CN111055263B - 一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置及工作方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置及工作方法，包括至少三个活节螺栓，分别为第一活节螺栓、第二活节螺栓和第三活节螺栓，每个活节螺栓的螺纹段分别与嵌入隧道顶部的膨胀螺母连接，每个活节螺栓的活关节与对应的花篮螺栓一端的转轴转动连接；所述第一活节螺栓和第二活节螺栓分别与对应的第一花篮螺栓和第二花篮螺栓竖直方向吊装，第三活节螺栓与第三花篮螺栓斜向吊装，在圆管轨道出现轴向窜动时，倾斜的第三活节螺栓提供一个斜向拉力以制约轨道的轴向位移；在坡形隧道中防止圆管轨道受到轴向冲击力而发生轴向位移，确保轨道稳定和巡检机器人的安全。

Description

一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置及工作方法

技术领域

本公开涉及圆管轨道技术领域，特别涉及一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置及工作方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

轨道机器人目前在许多得到广泛应用，多应用于室外或者隧道管廊等场合，可以实现巡检，消防等功能。圆管轨道因为成本低，安装容易，因此在隧道巡检机器人系统中得到了应用。

本公开发明人发现，现有技术中已经有用于水平隧道的吊装系统，但是有些隧道因为规划原因，存在上坡和下坡的情形，而且在坡道上，轨道巡检机器人急停急起时带来的轴向冲击会引起轨道的轴向窜动，给安全带来隐患。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置及工作方法，在坡形隧道中防止圆管轨道受到轴向冲击力而发生轴向位移，确保轨道稳定和巡检机器人的安全。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

第一方面，本公开提供了一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，包括至少三个活节螺栓，分别为第一活节螺栓、第二活节螺栓和第三活节螺栓，每个活节螺栓的螺纹段分别用于与嵌入隧道顶部的膨胀螺母连接，每个活节螺栓的活关节与对应的花篮螺栓一端的转轴转动连接；

所述第一活节螺栓和第二活节螺栓分别与对应的第一花篮螺栓和第二花篮螺栓竖直方向吊装，第三活节螺栓与第三花篮螺栓斜向吊装，在圆管轨道出现轴向窜动时，倾斜的第三活节螺栓提供一个斜向拉力以制约圆管轨道的轴向位移。

作为可能的一些实现方式，各个活节螺栓的螺纹段与嵌入隧道顶部的膨胀螺母的连接点呈三角形排列。

作为可能的一些实现方式，所述第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管的轴线在同一竖直面上。

作为可能的一些实现方式，所述第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管的轴线在相互平行的竖直面上。

作为可能的一些实现方式，所述第一花篮螺栓和和第二花篮螺栓的另一端分别与第一连接杆和第二连接杆转动连接，所述第三花篮螺栓与第三连接杆转动连接；

进一步的，所述第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆的两端均固定有横向圆管，第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆一端的横向圆管分别与第一花篮螺栓、第二花篮螺栓和第三花篮螺栓另一端的转轴转动连接。

作为进一步的限定，所述第三连接杆的长度分别大于第一连杆和第二连杆的长度。

作为进一步的限定，还包括∏型杆，所述∏型杆包括横向圆形棒或者圆形管以及焊接在圆形棒或者圆形管底部的两个螺栓，所述第一连接杆和第二连接杆另一端的横向圆管与靠近∏型杆横向圆形棒或者圆形管两端的位置转动连接，所述第三连接杆另一端的横向圆管与∏型杆横向圆形棒或者圆形管的中间位置转动连接。

作为更进一步的限定，所述第三活节螺栓、第三花篮螺栓、第三连接杆与圆管的轴线在一个竖直面上，所述∏型杆的横向圆形棒或者圆形管与第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管的轴线垂直；

作为更进一步的限定，所述第三活节螺栓、第三花篮螺栓、第三连接杆与圆管的轴线在一个平面上，所述∏型杆的横向圆形棒或者圆形管与第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管垂直的轴线在相互平行的不同竖直面上，所述∏型杆的横向圆形棒或者圆形管与第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管的轴线垂直。

作为更进一步的限定，靠近∏型杆横向圆形棒或者圆形管两端的位置分别设置有开口销，用于阻挡第一连接杆和第二连接杆脱出。

作为更进一步的限定，∏型杆的两个螺栓分别与固定支架的上表面螺纹连接，所述固定支架的两侧开有长型孔，所述长型孔内设有能够沿长型孔移动的螺杆，所述螺杆通过减震器与两根圆管连接处的圆管连接件连接。

作为更进一步的限定，所述减震器包括固定板，所述固定板的下端面上固定设有橡胶减震垫，所述固定板的上部设有第四活节螺栓，所述第四活节螺栓向下依次穿过固定板和橡胶减震垫，所述固定板上安装有U型螺栓，所述U型螺栓上连接有第五活节螺栓，所述第五活节螺栓的螺纹段与圆管连接件上部的螺母连接。

第二方面，本公开提供了一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置的工作方法，每两段圆管轨道间设有本公开所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，调节第一花篮螺栓和第二花篮螺栓，使得第一花篮螺栓和第二花篮螺栓保持竖直方向；

调节第三花篮螺栓，拉紧第三连接杆以抵消斜坡上的圆管轨道间重力引起的轴向分力，当巡检机器人在轨道上急停急启动时，产生的轴向冲力被第三连接杆抵消，防止圆管轨道的轴向窜动。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：

1、本公开所述的第三活节螺栓与第三花篮螺栓斜向吊装，在圆管轨道出现轴向窜动时，倾斜的第三活节螺栓提供一个斜向拉力制约圆管轨道的轴向位移，从而在坡形隧道中有效的防止了圆管轨道受到轴向冲击力而发生轴向位移，确保了圆管轨道的稳定和巡检机器人的安全。

2、本公开所述第三活节螺栓、第三花篮螺栓、第三连接杆与圆管的轴线在一个平面上，所述∏型杆的横向圆形棒或者圆形管与第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管垂直的轴线在相互平行的不同竖直面上，所述∏型杆的横向圆形棒或者圆形管与第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管的轴线垂直，从能够有效的通过第三活节螺栓、第三花篮螺栓和第三连接杆对圆管轨道受到轴向冲击力进行制约。

3、本公开所述的第一活节螺栓和第二活节螺栓分别与对应的第一花篮螺栓和第二花篮螺栓竖直方向吊装，第三活节螺栓与第三花篮螺栓斜向吊装，且各个活节螺栓的螺纹段与嵌入隧道顶部的膨胀螺母的连接点呈三角形排列，有效的保证了吊挂装置的稳定性。

4、本公开所述的吊装装置在使用时只需要调节第一花篮螺栓和第二花篮螺栓，使得第一花篮螺栓和第二花篮螺栓保持竖直方向，调节第三花篮螺栓，拉紧第三连接杆就可以抵消斜坡上的圆管轨道间重力引起的轴向分力，其结构简单，安装和使用方便，当巡检机器人在轨道上急停急启动时，产生的轴向冲力可以被第三连接杆抵消，从而有效的防止圆管轨道的轴向窜动。

附图说明

图1为本公开实施例1所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置的结构示意图。

图2为本公开实施例1所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置的侧视图。

图3为本公开实施例1所述的活节螺栓和花篮螺栓的连接示意图。

图4为本公开实施例1所述的第三连接杆和∏型杆连接示意图。

1、活节螺栓；1-1、第一活节螺栓；1-2、第二活节螺栓；1-3、第三活节螺栓；2、花篮螺栓；2-1、第一花篮螺栓；2-2、第二花篮螺栓；2-3、第三花篮螺栓；3、第三连接杆；4、∏型杆；5-1、第一连接杆；5-2、第二连接杆；6、开口销；7、螺母；8、固定支架；9、橡胶减震垫；10、U型螺栓；11、第五活节螺栓；12、圆管；13、螺栓；14、圆管连接件；15膨胀螺母；16、混凝土。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例1：

如图1和2所示，本公开实施例1提供了一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，包括三个活节螺栓1，分别为第一活节螺栓1-1、第二活节螺栓1-2和第三活节螺栓1-3，每个活节螺栓1的螺纹段分别用于与嵌入隧道顶部混凝土16的膨胀螺母15连接，每个活节螺栓1的活关节与对应的花篮螺栓2一端的转轴转动连接；

所述第一活节螺栓1-1和第二活节螺栓1-2分别与对应的第一花篮螺栓2-1和第二花篮螺栓2-2竖直方向吊装，第三活节螺栓1-3与第三花篮螺栓2-3斜向吊装，在圆管轨道出现轴向窜动时，倾斜的第三活节螺栓提供一个斜向拉力以制约圆管轨道的轴向位移。

各个活节螺栓的螺纹段与嵌入隧道顶部的膨胀螺母15的连接点呈三角形排列。

所述第一花篮螺栓2-1和和第二花篮螺栓2-2的另一端分别与第一连接杆和第二连接杆转动连接，所述第三花篮螺栓2-3与第三连接杆转动连接。

第一连接杆5-1、第二连接杆5-2和第三连接杆3的两端均焊接有横向圆管，第一连接杆5-1、第二连接杆5-2和第三连接杆3一端的横向圆管分别与第一花篮螺栓2-1、第二花篮螺栓2-2和第三花篮螺栓2-3另一端的转轴转动连接。

如图3所示，可以看出活节螺栓1的活节部分与花篮螺栓2的短轴的配合关系，可以取下花篮螺栓两端的短轴，放入活节螺栓1后再穿入短轴就实现了转动连接。

所述第三连接杆3的长度分别大于第一连杆5-1和第二连杆5-1的长度。

还包括∏型杆4，∏型杆4像圆周率符号∏(派)，如图4所示，所述∏型杆4包括横向圆形棒或者圆形管以及焊接在圆形棒或者圆形管底部的两个螺栓，所述第一连接杆5-1和第二连接杆5-1另一端的横向圆管与靠近∏型杆4横向圆形棒或者圆形管两端的位置转动连接，所述第三连接杆3另一端的横向圆管与∏型杆横向圆形棒或者圆形管的中间位置转动连接。

靠近∏型杆4横向圆形棒或者圆形管两端的位置分别设置有开口销6，用于阻挡第一连接杆5-1和第二连接杆5-2脱出。

∏型杆4的两个螺栓分别与固定支架8的上表面的螺母7螺纹连接，所述固定支架8的两侧开有长型孔，所述长型孔内设有能够沿长型孔移动的螺杆，所述螺杆通过减震器与两根圆管连接处的圆管连接件14连接，两根圆管通过圆管连接件14固定连接，所述圆管上还设有螺栓13，用于实现单根圆管长度过长时的吊装。

所述第三活节螺栓1-3的轴线、第三花篮螺栓2-3的轴线、第三连接杆的轴线与圆管的轴线在一个竖直面上，所述∏型杆4的横向圆形棒或者圆形管的轴线与第三活节螺栓1-3的轴线、第三花篮螺栓2-3的轴线和圆管的轴线垂直。

所述减震器包括固定板，所述固定板的下端面上固定设有橡胶减震垫9，所述固定板的上部设有第四活节螺栓，所述第四活节螺栓向下依次穿过固定板和橡胶减震垫9，所述固定板上安装有U型螺栓，所述U型螺栓10上连接有第五活节螺栓11，所述第五活节螺栓11的螺纹段与圆管连接件14上部的螺母连接。

在实际生产中，第三连接杆3要与∏型杆4的横向圆棒配合后，再焊接∏型杆4的两个螺栓，不然无法用常规手段装配。

实施例2：

本公开实施例2提供了一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，所述的第三活节螺栓1-3的轴线、第三花篮螺栓2-3的轴线、第三连接杆的轴线与圆管的轴线在相互平行的不同的竖直面上，所述∏型杆4的横向圆形棒或者圆形管的轴线与第三活节螺栓1-3的轴线、第三花篮螺栓2-3的轴线和圆管的轴线垂直，其他结构与实施例1中的相同，这里不再赘述。

实施例3：

本公开实施例3提供了一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置的工作方法，每两段圆管轨道间设有本公开实施例1所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，

圆管12通常3米一段，每两段圆管轨道间有一套本实施例描述的吊挂装置，不论斜坡多长都可以，一般的，隧道斜坡倾斜角度在20度以下，由于斜坡上的轨道自重很大，且具有轴向分力；

使用时，调节第一花篮螺栓和第二花篮螺栓，使得第一花篮螺栓和第二花篮螺栓保持竖直方向；

调节第三花篮螺栓，拉紧第三连接杆以抵消斜坡上的圆管轨道间重力引起的轴向分力，当巡检机器人在轨道上急停急启动时，产生的轴向冲力被第三连接杆抵消，防止圆管轨道的轴向窜动。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，其特征在于，包括至少三个活节螺栓，分别为第一活节螺栓、第二活节螺栓和第三活节螺栓，每个活节螺栓的螺纹段分别用于与嵌入隧道顶部的膨胀螺母连接，每个活节螺栓的活关节与对应的花篮螺栓一端的转轴转动连接；

所述第一活节螺栓和第二活节螺栓分别与对应的第一花篮螺栓和第二花篮螺栓竖直方向吊装，第三活节螺栓与第三花篮螺栓斜向吊装，在圆管轨道出现轴向窜动时，倾斜的第三活节螺栓提供一个斜向拉力以制约圆管轨道的轴向位移；

所述第一花篮螺栓和第二花篮螺栓的另一端分别与第一连接杆和第二连接杆转动连接，所述第三花篮螺栓与第三连接杆转动连接；

还包括∏型杆，所述∏型杆包括横向圆形棒或者圆形管以及焊接在圆形棒或者圆形管底部的两个螺栓，所述第一连接杆和第二连接杆另一端的横向圆管与靠近∏型杆横向圆形棒或者圆形管两端的位置转动连接，所述第三连接杆另一端的横向圆管与∏型杆横向圆形棒或者圆形管的中间位置转动连接。

2.如权利要求1所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，其特征在于，各个活节螺栓的螺纹段与嵌入隧道顶部的膨胀螺母的连接点呈三角形排列。

3.如权利要求1所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，其特征在于，所述第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管的轴线在同一竖直面上。

4.如权利要求1所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，其特征在于，所述第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管的轴线在相互平行的竖直面上。

5.如权利要求1所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，其特征在于，所述第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆的两端均固定有横向圆管，第一连接杆、第二连接杆和第三连接杆一端的横向圆管分别与第一花篮螺栓、第二花篮螺栓和第三花篮螺栓另一端的转轴转动连接。

6.如权利要求5所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，其特征在于，所述第三连接杆的长度分别大于第一连杆和第二连杆的长度。

7.如权利要求1所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，其特征在于，所述第三活节螺栓、第三花篮螺栓、第三连接杆与圆管的轴线在一个竖直面上，所述∏型杆的横向圆形棒或者圆形管与第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管的轴线垂直。

8.如权利要求1所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，其特征在于，所述第三活节螺栓、第三花篮螺栓、第三连接杆与圆管的轴线在一个平面上，所述∏型杆的横向圆形棒或者圆形管与第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管垂直的轴线在相互平行的不同竖直面上，所述∏型杆的横向圆形棒或者圆形管与第三活节螺栓、第三花篮螺栓和圆管的轴线垂直。

9.如权利要求1所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，其特征在于，靠近∏型杆横向圆形棒或者圆形管两端的位置分别设置有开口销，用于阻挡第一连接杆和第二连接杆脱出。

10.如权利要求9所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，其特征在于，∏型杆的两个螺栓分别与固定支架的上表面螺纹连接，所述固定支架的两侧开有长型孔，所述长型孔内设有能够沿长型孔移动的螺杆，所述螺杆通过减震器与两根圆管连接处的圆管连接件连接。

11.如权利要求10所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，其特征在于，所述减震器包括固定板，所述固定板的下端面上固定设有橡胶减震垫，所述固定板的上部设有第四活节螺栓，所述第四活节螺栓向下依次穿过固定板和橡胶减震垫，所述固定板上安装有U型螺栓，所述U型螺栓上连接有第五活节螺栓，所述第五活节螺栓的螺纹段与圆管连接件上部的螺母连接。

12.一种用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置的工作方法，其特征在于，每两段圆管轨道间设有权利要求1-11任一项所述的用于坡形隧道的圆管轨道吊挂装置，调节第一花篮螺栓和第二花篮螺栓，使得第一花篮螺栓和第二花篮螺栓保持竖直方向；

调节第三花篮螺栓，拉紧第三连接杆以抵消斜坡上的圆管轨道间重力引起的轴向分力，当巡检机器人在轨道上急停急启动时，产生的轴向冲力被第三连接杆抵消，防止圆管轨道的轴向窜动。

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