CN111550270A - 超大型自行式隧道多功能作业平台及隧道钢筋防水板施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超大型自行式隧道多功能作业平台，盘扣支架的下方设置有底盘，底盘分为左侧底盘和右侧底盘并在过车门洞位置处断开，过车门洞下方配备有中间临时搭接架，用于将左侧底盘与右侧底盘搭接成一个整体刚性架；所述底盘的下方配备有行走驱动系统，可调底座能穿过底盘伸到地面上进行支撑，当隧道多功能作业平台移动时可调底座缩回后脱离地面；盘扣支架顶部的作业平台上安装有悬臂吊机、卷扬机和滚筒，左侧的卷扬机结合滚筒用于提升右侧的衬砌钢筋，右侧的卷扬机结合滚筒用于提升左侧的衬砌钢筋。同时，本发明还公开了一种隧道钢筋防水板施工方法。能实现自移和重复利用，使用过程中稳固可靠，大大提高施工效率。
Description
技术领域
本发明属于工程施工技术领域，具体涉及一种适用于超大跨度隧道的自行式隧道多功能作业平台，以及利用该自行式隧道多功能作业平台进行衬砌防水板及钢筋安装的施工方法。
背景技术
常规隧道钢筋及防水板作业台架采用型钢加工，成本高、安装速度慢，无动力装置，需要其它机械配合才能行走，人工从地面向上拖钢筋劳动强度大。超大断面隧道钢筋防水板作业台架如采用常规做法将费时费力、成本高、行走不便。
目前所知的需要衬砌的隧道跨度不超40米，一般的公路铁路隧道最多十几米跨度。超大跨度隧道钢筋防水板作业平台一般采用满堂支架或者贝雷梁支架施工，每个支架搭好并浇筑完成后不能移动，只能拆除后转移位置重新搭设，费时费力且加工制造成本很高；尤其针对工期紧的隧道需要投入平台数量多，成本非常高，另外隧道内拼装难度大。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种适合超大断面隧道衬砌钢筋及防水板施工的衬砌平台，能实现自移和重复利用，使用过程中稳固可靠，大大提高施工效率。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种超大型自行式隧道多功能作业平台，包括盘扣支架，所述盘扣支架的主体由立杆、水平杆、斜杆搭接而成，盘扣支架带有可调底座和过车门洞，所述盘扣支架的下方设置有采用型钢焊接而成的格栅状的底盘，所述底盘分为左侧底盘和右侧底盘，且左侧底盘与右侧底盘在过车门洞位置处断开，所述过车门洞下方配备有中间临时搭接架，用于隧道多功能作业平台移动时将左侧底盘与右侧底盘搭接成一个整体刚性架；所述底盘的下方配备有行走驱动系统，所述行走驱动系统包括驱动轮、支撑滚轮和驱动电机，所述盘扣支架通过最底部的水平杆固定在底盘上，所述可调底座能穿过底盘伸到地面上进行支撑，当隧道多功能作业平台移动时可调底座缩回后脱离地面；
所述盘扣支架顶部设置有带栏杆的作业平台，所述作业平台上安装有悬臂吊机、卷扬机和滚筒，所述悬臂吊机左右居中布置，两个卷扬机分别设置在悬臂吊机的左右两侧，若干轴线与隧道延伸方向一致的滚筒安装在作业平台的台阶上，左侧的卷扬机结合滚筒用于提升右侧的衬砌钢筋，右侧的卷扬机结合滚筒用于提升左侧的衬砌钢筋。
作为上述方案的优选，所述盘扣支架的四周立杆超出最顶部的水平杆至少1.2m，在最顶部的水平杆上铺设有木板作为作业平台板，且超出部分上安装有横杆作为栏杆，在栏杆的底部安装有踢脚板。
进一步优选为，所述左侧底盘、右侧底盘分别由纵横交错的型钢焊接而成，所述中间临时搭接架由型钢矩形框，以及前后间隔设置在型钢矩形框内的型钢条组成。
进一步优选为，所述驱动轮采用橡胶轮，支撑滚轮采用钢性轮，橡胶轮的直径大于钢性轮的直径，刚性轮的数量多于橡胶轮的数量，驱动电机配备有减速机，并通过链条驱动橡胶轮。
进一步优选为，左右两侧的驱动轮由不同的驱动电机进行驱动。
进一步优选为，每个所述驱动轮配备有轮轴压紧机构，所述轮轴压紧机构采用圆柱螺旋压缩弹簧，圆柱螺旋压缩弹簧的上端固定在盘扣支架上，圆柱螺旋压缩弹簧的下端压紧在对应驱动轮的轮轴上。
同时，本发明还提供了一种利用上述的超大型自行式隧道多功能作业平台进行的隧道钢筋防水板施工方法，步骤如下：
步骤A、平台行走及定位；
将盘扣支架的可调底座伸出螺杆缩短并离开地面15cm以上，再固定好使可调底座不会自动下降落地；将中间临时搭接架放入过车门洞中并结合螺栓将左侧底盘与右侧底盘搭接成一个整体刚性架；然后通过行走驱动系统使隧道多功能作业平台沿隧道延伸方向行走至需要安装防水板和钢筋的位置；
行走到位后拆除过车门洞内的中间临时搭接架，放下所有盘扣支架的可调底座并调紧，使可调底座全部牢固支撑在地面上；
步骤B、安装防水板及衬砌钢筋；
利用作业平台上的悬臂吊机将防水板、土工布吊装上去，利用左侧的卷扬机结合滚筒将地上已经连接好的衬砌钢筋从右侧提升到位，右侧的卷扬机结合滚筒将地上已经连接好的衬砌钢筋从左侧提升到位，提升到位后再由人工将衬砌钢筋抬起到设计标高后绑扎固定；
步骤C、重复步骤A和B，按此工序依次循环施工。
进一步优选为，在步骤A中，当左右行走距离不一致出现偏移时，单独控制左侧或者右侧的驱动电机微调方向，使隧道多功能作业平台始终沿隧道中轴线行走。
本发明的有益效果：
(1)用于超大跨度隧道的盘扣支架自身重量非常大，在盘扣支架的下方增设采用型钢焊接而成的底盘，并利用驱动轮、支撑滚轮以及能穿过底盘的可调底座共同用于衬砌安装过程中的支撑，强度高、承载能力强；
(2)底盘采用型钢焊接成的格栅状，作为可调底座伸长缩短的通道，方便可调底座缩回后脱离地面进行移动行走，行走到位后方便可调底座伸出支撑在地面上；
(3)底盘采用从过车门洞处断开的左右分体式结构，便于增加底盘的高度，从而留足够的空间加装支撑滚轮和驱动轮；在此基础上，配备中间临时搭接架，可放入过车门洞中结合螺栓将左侧底盘与右侧底盘搭接成一个整体刚性架，不影响底盘整体的刚性，确保移动过程中盘扣支架的稳定性；
(4)设置两台卷扬机和若干滚筒，左侧的卷扬机结合滚筒用于提升右侧的衬砌钢筋，右侧的卷扬机结合滚筒用于提升左侧的衬砌钢筋，方便同时提升衬砌钢筋到合适的高度，并降低提升难度，减少人工投入；
(5)通过卷扬机和滚筒实现衬砌钢筋的提升，通过悬臂吊机实现防水板、土工布的吊装，还能结合扶梯上下小材料，功能齐备。
附图说明
图1为超大型自行式隧道多功能作业平台的结构示意图。
图2为底盘与中间临时搭接架组装后的俯视图。
图3为图1的侧视图。
图4为作业平台位置处的局部放大图。
图5为轮轴压紧机构的安装示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明作进一步说明：
结合图1—图5所示，一种超大型自行式隧道多功能作业平台，主要由盘扣支架1、可调底座2、过车门洞3、底盘4、中间临时搭接架5、驱动轮6、支撑滚轮7、驱动电机8、栏杆9、作业平台10、悬臂吊机11、卷扬机12、滚筒13、踢脚板14、轮轴压紧机构15组成。
盘扣支架1的主体由立杆、水平杆、斜杆搭接而成，横向、竖向受力较好，结实牢固，工人的安全有保障，且搭拆简单易学。盘扣一般采用租赁，型钢用量也不多，一般不需要委外加工，制造成本低，加工速度快，高效节约。
盘扣支架1带有可调底座2和过车门洞3。盘扣支架1的下方设置有采用型钢焊接而成的格栅状的底盘4。底盘4分为左侧底盘4a和右侧底盘4b，且左侧底盘4a与右侧底盘4b在过车门洞3位置处断开。过车门洞3下方配备有中间临时搭接架5，用于隧道多功能作业平台移动时将左侧底盘4a与右侧底盘4b搭接成一个整体刚性架。最好是，左侧底盘4a、右侧底盘4b分别由纵横交错的型钢焊接而成，中间临时搭接架5由型钢矩形框，以及前后间隔设置在型钢矩形框内的型钢条组成。
底盘4的下方配备有行走驱动系统，行走灵活简便，前进后退方便快捷。行走驱动系统包括驱动轮6、支撑滚轮7和驱动电机8，还包括电控柜16。盘扣支架1通过最底部的水平杆固定在底盘4上，底盘用于支撑盘扣支架最底部的水平杆以承载整个盘扣支架的重量。可调底座2能穿过底盘4伸到地面上进行支撑，当隧道多功能作业平台移动时可调底座2缩回后脱离地面。
盘扣支架1顶部设置有带栏杆9的作业平台10。作业平台10上安装有悬臂吊机11、卷扬机12和滚筒13，悬臂吊机11左右居中布置，最好是，两个悬臂吊机11一前一后间隔设置。两个卷扬机12分别设置在悬臂吊机11的左右两侧，若干轴线与隧道延伸方向一致的滚筒13安装在作业平台10的台阶上。左侧的卷扬机12结合滚筒13用于提升右侧的衬砌钢筋，右侧的卷扬机12结合滚筒13用于提升左侧的衬砌钢筋。设置多个滚筒，用于拉升衬砌钢筋时，将衬砌钢筋和顶层平台间的滑动摩擦变为滚动摩擦，以减少摩擦力。
最好是，盘扣支架1的四周最外侧立杆超出最顶部的水平杆至少1.2m，盘扣支架顶部距离隧道初支面18的距离为2米左右。在最顶部的水平杆上铺设有木板作为作业平台板，且立杆超出部分上安装有横杆作为栏杆9，在栏杆9的底部安装有踢脚板14，以确保操作人员的安全。顶部横杆高度不低于1.2米，栏杆底部设置不少于20cm高的踢脚板。
在盘扣支架1内部设置的扶梯17，用于工人及小材料上下。
另外，驱动轮6最好采用橡胶轮，支撑滚轮7最好采用钢性轮，橡胶轮的直径大于钢性轮的直径，刚性轮的数量多于橡胶轮的数量，驱动电机8配备有减速机，并通过链条驱动橡胶轮。采用驱动轮和支撑滚轮共同进行支撑，确保了大型平台使用过程中的稳定性。支撑滚轮7带轴承，用于纵向行走。
左右两侧的驱动轮6最好由不同的驱动电机8进行驱动，便于进行调偏。
每个驱动轮6配备有轮轴压紧机构15，轮轴压紧机构15采用圆柱螺旋压缩弹簧，圆柱螺旋压缩弹簧的上端固定在盘扣支架1上，圆柱螺旋压缩弹簧的下端压紧在对应驱动轮6的轮轴上。增设轮轴压紧机构，从上方将驱动轮6的轴压紧，遇到地面不平时候可以使轮胎始终保持与地面接触不至于打滑。
一种利用上述的超大型自行式隧道多功能作业平台进行的隧道钢筋防水板施工方法，步骤如下：
步骤A、平台行走及定位；
将盘扣支架1的可调底座2伸出螺杆缩短并离开地面15cm以上，再固定好可调底座2不会自动下降落地；将中间临时搭接架5放入过车门洞3中并结合螺栓将左侧底盘4a与右侧底盘4b搭接成一个整体刚性架；然后通过行走驱动系统使隧道多功能作业平台沿隧道延伸方向行走至需要安装衬砌防水板、钢筋、土工布、预埋件的位置；
行走到位后拆除过车门洞3内的中间临时搭接架5，使过车门洞保持畅通。放下所有盘扣支架1的可调底座2并调紧，使可调底座2全部牢固支撑在地面上。
步骤B、安装防水板及衬砌钢筋；
利用作业平台10上的悬臂吊机11将防水板、土工布吊装上去，减少了人工向上拖拽的劳动强度；利用左侧的卷扬机12结合滚筒13将地上已经连接好的衬砌钢筋从右侧提升到位，右侧的卷扬机12结合滚筒13将地上已经连接好的衬砌钢筋从左侧提升到位，提升到位后再由人工将衬砌钢筋抬起到设计标高后绑扎固定，极大地减少了人工拖拽钢筋的劳动强度。
步骤C、重复步骤A和B，按此工序依次循环施工。
在步骤A中，当左右行走距离不一致出现偏移时，单独控制左侧或者右侧的驱动电机微调方向，使隧道多功能作业平台始终沿隧道中轴线行走。
Claims (8)
1.一种超大型自行式隧道多功能作业平台，包括盘扣支架(1)，所述盘扣支架(1)的主体由立杆、水平杆、斜杆搭接而成，盘扣支架(1)带有可调底座(2)和过车门洞(3)，其特征在于：所述盘扣支架(1)的下方设置有采用型钢焊接而成的格栅状的底盘(4)，所述底盘(4)分为左侧底盘(4a)和右侧底盘(4b)，且左侧底盘(4a)与右侧底盘(4b)在过车门洞(3)位置处断开，所述过车门洞(3)下方配备有中间临时搭接架(5)，用于隧道多功能作业平台移动时将左侧底盘(4a)与右侧底盘(4b)搭接成一个整体刚性架；所述底盘(4)的下方配备有行走驱动系统，所述行走驱动系统包括驱动轮(6)、支撑滚轮(7)和驱动电机(8)，所述盘扣支架(1)通过最底部的水平杆固定在底盘(4)上，所述可调底座(2)能穿过底盘(4)伸到地面上进行支撑，当隧道多功能作业平台移动时可调底座(2)缩回后脱离地面；
所述盘扣支架(1)顶部设置有带栏杆(9)的作业平台(10)，所述作业平台(10)上安装有悬臂吊机(11)、卷扬机(12)和滚筒(13)，所述悬臂吊机(11)左右居中布置，两个卷扬机(12)分别设置在悬臂吊机(11)的左右两侧，若干轴线与隧道延伸方向一致的滚筒(13)安装在作业平台(10)的台阶上，左侧的卷扬机(12)结合滚筒(13)用于提升右侧的衬砌钢筋，右侧的卷扬机(12)结合滚筒(13)用于提升左侧的衬砌钢筋。
2.按照权利要求1所述的超大型自行式隧道多功能作业平台，其特征在于：所述盘扣支架(1)的四周立杆超出最顶部的水平杆至少1.2m，在最顶部的水平杆上铺设有木板作为作业平台板，且超出部分上安装有横杆作为栏杆(9)，在栏杆(9)的底部安装有踢脚板(14)。
3.按照权利要求1所述的超大型自行式隧道多功能作业平台，其特征在于：所述左侧底盘(4a)、右侧底盘(4b)分别由纵横交错的型钢焊接而成，所述中间临时搭接架(5)由型钢矩形框，以及前后间隔设置在型钢矩形框内的型钢条组成。
4.按照权利要求1所述的超大型自行式隧道多功能作业平台，其特征在于：所述驱动轮(6)采用橡胶轮，支撑滚轮(7)采用钢性轮，橡胶轮的直径大于钢性轮的直径，刚性轮的数量多于橡胶轮的数量，驱动电机(8)配备有减速机，并通过链条驱动橡胶轮。
5.按照权利要求4所述的超大型自行式隧道多功能作业平台，其特征在于：左右两侧的驱动轮(6)由不同的驱动电机(8)进行驱动。
6.按照权利要求1所述的超大型自行式隧道多功能作业平台，其特征在于：每个所述驱动轮(6)配备有轮轴压紧机构(15)，所述轮轴压紧机构(15)采用圆柱螺旋压缩弹簧，圆柱螺旋压缩弹簧的上端固定在盘扣支架(1)上，圆柱螺旋压缩弹簧的下端压紧在对应驱动轮(6)的轮轴上。
7.一种利用权利要求1—6中任一项所述的超大型自行式隧道多功能作业平台进行的隧道钢筋防水板施工方法，其特征在于，步骤如下：
步骤A、平台行走及定位；
将盘扣支架(1)的可调底座(2)伸出螺杆缩短并离开地面15cm以上，再固定好使可调底座(2)不会自动下降落地；将中间临时搭接架(5)放入过车门洞(3)中并结合螺栓将左侧底盘(4a)与右侧底盘(4b)搭接成一个整体刚性架；然后通过行走驱动系统使隧道多功能作业平台沿隧道延伸方向行走至需要安装防水板和钢筋的位置；
行走到位后拆除过车门洞(3)内的中间临时搭接架(5)，放下所有盘扣支架(1)的可调底座(2)并调紧，使可调底座(2)全部牢固支撑在地面上；
步骤B、安装防水板及衬砌钢筋；
利用作业平台(10)上的悬臂吊机(11)将防水板、土工布吊装上去，利用左侧的卷扬机(12)结合滚筒(13)将地上已经连接好的衬砌钢筋从右侧提升到位，右侧的卷扬机(12)结合滚筒(13)将地上已经连接好的衬砌钢筋从左侧提升到位，提升到位后再由人工将衬砌钢筋抬起到设计标高后绑扎固定；
步骤C、重复步骤A和B，按此工序依次循环施工。
8.按照权利要求7所述的隧道钢筋防水板施工方法，其特征在于：在步骤A中，当左右行走距离不一致出现偏移时，单独控制左侧或者右侧的驱动电机微调方向，使隧道多功能作业平台始终沿隧道中轴线行走。
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