CN110593913B - 一种隧道支护作业台车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道施工技术领域，具体是一种隧道支护作业台车，包括平板拖车和设于平板拖车上的承托框架和扩展台架，承托框架上设有拱架安装臂，扩展台架由下至上包括下框架、上框架和载物框架，下框架上对称设置两个伸缩下平台，伸缩下平台可从下框架的长边向外延展，上框架上对称设置两个伸缩上平台，伸缩上平台可从上框架的长边向外延展。扩展台架包括三层结构，靠下的两层结构可延展出水平位置可调的两层施工平台，且收拢后占用空间较小，载物框架作为顶层结构可存放拱架段并作为拱架安装臂的配套设施，因此作业台车整体结构紧凑且布局合理，具备一定的通用性且有助于提高隧道支护作业的施工效率。

Description

一种隧道支护作业台车

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体是一种隧道支护作业台车。

背景技术

隧道施工过程中必须在开挖环节及时对开挖断面实施快速有效的支护才能预防隧道失稳塌方，而设置拱架是目前较为常用的隧道施工支护措施。另外当前在洞身开挖及初期支护工序中常使用作业台车作为隧道拱架施工的辅助设施，作业台车机动性强且能在隧道内部提供多个施工平台，有助于提高各种人工隧道施工的作业效率。

隧道开挖方式主要有全断面、二台阶和三台阶等，现有的支护作业台车只能适应其中一种开挖方式，并且也只能适应特定的隧道断面尺寸，因而适应性较差且几乎没有通用性。同时，当今国内仍主要依靠人力进行隧道拱架施工，难以保证开挖断面支护的及时性和有效性以及施工人员的人身安全。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种通用性强且能够提高拱架安装效率的隧道支护作业台车。

为实现上述目的，本发明提供的隧道支护作业台车包括平板拖车和设于平板拖车上的承托框架和扩展台架。承托框架上设有拱架安装臂，扩展台架由下至上包括下框架、上框架和载物框架，下框架与上框架为同轴设置且为形状和大小均相同的矩形框，上框架底部在四角处设置竖梁，竖梁的底端与下框架固定连接，载物框架通过多根连接柱与上框架连接，下框架在短边处与承托框架连接。

下框架上对称设置两个伸缩下平台，伸缩下平台可从下框架的长边向外延展。伸缩下平台包括下承载框和至少两根相互平行的下伸缩臂，下伸缩臂设于下框架上且与下框架的短边平行，下承载框底部装有与下伸缩臂配合的下滑轮，下伸缩臂可回缩至下框架内。

上框架上对称设置两个伸缩上平台，伸缩上平台可从上框架的长边向外延展。伸缩上平台包括上承载框和至少两根相互平行的上伸缩臂，上伸缩臂设于上框架上且平行于上框架的短边，上承载框底部装有与上伸缩臂配合的上滑轮，上伸缩臂可回缩至上框架内。

由上述方案可见，下伸缩臂和上伸缩臂能够较好地适应隧道不同位置的断面宽度并分别为下承载框和上承载框提供稳定的支撑。下承载框和上承载框可分别沿下伸缩臂和上伸缩臂滑动，在其上表面满铺板材或网片再滑动至所需位置固定后即构成稳定可靠的施工平台。下伸缩臂和上伸缩臂能分别回缩至下框架和上框架内部，这样就能尽可能减小扩展平台在收拢状态下的占用空间，便于台车整体在隧道内不同宽度的节段中移动。

进一步的方案是，上承载框底部沿两条短边设置限位梁，每一限位梁上沿长度方向设置限位孔，上框架上设有与限位梁配合的连接支架，连接支架包括支墩，支墩顶部相对设置两块耳板，限位梁位于两块耳板之间，两块耳板上端以穿过限位孔的限位销连接。

由上可见，引入限位梁和连接支架可加强上承载框与上框架间的配合，限制上承载框的活动范围并防止上承载框从上伸缩臂滑脱。

进一步的方案是，上承载框包括外框和内框，外框和内框为长度相等的矩形框，外框位于上框架的外侧，外框和内框在长边处铰接，并且外框和内框的两端齐平，上滑轮装于内框的底部，限位梁设于内框底部的短边处。

进一步的方案是，伸缩下平台还包括连接处于下框架同侧的相邻两根下伸缩臂自由端的下连杆，伸缩上平台还包括连接处于上框架同侧的相邻两根上伸缩臂自由端的上连杆。

由上可见，引入上连杆和下连杆可分别保证至少两根上伸缩臂及下伸缩臂的同步运作，同时还能提高伸缩上平台和伸缩下平台的结构强度。

进一步的方案是，上连杆上相对设置两块垂直于上连杆的支板，两块支板间装有上滚轮和外滚轮，上滚轮位于上连杆的上方，外滚轮位于上连杆的外侧，上滚轮与外框及内框滚动配合，外滚轮与外框滚动配合。

由上可见，伸缩上平台展开过程中上滚轮依次与内框和外框发生滚动配合，外滚轮则与外框发生滚动配合，使得伸缩上平台在展开过程中上伸缩臂能够平顺牵动上承载框张开和铺展。

进一步的方案是，外框的宽度大于内框的宽度。

由上可见，外框的宽度大于内框的宽度则外框的重量大于内框的重量，上承载框在铺展过程的初始阶段外滚轮可与外框稳定抵接并使上伸缩臂牵动内框平移至最大位置，因而伸缩上平台的整个展开过程都无需人工干预。

进一步的方案是，外框底面在长边处设有与上滚轮配合的限位挡板。

由上可见，限位挡板与上滚轮构成伸缩上平台外侧针对上承载框的限位机制，其能与限位梁和连接支架共同防止展开状态下上承载框与上伸缩臂和上连杆构成的支架系统发生相对滑动。

进一步的方案是，下承载框底部在长边处与下连杆铰接。

由上可见，下承载框与下连杆铰接，因而可随下伸缩臂的伸展和回缩发生移动，无需人力进行推移和固定。

附图说明

图1是本发明隧道支护作业台车实施例在展开状态下的第一视角结构图。

图2是本发明隧道支护作业台车实施例在展开状态下的第二视角结构图。

图3是图2中A处的放大结构图。

图4是图2中B处的放大结构图。

图5是本发明隧道支护作业台车实施例移除拱架安装臂、下承载框和上承载框后的展开状态结构图。

图6是图5中C处的放大结构图。

图7是图5中D处的放大结构图。

图8是本发明隧道支护作业台车实施例在收拢状态下的第一视角结构图。

图9是本发明隧道支护作业台车实施例在收拢状态下的第二视角结构图。

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

参见图1至9，本发明提供的隧道支护作业台车包括平板拖车1和设于平板拖车1上的承托框架2和扩展台架3，承托框架2上设有拱架安装臂4，扩展台架3由下至上包括下框架31、上框架32和载物框架33，下框架31与上框架32为同轴设置且为形状和大小均相同的矩形框，上框架32底部在四角处设置竖梁34，竖梁34的底端与下框架31固定连接，载物框架33通过多根连接柱35与上框架32连接，下框架31在短边处与承托框架2连接。

下框架31上对称设置两个伸缩下平台36，伸缩下平台36可从下框架31的长边向外延展。伸缩下平台36包括下承载框361和至少两根相互平行的下伸缩臂362，下伸缩臂362设于下框架31上且与下框架31的短边平行，下承载框361底部装有与下伸缩臂362配合的下滑轮363，下伸缩臂362可回缩至下框架31内。

上框架32上对称设置两个伸缩上平台37，伸缩上平台37可从上框架32的长边向外延展。伸缩上平台37包括上承载框371和至少两根相互平行的上伸缩臂372，上伸缩臂372设于上框架32上且平行于上框架32的短边，上承载框371底部装有与上伸缩臂372配合的上滑轮373，上伸缩臂372可回缩至上框架32内。

下伸缩臂362和上伸缩臂372能够较好地适应隧道不同位置的断面宽度并分别为下承载框361和上承载框371提供稳定的支撑。下承载框361和上承载框371可分别沿下伸缩臂362和上伸缩臂372滑动，在其上表面满铺板材或网片再滑动至所需位置固定后即构成稳定可靠的施工平台。下伸缩臂362和上伸缩臂372能分别回缩至下框架31和上框架32内部，这样就能尽可能减小扩展台架3在收拢状态下的占用空间，便于台车整体在隧道内移动。

作业台车含有拱架安装臂4，扩展台架3包括三层结构，靠下的两层结构可延展出水平位置可调的两层施工平台，且收拢后占用空间较小，载物框架33作为顶层结构可存放拱架段并作为拱架安装臂4的配套设施，因此作业台车整体结构紧凑且布局合理，具备一定的通用性并有助于提高隧道支护作业的施工效率。

实施例中平板拖车1拖挂于牵引车5后方，下伸缩臂362和上伸缩臂372均由多个呈嵌套设置且宽度递减的方管节构成，下伸缩臂362和上伸缩臂372的数量均为6根且均由油缸(图中未标出)驱动，处于扩展台架3两侧对应位置的伸缩臂呈错开设置。拱架安装臂4由具备伸缩、举升和扭转能力的工作臂及与拱架段配合的抓手机构构成。另外，实施例中承托框架2、下框架31、上框架32和竖梁34为通过型钢构件一体拼焊得到的框架体系，载物框架33与连接柱35间以铰接方式连接。

上承载框371底部沿两条短边设置限位梁374，每一限位梁374上沿长度方向设置限位孔375，上框架32上设有与限位梁374配合的连接支架38，连接支架38包括支墩381，支墩381顶部相对设置两块耳板382，限位梁374位于两块耳板322之间，两块耳板382上端以穿过限位孔375的限位销383连接。引入限位梁374和连接支架38可加强上承载框371与上框架32间的配合，限制上承载框371的活动范围并防止上承载框371从上伸缩臂372滑脱。

上承载框371包括外框376和内框377，外框376和内框377为长度相等的矩形框，外框376位于上框架32外侧，外框376和内框377在长边处铰接，并且外框376和内框377的两端齐平，上滑轮373装于内框377底部，限位梁374设于内框377底部的短边处。将上承载框371拆分成相互铰接的外框376和内框377并优化两部分的尺寸后可使收拢状态下内框377大部分都能收入上框架32中，同时外框376能够向下翻折并悬挂于扩展台架3的侧面，因此上承载框371的展开和收拢结合了抽拉和翻折两种方式，可大幅缩小收拢状态下扩展台架3上部的占用空间。

伸缩下平台36还包括连接处于下框架31同侧的相邻两根下伸缩臂362自由端的下连杆364，伸缩上平台37还包括连接处于上框架32同侧的相邻两根上伸缩臂372自由端的上连杆378。引入下连杆364和上连杆378可分别保证至少两根下伸缩臂362及上伸缩臂372的同步运作，同时还能提高伸缩下平台36和伸缩上平台37的结构强度。

上连杆378上相对设置两块垂直于上连杆378的支板378a，两块支板378a间装有上滚轮378b和外滚轮378c，上滚轮378b位于上连杆378的上方，外滚轮378c位于上连杆378的外侧，上滚轮378b与外框376及内框377滚动配合，外滚轮378c与外框376滚动配合。伸缩上平台37展开过程中上滚轮378b依次与内框377和外框376发生滚动配合，外滚轮378c则与外框376发生滚动配合，使得伸缩上平台37在展开过程中上伸缩臂372能够平顺牵动上承载框371张开和铺展。

外框376的宽度大于内框377的宽度，因而外框376的重量大于内框377的重量，上承载框371在铺展过程的初始阶段外滚轮378c可与外框376稳定抵接并使上伸缩臂372牵动内框377平移至最大位置，因而伸缩上平台37的整个展开过程都无需人工干预。

外框376底面在长边处设有与上滚轮378b配合的限位挡板379，限位挡板379与上滚轮378b构成伸缩上平台37外侧针对上承载框371的限位机制，其能与限位梁374和连接支架38共同防止展开状态下上承载框371与上伸缩臂372和上连杆378构成的支架系统发生相对滑动。

下承载框361底部在长边处与下连杆364铰接，下承载框361与下连杆364铰接，因而可随下伸缩臂362的伸展和回缩发生移动，无需人力进行推移和固定。通过优化下伸缩臂362的长度以及下承载框361的宽度可使展开状态下的两个下承载框361大部分都处在上承载框371外侧且收拢状态下两个下承载框361大部分都收入下框架31内。

Claims (8)

1.一种隧道支护作业台车，包括平板拖车和设于所述平板拖车上的承托框架和扩展台架，所述承托框架上设有拱架安装臂，所述扩展台架由下至上包括下框架、上框架和载物框架，所述下框架与所述上框架为同轴设置且为形状和大小均相同的矩形框，所述上框架底部在四角处设置竖梁，所述竖梁的底端与所述下框架固定连接，所述载物框架通过多根连接柱与所述上框架连接，所述下框架在短边处与所述承托框架连接，其特征在于：

所述下框架上对称设置两个伸缩下平台，所述伸缩下平台可从所述下框架的长边向外延展，所述伸缩下平台包括下承载框和至少两根相互平行的下伸缩臂，所述下伸缩臂设于所述下框架上且与所述下框架的短边平行，所述下承载框底部装有与所述下伸缩臂配合的下滑轮，所述下伸缩臂可回缩至所述下框架内；

所述上框架上对称设置两个伸缩上平台，所述伸缩上平台可从所述上框架的长边向外延展，所述伸缩上平台包括上承载框和至少两根相互平行的上伸缩臂，所述上伸缩臂设于所述上框架上且平行于所述上框架的短边，所述上承载框底部装有与所述上伸缩臂配合的上滑轮，所述上伸缩臂可回缩至上框架内。

2.如权利要求1所述的隧道支护作业台车，其特征在于：

所述上承载框底部沿两条短边设置限位梁，每一所述限位梁上沿长度方向设置限位孔，所述上框架上设有与所述限位梁配合的连接支架，所述连接支架包括支墩，所述支墩顶部相对设置两块耳板，所述限位梁位于两块所述耳板之间，两块所述耳板上端以穿过所述限位孔的限位销连接。

3.如权利要求2所述的隧道支护作业台车，其特征在于：

所述上承载框包括外框和内框，所述外框和所述内框为长度相等的矩形框，所述外框位于所述上框架外侧，所述外框和所述内框在长边处铰接，并且所述外框和所述内框的两端齐平，所述上滑轮装于所述内框底部，所述限位梁设于所述内框底部的短边处。

4.如权利要求3所述的隧道支护作业台车，其特征在于：

所述伸缩下平台还包括连接处于所述下框架同侧的相邻两根所述下伸缩臂自由端的下连杆，所述伸缩上平台还包括连接处于所述上框架同侧的相邻两根所述上伸缩臂自由端的上连杆。

5.如权利要求4所述的隧道支护作业台车，其特征在于：

所述上连杆上相对设置两块垂直于所述上连杆的支板，两块所述支板间装有上滚轮和外滚轮，所述上滚轮位于所述上连杆的上方，所述外滚轮位于所述上连杆的外侧，所述上滚轮与所述外框及所述内框滚动配合，所述外滚轮与所述外框滚动配合。

6.如权利要求5所述的隧道支护作业台车，其特征在于：

所述外框的宽度大于所述内框的宽度。

7.如权利要求5所述的隧道支护作业台车，其特征在于：

所述外框底面在长边处设有与所述上滚轮配合的限位挡板。

8.如权利要求4至7中任意一项所述的隧道支护作业台车，其特征在于：

所述下承载框底部在长边处与所述下连杆铰接。

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