工布装入铺设小车的卷轴上，实现防水板延隧道轮廓铺设，其自动化程度高，铺设效率大大提升，并能够实现多个自由度的调节，保证了防水板的铺设精度和铺设质量。
Description
技术领域
本发明属于隧道防水板铺设技术领域，具体涉及一种隧道防水板铺设机。
背景技术
隧道防水板铺设是隧道防水技术的核心和关键，防水板的施工质量对隧道的整体防水效果至关重要。现有的防水板铺设机具有以下缺点：
1、铺设时需要的人工辅助较多，工人劳动强度大；
2、防水板的铺设的一个重要控制环节是前后两组防水板平行搭接的控制，现有防水板铺设机只能通过人工辅助纠偏来确保平行搭接，极易出现搭接不平行，影响后续焊接质量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种隧道防水板铺设机，以解决隧道防水板铺设人工强度大、铺设精度低的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种隧道防水板铺设机，包括台架和台架上的隧道防水板铺设小车，
所述台架包括纵向机架和设置在纵向机架上的环向轨道，环向轨道通过传动机构可移动的设置在纵向机架上，所述隧道防水板铺设小车安装在环向轨道上；
所述铺设小车包括车架、防水板基座、防水板滑座、防水板卷轴、环向行走机构、高度调节及纵向摆动调节机构、纵向调节机构；
车架底部安装所述环向行走机构，通过环向行走机构使铺设小车安装在环向轨道上，实现铺设小车在环向轨道上行走；
车架顶部安装所述高度调节及纵向摆动调节机构，车架通过该高度调节及纵向摆动调节机构连接所述防水板基座，通过高度调节及纵向摆动调节机构实现防水板基座的高度位置调节以及纵向摆动位置调节；所述高度调节及纵向摆动调节机构包括导向套、导向芯、导向芯连接梁、螺旋升降器和电动推杆，所述导向套竖直固定在车架上，所述导向芯安装在所述导向套内部，可延所述导向套上下滑动；所述导向芯顶端连接导向芯连接梁，所述螺旋升降器下端安装在车架上，上端安装在所述导向芯连接梁底部，通过螺旋升降器驱动所述导向芯沿导向套上下伸缩运动，进而实现调节防水板基座高度；所述导向芯连接梁中部安装所述防水板基座，两者通过销轴连接，并且所述车架还与所述防水板基座通过电动推杆连接，通过电动推杆调整所述防水板基座的纵向摆动角度；
所述防水板滑座沿纵向滑动安装在防水板基座上，且防水板滑座与纵向调节机构的动作杆连接，在防水板滑座上转动安装所述防水板卷轴，防水板卷轴上绕有防水板，通过纵向调节机构的动作杆能够驱动防水板滑座纵向微调，进而实现防水板的纵向位置调整。
在上述技术方案中，所述纵向机架由若干跟纵向梁和若干跟横梁焊接构成，并在纵向机架上设置有多条沿纵向设置的轨道，在环向轨道上相应位置安装有与轨道配合的行走轮，行走轮可延所述纵向轨道移动；在纵向机架上还设置有沿纵向设置的齿条，在环向轨道上还安装有与该齿条配合的齿轮，所述齿轮与伺服电机的输出轴固装，通过伺服电机驱动齿轮沿齿条纵向移动，为所述环向轨道沿纵向机架的纵向轨道移动提供动力。
在上述技术方案中，在环向轨道上沿其环向设置有用于为隧道防水板铺设小车传动的链条。
在上述技术方案中，在环向轨道上设置有多个工作平台，方便工人在工作平台上进行作业。
在上述技术方案中，在纵向机架的底部设置有行走机构，方便台架的整体移动。更进一步的，所述行走机构为主动行走机构，其包括车轮、安装支架、传动链、传动链轮和驱动电机，安装支架固定在纵向机架的底部，车轮转动安装在安装支架上，驱动电机固定安装在安装支架上，驱动电机通过传动链轮和传动链与车轮连接，实现对车轮的驱动。
在上述技术方案中，所述铺设小车的环向行走机构包括下滚轮、上滚轮、链轮和链轮驱动电机，下滚轮和上滚轮转动安装在车架上，通过下滚轮、上滚轮使铺设小车滚动安装在环向轨道上，链轮转动安装在车架上，链轮与链轮驱动电机的输出轴连接，链轮与环向轨道上的链条配合，通过链轮驱动电机驱动整个铺设小车在环向轨道上行走。
在上述技术方案中，铺设小车的防水板卷轴的一端安装有磁粉制动器和驱动电动机，铺设防水板时，通过磁粉制动器，使防水板处于拉紧状态，当防水板铺设到指定位置，通过步进电动机反转，使防水板能够保持松弛。
在上述技术方案中，铺设小车上还安装有用于支撑防水板的支撑机构，所述支撑机构包括撑杆和撑座，所述撑杆为电动伸缩杆，撑杆的动作杆连接所述撑座，通过调整撑杆的长度，来调整撑座撑开角度，进而使撑座将防水板压紧贴合到隧道面上。进一步的，在所述撑座上安装有射钉焊接机构，用于土工布射钉及防水板焊接。
在上述技术方案中，在铺设小车的防水板滑座上安装有对射传感器，用于检测上一组防水板边缘位置，根据对射传感器反馈的防水板边缘信息，实时调整纵向调节机构的动作，保证新铺设的防水板边缘与上一组防水板边缘保持平行。
本发明的优点和有益效果为：
1、铺设小车设置有环向行走机构、高度调节及纵向摆动调节机构、纵向调节机构，通过环向行走机构实现铺设小车沿环向轨道行走；通过高度调节及纵向摆动调节机构实现调整防水板卷轴距离隧道轮廓面的距离并保持防水板卷轴与隧道轮廓面平行；通过纵向调节机构调节防水板卷轴的纵向位置；在铺设小车上还设置有对射传感器，用于检测上一组防水板边缘，根据对射传感器反馈的防水板边缘信息，实时调整纵向调节机构的动作，保证新铺设的防水板边缘与上一组防水板边缘保持平行。
2、防水板卷轴上安装有磁粉制动器与步进电动机，铺设防水板时，通过磁粉制动器，使防水板处于拉紧状态；当防水板铺设到指定位置，通过步进电动机反转，使防水板能够保持松弛。
3、铺设小车上安装有用于支撑防水板的支撑机构，所述支撑机构包括撑杆和撑座，所述撑杆为电动伸缩杆，撑杆的动作杆连接所述撑座，通过调整撑杆的长度，来调整撑座撑开角度，进而使撑座将防水板压紧贴合到隧道面上。在所述撑座上安装有射钉焊接机构，用于土工布射钉及防水板焊接。
综上，本发明的隧道防水板铺设机，由纵向轨道、环向轨道、铺设小车等组成。将隧道防水板或土工布装入铺设小车的卷轴上，实现防水板延隧道轮廓铺设，其自动化程度高，铺设效率大大提升，并能够实现多个自由度的调节，保证了防水板的铺设精度和铺设质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的侧视结构示意图。
图3是本发明的台架的局部放大示意图。
图4是本发明的台架的底部行走机构的局部放大示意图。
图5是本发明的铺设小车的结构示意图。
图6是本发明的铺设小车的局部放大结构示意图。
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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
参见附图1，一种隧道防水板铺设机，包括台架和台架上的隧道防水板铺设小车。
所述台架包括纵向机架和设置在纵向机架1上的环向轨道2，所述纵向机架1由若干跟纵向梁和若干跟横梁焊接构成，并在纵向机架1上设置有四条沿纵向设置的轨道1-1，在环向轨道2上相应位置安装有与轨道配合的行走轮2-1，行走轮2-1可延所述纵向轨道1-1移动；
在纵向机架1上还设置有沿纵向设置的齿条1-2，在环向轨道2上还安装有与该齿条配合的齿轮2-2，所述齿轮2-2与伺服电机2-3的输出轴固装(伺服电机2-3通过安装支架与环向轨道2固定)，通过伺服电机2-3驱动齿轮2-2沿齿条纵向移动，为所述环向轨道2沿纵向机架1的纵向轨道1-1移动提供动力(行走轮2-1与纵向轨道1-1之间的配合则是为了提供滚动支撑)，并通过所述伺服电机2-3准确的移动到指定位置。
在环向轨道2上沿其环向设置有用于为隧道防水板铺设小车传动的链条2-4，所述隧道防水板铺设小车3安装在环向轨道2上。所述铺设小车3包括车架3-1、防水板基座3-2、防水板滑座3-3、防水板卷轴3-4、环向行走机构3-5、高度调节及纵向摆动调节机构3-6、纵向调节机构3-7。
车架3-1底部安装所述环向行走机构3-5，通过环向行走机构使铺设小车3安装在环向轨道2上，实现铺设小车在环向轨道上行走。详细的说，所述环向行走机构3-5包括下滚轮3-51、上滚轮3-52、链轮3-53和链轮驱动电机3-54，下滚轮和上滚轮转动安装在车架3-1上，通过下滚轮3-51、上滚轮3-52使铺设小车滚动安装在环向轨道2上，链轮3-53转动安装在车架3-1上，链轮3-53与链轮驱动电机3-54的输出轴连接，链轮与环向轨道2上的链条2-4配合，通过链轮驱动电机驱动整个铺设小车3在环向轨道2上行走。
车架3-1顶部安装所述高度调节及纵向摆动调节机构3-6，车架3-1通过该高度调节及纵向摆动调节机构连接所述防水板基座3-2，通过高度调节及纵向摆动调节机构实现防水板基座3-2的高度位置调节以及纵向摆动位置调节。详细的说，所述高度调节及纵向摆动调节机构3-6包括两个导向套3-61、两个导向芯3-62、一个导向芯连接梁3-63、螺旋升降器3-64和电动推杆3-65，所述导向套3-61竖直固定在车架3-1上，所述导向芯3-62安装在所述导向套3-61内部，可延所述导向套上下滑动；所述两个导向芯通过所述导向芯连接梁3-63连接成一个整体，所述螺旋升降器3-64下端安装在所述车架3-1上，上端安装在所述导向芯连接梁3-63底部，通过螺旋升降器驱动所述导向芯沿导向套上下伸缩运动，从而达到调节防水板基座3-2高度的目的；所述导向芯连接梁3-63中部安装所述防水板基座3-2，两者通过销轴连接，并且所述车架3-1还与所述防水板基座3-2通过电动推杆3-65连接，通过电动推杆3-65调整所述防水板基座3-2的纵向摆动角度(绕销轴旋转)。
所述防水板滑座3-3沿纵向滑动安装在防水板基座3-2上，且防水板滑座3-3与纵向调节机构3-7的动作杆连接，所述纵向调节机构为一电动推杆，电动推杆本身固定安装在防水板基座3-2上，在防水板滑座3-3上转动安装所述防水板卷轴3-4，防水板卷轴3-4上绕有防水板，通过纵向调节机构的动作杆能够驱动防水板滑座3-3纵向微调，进而实现防水板的纵向位置调整。
进一步的，防水板卷轴3-4的一端安装有磁粉制动器3-41和驱动电动机3-42，铺设防水板时，通过磁粉制动器，使防水板处于拉紧状态，当防水板铺设到指定位置，通过步进电动机反转，使防水板能够保持松弛。
在防水板滑座3-3的一端安装有对射传感器3-8，用于检测上一组防水板边缘位置，根据对射传感器反馈的防水板边缘信息，实时调整纵向调节机构的动作，保证新铺设的防水板边缘与上一组防水板边缘保持平行。
进一步的，铺设小车3上还安装有用于支撑防水板的支撑机构，所述支撑机构包括撑杆3-91和撑座3-92，所述撑杆为电动伸缩杆，撑杆的动作杆连接所述撑座3-92，通过调整撑杆3-91的长度，来调整撑座3-92撑开角度，进而使撑座将防水板压紧贴合到隧道面上。所述撑座3-92上安装有射钉焊接机构3-93，用于土工布射钉及防水板焊接。
实施例二
在实施例一的基础上，进一步的，在环向轨道2上设置有四个工作平台2-5，方便工人在工作平台上进行作业。
实施例三
在实施例一的基础上，进一步的，在纵向机架1的底部设置有行走机构1-3，方便台架的整体移动。更进一步的，所述行走机构为主动行走机构1-3，其包括车轮1-31、安装支架1-32、传动链1-33、传动链轮1-34和驱动电机1-35，安装支架固定在纵向机架1的底部，车轮转动安装在安装支架上，驱动电机固定安装在安装支架上，驱动电机通过传动链轮和传动链与车轮连接，实现对车轮的驱动。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种隧道防水板铺设机，其特征在于：包括台架和台架上的隧道防水板铺设小车，
所述台架包括纵向机架和设置在纵向机架上的环向轨道，环向轨道通过传动机构可移动的设置在纵向机架上，所述隧道防水板铺设小车安装在环向轨道上；
所述铺设小车包括车架、防水板基座、防水板滑座、防水板卷轴、环向行走机构、高度调节及纵向摆动调节机构、纵向调节机构；
车架底部安装所述环向行走机构，通过环向行走机构使铺设小车安装在环向轨道上，实现铺设小车在环向轨道上行走；
车架顶部安装所述高度调节及纵向摆动调节机构，车架通过该高度调节及纵向摆动调节机构连接所述防水板基座，通过高度调节及纵向摆动调节机构实现防水板基座的高度位置调节以及纵向摆动位置调节；所述高度调节及纵向摆动调节机构包括导向套、导向芯、导向芯连接梁、螺旋升降器和电动推杆，所述导向套竖直固定在车架上，所述导向芯安装在所述导向套内部，可沿所述导向套上下滑动；所述导向芯顶端连接导向芯连接梁，所述螺旋升降器下端安装在车架上，上端安装在所述导向芯连接梁底部，通过螺旋升降器驱动所述导向芯沿导向套上下伸缩运动，进而实现调节防水板基座高度；所述导向芯连接梁中部安装所述防水板基座，两者通过销轴连接，并且所述车架还与所述防水板基座通过电动推杆连接，通过电动推杆调整所述防水板基座的纵向摆动角度；
所述防水板滑座沿纵向滑动安装在防水板基座上，且防水板滑座与纵向调节机构的动作杆连接，在防水板滑座上转动安装所述防水板卷轴，防水板卷轴上绕有防水板，通过纵向调节机构的动作杆能够驱动防水板滑座纵向微调，进而实现防水板的纵向位置调整；
所述纵向机架由若干根纵向梁和若干根横梁焊接构成，并在纵向机架上设置有多条沿纵向设置的轨道，在环向轨道上相应位置安装有与轨道配合的行走轮，行走轮可沿所述纵向轨道移动；在纵向机架上还设置有沿纵向设置的齿条，在环向轨道上还安装有与该齿条配合的齿轮，所述齿轮与伺服电机的输出轴固装，通过伺服电机驱动齿轮沿齿条纵向移动，为所述环向轨道沿纵向机架的纵向轨道移动提供动力；
在环向轨道上沿其环向设置有用于为隧道防水板铺设小车传动的链条；在环向轨道上设置有多个工作平台，方便工人在工作平台上进行作业。
2.根据权利要求1所述的一种隧道防水板铺设机，其特征在于：在纵向机架的底部设置有行走机构，方便台架的整体移动；所述行走机构为主动行走机构，其包括车轮、安装支架、传动链、传动链轮和驱动电机，安装支架固定在纵向机架的底部，车轮转动安装在安装支架上，驱动电机固定安装在安装支架上，驱动电机通过传动链轮和传动链与车轮连接，实现对车轮的驱动。
3.根据权利要求1所述的一种隧道防水板铺设机，其特征在于：所述铺设小车的环向行走机构包括下滚轮、上滚轮、链轮和链轮驱动电机，下滚轮和上滚轮转动安装在车架上，通过下滚轮、上滚轮使铺设小车滚动安装在环向轨道上，链轮转动安装在车架上，链轮与链轮驱动电机的输出轴连接，链轮与环向轨道上的链条配合，通过链轮驱动电机驱动整个铺设小车在环向轨道上行走。
4.根据权利要求1所述的一种隧道防水板铺设机，其特征在于：铺设小车的防水板卷轴的一端安装有磁粉制动器和驱动电动机，铺设防水板时，通过磁粉制动器，使防水板处于拉紧状态，当防水板铺设到指定位置，通过驱动电动机反转，使防水板能够保持松弛。
5.根据权利要求1所述的一种隧道防水板铺设机，其特征在于：铺设小车上还安装有用于支撑防水板的支撑机构，所述支撑机构包括撑杆和撑座，所述撑杆为电动伸缩杆，撑杆的动作杆连接所述撑座，通过调整撑杆的长度，来调整撑座撑开角度，进而使撑座将防水板压紧贴合到隧道面上。
6.根据权利要求5所述的一种隧道防水板铺设机，其特征在于：在所述撑座上安装有射钉焊接机构，用于土工布射钉及防水板焊接。
7.根据权利要求1所述的一种隧道防水板铺设机，其特征在于：在铺设小车的防水板滑座上安装有对射传感器，用于检测上一组防水板边缘位置，根据对射传感器反馈的防水板边缘信息，实时调整纵向调节机构的动作，保证新铺设的防水板边缘与上一组防水板边缘保持平行。
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