CN112644435A - 一种隧道监测设备安装台车及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道监测设备安装台车及其使用方法。该台车包括行走机构，行走机构包括两个间隔设置的行走底座和设置在行走底座下侧的滚轮，行走机构上侧连接有竖向伸缩机构，竖向伸缩机构包括四个竖向设置的液压油缸，竖向伸缩机构上侧连接有伸缩式工作平台，伸缩式工作平台包括第一平台板和第二平台板，第一平台板与第二平台板之间滑动连接有第三平台板。本发明可方便地调节台车的高度和宽度，能很好适应矩形隧道尺寸；本发明在运行时不影响下部车辆通行，使得隧道监测设备的安装摆脱了时间限制，不需要再等到每周规定养护时间才能进行安装工作，不用在夜间进行高强度的安装工作，施工人员的施工效率和安全问题得到了有效保障。

Description

一种隧道监测设备安装台车及其使用方法

技术领域

本发明涉及隧道监测设备安装台车技术领域，具体涉及一种隧道监测设备安装台车及其使用方法。

背景技术

随着交通运输业的不断发展，城市道路的建设水平也在不断提高，而使用空间却日趋狭小，城市地下空间的开发使用变得越来越重要。市政道路隧道作为一种地下交通基础设施，发挥的作用不言而喻。确保运营中的隧道结构安全是市政隧道养护的关键，而结构健康监测是这项工作的关键环节。在运营中的隧道结构上安装各类监测传感器存在以下挑战：(1)交通中断：在隧道最外侧车道以外的可供安装人员、安装辅助车辆(如登高车)停留的区域范围非常有限(一般不足0.5m),监测传感器的安装必须中断一条车道的交通流；在安装顶板跨中位置的监测传感器时，必须有登高车配合，必将占据多股车道，使得整个隧道的交通必须临时中断。(2)安装时间短：由于安装过程交通流必须中断，需各级行政部门审批且难以获得批准，故一般只能利用既定的隧道封闭管养时段安装，市政道路隧道每周封闭管养时间一般为3小时，留给监测传感器的安装时间十分有限。(3)安装效率与安全性低：隧道封闭养护时段一般在凌晨2点到5点，施工人员在如此高强度下作业时的施工效率和安全性难以得到保证。(4)安装辅助设备简单，效率极低：目前高处传感器的安装辅助工具主要是爬梯和登高车，频繁移动过程中要反复调节高度和位置，准确度和效率都很低。

目前尚无相关产品或公开专利可解决上述运营中隧道监测传感器的不断流、高效、安全安装的实际问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种隧道监测设备安装台车及其使用方法。

为实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种隧道监测设备安装台车，包括行走机构，所述行走机构包括两个间隔设置的行走底座和设置在行走底座下侧的滚轮，所述行走机构上侧连接有竖向伸缩机构，所述竖向伸缩机构包括四个竖向设置的液压油缸，所述四个液压油缸两两固定在两个行走底座的上侧，所述竖向伸缩机构上侧连接有伸缩式工作平台，所述伸缩式工作平台包括分别与其中两个液压油缸上端固定连接的第一平台板和第二平台板，所述第一平台板与第二平台板之间设有第三平台板，所述第一平台板和第三平台板上分别设有若干连接销，所述第二平台板和第三平台板上设有与连接销配合的连接孔，以使所述第三平台板与第一平台板和第二平台板分别滑动连接，所述第一平台板、第二平台板和第三平台板的下侧连接有水平伸缩臂，所述行走底座上侧设有蓄电池以及与蓄电池连接的液压动力机构和电力控制器，所述液压动力机构与液压油缸和水平伸缩臂分别连接。

进一步的，每一行走底座包括一底板，两个底板的前下侧可转动连接有第一轮架，所述滚轮包括可转动连接在第一轮架上的转向轮，两个第一轮架分别连接有一转向装置，两个底板的后下侧分别设有第二轮架和第三轮架，所述第二轮架与底板可转动连接，所述第三轮架与底板固定连接，所述滚轮还包括两个分别可转动连接在第二轮架和第三轮架上的驱动轮，两个驱动轮分别与驱动装置传动连接，所述第二轮架与驱动装置固定连接。

进一步的，所述转向装置为转向电机，所述驱动装置为驱动电机，所述转向电机和驱动电机分别与电力控制器连接。

进一步的，所述底板的上侧通过多个支柱连接有支撑板，所述液压油缸的下端固定在支撑板的上侧，所述转向装置和驱动装置均设置在底板与支撑板之间，所述两个驱动轮分别与驱动装置皮带连接，所述底板上还设有皮带避让孔。

进一步的，所述第二轮架的上端设有限位孔，所述底板上侧固定有四个限位环，所述四个限位环两两设置在第二轮架的前后两侧和左右两侧，所述第二轮架通过插设在限位孔与限位环内的限位销进行限位。

进一步的，所述第一平台板靠近第三平台板的一端以及第三平台板靠近第二平台板的一端均设有若干减阻轮，所述第一平台板上的减阻轮与第三平台板滚动连接，所述第三平台板上的减阻轮与第二平台板滚动连接。

进一步的，位于同一行走底座上的两个液压油缸之间固定有支撑架。

进一步的，所述行走机构与伸缩式工作平台之间设有可伸缩爬梯。

进一步的，所述第二轮架连接的底板中部下侧设有液压千斤顶，所述行走机构和竖向伸缩机构的前后两侧均设有警示灯，所述伸缩式工作平台上侧设有工作照明灯，所述警示灯和工作照明灯均与电力控制器连接。

在第二方面，本发明还提供了一种上述的隧道监测设备安装台车的使用方法，包括以下步骤：

S1：由运输车将处于全收缩状态的安装台车运送至需要安装监测设备的隧道口，卸下安装台车，打开所有警示灯；

S2、根据隧道的宽度调节台车宽度：手动操作液压操纵杆控制液压千斤顶抬升，将该侧的转向轮和驱动轮顶至离开地面，取下限位销，手动将第二轮架转动90°至伸缩调整位置，再将限位销插回，并手动将第二轮架一侧的第一轮架转动90°；再手动操作液压操纵杆控制液压千斤顶缩回，以使该侧的转向轮和驱动轮回到地面；操作液压操纵杆使驱动轮上的液压刹车盘处于制动状态；手动操作液压操纵杆控制水平伸缩臂工作，进而根据隧道的宽度调节台车宽度；手手动操作液压操纵杆控制液压千斤顶抬升，将该侧的转向轮和驱动轮顶至离开地面，取下限位销，手动将第二轮架转动90°至行走位置，再将限位销插回，并手动将第二轮架一侧的第一轮架往回转动90°；再手动操作液压操纵杆控制液压千斤顶缩回，以使该侧的转向轮和驱动轮回到地面；操作液压操纵杆解除驱动轮上的液压刹车盘制动状态；

S3、根据隧道的高度调节台车高度：手动操作液压操纵杆，控制液压油缸将伸缩式工作平台顶升至施工所需高度；

S4、台车行进或后退：启动驱动电机，两个驱动轮在驱动电机动力作用下转动，并带动两个转向轮转动，从而控制台车前进或后退，行驶至施工位置；

S5、台车行进过程中，遇到隧道宽度变化时，采用步骤S2再次调节台车宽度；

S6、台车行进过程中，遇到竖直方向的障碍物时，采用步骤S3调节台车宽度；

S7、在隧道转弯处，通过电力控制器控制两个转向电机工作，进而改变两个第一轮架的方向，从而实现台车转弯；

S8、当需要减速时，通过液压操纵杆控制两个驱动轮上的液压刹车盘制动。

S9、在待安装监测设备的位置停车后，施工人员从侧面通过可伸缩爬梯上到伸缩式工作平台施工，根据需要打开照明灯和调节工作照明灯的方向。

有益效果：1、本发明可方便地调节台车的高度和宽度，能很好适应矩形隧道尺寸；

2、本发明在运行时不影响下部车辆通行，使得隧道监测设备的安装摆脱了时间限制，不需要再等到每周规定养护时间才能进行安装工作，不用在夜间进行高强度的安装工作，施工人员的施工效率和安全问题得到了有效保障。

附图说明

图1是隧道监测设备安装台车在行走状态下最大宽度的结构示意图；

图2是隧道监测设备安装台车在行走状态下最小宽度的结构示意图；

图3是隧道监测设备安装台车在伸缩调整状态下局部放大结构示意图；

图4是第二轮架的限位的结构示意图；

图5是水平伸缩臂与托梁的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1至5所示，本发明实施例提供了一种隧道监测设备安装台车，包括行走机构，行走机构包括两个行走底座1，两个行走底座1间隔设置，在行走底座1的下侧设置有滚轮。在行走机构的上侧连接有竖向伸缩机构，竖向伸缩机构包括四个竖向设置的液压油缸3，四个液压油缸3两两固定在两个行走底座1的上侧。在竖向伸缩机构上侧连接有伸缩式工作平台。

伸缩式工作平台包括第一平台板4、第二平台板5和第三平台板6。其中，第一平台板4和第二平台板5的外端分别固定在两个液压油缸3的上端。第三台板6设置在第一平台板4与第二平台板5之间，具体的，第一平台板4和第三平台板6上分别设有若干连接销7，第一平台板4和第三平台板6上的连接销7优选分别为两个，在第二平台板5和第三平台板6上分别设有与连接销7配合的连接孔8，具体来说，第二平台板5上的连接销7与第三平台板6上的连接孔8配合滑动连接，第三平台板6上的连接销7与第一平台板4上的连接孔8配合滑动连接。连接销7的纵截面呈T型状，连接销7的下部分的外径略小于连接孔8的尺寸，从而使连接销7与连接孔8的内侧滑动连接，连接销7的上部起到限位作用，防止连接销7从连接孔8脱出。

在第一平台板4、第二平台板5和第三平台板6的下侧连接有水平伸缩臂9，水平伸缩臂9共为三节，三节伸缩臂9的上侧分别固定有若干托梁10，托梁10分别与第二平台板5、第三平台板6和第一平台板4的下侧固定连接，进而在控制水平伸缩臂9伸缩时，即可带动整个伸缩式工作平台进行伸缩。在行走底座1上侧设有蓄电池11、液压动力机构12和电力控制器13，蓄电池11与液压动力机构12和电力控制器13分别连接，液压动力机构12与液压油缸3和水平伸缩臂9分别连接。液压动力机构12包括与电力控制器13连接的电机、与电机连接的液压泵和液压操纵杆121等，除了通过液压操纵杆121来控制本装置以外，还可通过设置一个遥控终端与电力控制器13连接，从而实现遥控操作。

本发明实施例的每一个行走底座1包括一底板101，两个底板101的前下侧可转动连接有第一轮架102，滚轮包括可转动连接在第一轮架102上的转向轮103，两个第一轮架102分别连接有一转向装置104，两个底板101的后下侧分别设有第二轮架105和第三轮架106。其中，第二轮架105与底板101可转动连接，第三轮架106与底板101固定连接，滚轮还包括两个分别可转动连接在第二轮架105和第三轮架106上的驱动轮107，两个驱动轮107分别与一个驱动装置108传动连接，第二轮架105与驱动装置108固定连接，从而使驱动装置108可以随第二轮架105一同转动。第二轮架105具有行走和伸缩调整两种位置状态，在行走位置状态下，第二轮架105上的驱动轮107的方向与另一驱动轮107平行设置，在伸缩调整位置状态下，第二轮架105上的驱动轮107的方向与另一驱动轮107垂直设置，同时，可通过转向装置104控制第二轮架105前侧的转向轮103旋转90度，从而使该转向轮103的方向也与另一驱动轮107垂直设置，在第二轮架105上的驱动轮107和其前侧的转向轮103的作用下，便于通过水平伸缩臂9调节伸缩式工作平台的宽度。还可以在第二轮架105和第三轮架106上设置液压刹车盘2，液压刹车盘2与液压动力机构连接，在需要时，可通过液压刹车盘2锁紧两个驱动轮107。

本发明实施例的转向装置104优选采用转向电机，驱动装置108优选采用驱动电机，转向电机和驱动电机分别与电力控制器13连接。

在底板101的上侧通过多个支柱109连接有支撑板110，支撑板110优选为4个，液压油缸3的下端固定在支撑板110的上侧，转向装置104和驱动装置108均设置在底板101与支撑板110之间，第一轮架102和第二轮架105的上端均优选设置在底板101与支撑板110之间，以便分别与转向装置104和驱动装置108连接。两个驱动轮107分别与一个驱动装置108通过皮带112连接，底板101上还设有皮带避让孔111，驱动轮107与驱动装置108之间的皮带穿过皮带避让孔111设置。具体来说，第二轮架105上方的皮带避让孔111呈弧形状，从而使第二轮架105在调整位置状态时，不会受到皮带112影响。

为便于使第二轮架105能够稳定的保持在行走位置和伸缩调整位置，在第二轮架105的上端设有限位孔，在底板101的上侧固定有四个限位环113，四个限位环113两两设置在第二轮架105的前后两侧和左右两侧，第二轮架105通过插设在限位孔与限位环113内的限位销114进行限位。

为了便于调节伸缩式工作平台，本发明实施例的第一平台板4靠近第三平台板6的一端以及第三平台板6靠近第二平台板5的一端均设有若干减阻轮14，其中，第一平台板4上的减阻轮14与第三平台板6滚动连接，第三平台板6上的减阻轮14与第二平台板5滚动连接。减阻轮14可使第一平台板4与第三平台板6之间以及第三平台板6与第二平台板之间保持一定的间隙，避免第三平台板6与第一平台板4和第二平台板5直接接触，同时，避免第二平台板5上的连接销7的上端影响收缩折叠。第一平台板4和第三平台板6上的减阻轮14优选分别设置三组，每组为两个。

为了提高稳定性，位于同一行走底座1上的两个液压油缸3之间固定有支撑架15。支撑架15优选包括两个交叉设置侧支撑杆。还优选在支撑架15的一侧固定集束管20，行走机构与伸缩式工作平台之间的线缆和油管等可以从集束管20中穿过。为了便于爬上伸缩式工作平台，在行走机构与伸缩式工作平台之间设有可伸缩爬梯16，可伸缩爬梯16优选包括两个设置在不同垂面上且滑动连接的爬梯，以根据竖向伸缩机构调整整体高度。

为了便于调节第二轮架105的位置状态，还优选在第二轮架105连接的底板101中部下侧设有液压千斤顶115，在需要调节第二轮架105的位置状态时，控制液压千斤顶115伸出，将该侧的驱动轮107和转向轮103顶离地面，然后再进行调节。

还优选在行走机构和竖向伸缩机构的前后两侧均设置警示灯17，以提醒隧道内路过的车辆，在伸缩式工作平台上侧设有工作照明灯18，以便进行照明作业，警示灯17和工作照明灯18均与电力控制器13连接。为了便于使用，工作照明灯18的照射方向优选可以调节。还优选在调节伸缩式工作平台的上侧设置护栏19，提高作业安全性，需要说明的是，第一平台板4、第二平台板5和第三平台板6前后两侧的护栏19需要设置在不同的垂面内，从而避免影响伸缩。

本发明实施例的隧道监测设备安装台车的使用方法，包括以下步骤：

S1：由运输车将处于全收缩状态的安装台车运送至需要安装监测设备的隧道口，卸下安装台车，打开所有警示灯17。

S2、根据隧道的宽度调节台车宽度：手动操作液压操纵杆121控制液压千斤顶115抬升，将该侧的转向轮103和驱动轮107顶至离开地面，取下限位销114，手动将第二轮架105转动90°至伸缩调整位置，再将限位销114插回，并手动将第二轮架115一侧的第一轮架102转动90°；再手动操作液压操纵杆121控制液压千斤115顶缩回，以使该侧的转向轮103和驱动轮107回到地面；操作液压操纵杆121使驱动轮107上的液压刹车盘2处于制动状态；手动操作液压操纵杆121控制水平伸缩臂9工作，进而根据隧道的宽度调节台车宽度；手手动操作液压操纵杆121控制液压千斤顶115抬升，将该侧的转向轮103和驱动轮107顶至离开地面，取下限位销114，手动将第二轮架105转动90°至行走位置，再将限位销114插回，并手动将第二轮架105一侧的第一轮架102往回转动90°；再手动操作液压操纵杆121控制液压千斤顶115缩回，以使该侧的转向轮103和驱动轮107回到地面；操作液压操纵杆121解除驱动轮107上的液压刹车盘2制动状态。

S3、根据隧道的高度调节台车高度：手动操作液压操纵杆121控制液压油缸3将伸缩式工作平台顶升至施工所需高度。

S4、台车行进或后退：启动驱动电机，两个驱动轮107在驱动电机动力作用下转动，并带动两个转向轮103转动，从而控制台车前进或后退，行驶至施工位置。

S5、台车行进过程中，遇到隧道宽度变化时，采用步骤S2再次调节台车宽度。

S6、台车行进过程中，遇到竖直方向的障碍物时，采用步骤S3调节台车宽度。

S7、在隧道转弯处，通过电力控制器13控制两个转向电机工作，进而改变两个第一轮架102的方向，从而实现台车转弯。

S8、当需要减速时，通过液压操纵杆121控制两个驱动轮107上的液压刹车盘2制动。

S9、在待安装监测设备的位置停车后，施工人员从侧面通过可伸缩爬梯16上到伸缩式工作平台施工，根据需要打开照明灯18和调节工作照明灯18的方向。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，其它未具体描述的部分，属于现有技术或公知常识。在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种隧道监测设备安装台车，其特征在于，包括行走机构，所述行走机构包括两个间隔设置的行走底座和设置在行走底座下侧的滚轮，所述行走机构上侧连接有竖向伸缩机构，所述竖向伸缩机构包括四个竖向设置的液压油缸，所述四个液压油缸两两固定在两个行走底座的上侧，所述竖向伸缩机构上侧连接有伸缩式工作平台，所述伸缩式工作平台包括分别与其中两个液压油缸上端固定连接的第一平台板和第二平台板，所述第一平台板与第二平台板之间设有第三平台板，所述第一平台板和第三平台板上分别设有若干连接销，所述第二平台板和第三平台板上设有与连接销配合的连接孔，以使所述第三平台板与第一平台板和第二平台板分别滑动连接，所述第一平台板、第二平台板和第三平台板的下侧连接有水平伸缩臂，所述行走底座上侧设有蓄电池以及与蓄电池连接的液压动力机构和电力控制器，所述液压动力机构与液压油缸和水平伸缩臂分别连接。

2.根据权利要求1所述的隧道监测设备安装台车，其特征在于，每一行走底座包括一底板，两个底板的前下侧可转动连接有第一轮架，所述滚轮包括可转动连接在第一轮架上的转向轮，两个第一轮架分别连接有一转向装置，两个底板的后下侧分别设有第二轮架和第三轮架，所述第二轮架与底板可转动连接，所述第三轮架与底板固定连接，所述滚轮还包括两个分别可转动连接在第二轮架和第三轮架上的驱动轮，两个驱动轮分别与驱动装置传动连接，所述第二轮架与驱动装置固定连接。

3.根据权利要求2所述的隧道监测设备安装台车，其特征在于，所述转向装置为转向电机，所述驱动装置为驱动电机，所述转向电机和驱动电机分别与电力控制器连接。

4.根据权利要求2所述的隧道监测设备安装台车，其特征在于，所述底板的上侧通过多个支柱连接有支撑板，所述液压油缸的下端固定在支撑板的上侧，所述转向装置和驱动装置均设置在底板与支撑板之间，所述两个驱动轮分别与驱动装置皮带连接，所述底板上还设有皮带避让孔。

5.根据权利要求2所述的隧道监测设备安装台车，其特征在于，所述第二轮架的上端设有限位孔，所述底板上侧固定有四个限位环，所述四个限位环两两设置在第二轮架的前后两侧和左右两侧，所述第二轮架通过插设在限位孔与限位环内的限位销进行限位。

6.根据权利要求1所述的隧道监测设备安装台车，其特征在于，所述第一平台板靠近第三平台板的一端以及第三平台板靠近第二平台板的一端均设有若干减阻轮，所述第一平台板上的减阻轮与第三平台板滚动连接，所述第三平台板上的减阻轮与第二平台板滚动连接。

7.根据权利要求1所述的隧道监测设备安装台车，其特征在于，位于同一行走底座上的两个液压油缸之间固定有支撑架。

8.根据权利要求1所述的隧道监测设备安装台车，其特征在于，所述行走机构与伸缩式工作平台之间设有可伸缩爬梯。

9.根据权利要求2所述的隧道监测设备安装台车，其特征在于，所述第二轮架连接的底板中部下侧设有液压千斤顶，所述行走机构和竖向伸缩机构的前后两侧均设有警示灯，所述伸缩式工作平台上侧设有工作照明灯，所述警示灯和工作照明灯均与电力控制器连接。

10.一种如权利要求1所述的隧道监测设备安装台车的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：由运输车将处于全收缩状态的安装台车运送至需要安装监测设备的隧道口，卸下安装台车，打开所有警示灯；

S2、根据隧道的宽度调节台车宽度：手动操作液压操纵杆控制液压千斤顶抬升，将该侧的转向轮和驱动轮顶至离开地面，取下限位销，手动将第二轮架转动90°至伸缩调整位置，再将限位销插回，并手动将第二轮架一侧的第一轮架转动90°；再手动操作液压操纵杆控制液压千斤顶缩回，以使该侧的转向轮和驱动轮回到地面；操作液压操纵杆使驱动轮上的液压刹车盘处于制动状态；手动操作液压操纵杆控制水平伸缩臂工作，进而根据隧道的宽度调节台车宽度；手手动操作液压操纵杆控制液压千斤顶抬升，将该侧的转向轮和驱动轮顶至离开地面，取下限位销，手动将第二轮架转动90°至行走位置，再将限位销插回，并手动将第二轮架一侧的第一轮架往回转动90°；再手动操作液压操纵杆控制液压千斤顶缩回，以使该侧的转向轮和驱动轮回到地面；操作液压操纵杆解除驱动轮上的液压刹车盘制动状态；

S3、根据隧道的高度调节台车高度：手动操作液压操纵杆，控制液压油缸将伸缩式工作平台顶升至施工所需高度；

S4、台车行进或后退：启动驱动电机，两个驱动轮在驱动电机动力作用下转动，并带动两个转向轮转动，从而控制台车前进或后退，行驶至施工位置；

S5、台车行进过程中，遇到隧道宽度变化时，采用步骤S2再次调节台车宽度；

S6、台车行进过程中，遇到竖直方向的障碍物时，采用步骤S3调节台车宽度；

S7、在隧道转弯处，通过电力控制器控制两个转向电机工作，进而改变两个第一轮架的方向，从而实现台车转弯；

S8、当需要减速时，通过液压操纵杆控制两个驱动轮上的液压刹车盘制动。

S9、在待安装监测设备的位置停车后，施工人员从侧面通过可伸缩爬梯上到伸缩式工作平台施工，根据需要打开照明灯和调节工作照明灯的方向。

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