CN113062755B - 一种拱架焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拱架焊接方法,属于隧道施工技术领域,其特征在于,包括以下步骤:S1、拱架安装台车运行就位,通过拱架安装台车上的拱架顶升机构将拱架的各分段顶升至安装位置;S2、拱架顶升机构将各分段组拼成拱架;S3、通过拱架安装台车上的拱架开合机构撑开拱架至预定尺寸,并在拱架的底部垫预制块;S4、通过拱架安装台车上的焊接机械臂沿环形轨道移动至拱架各分段连接处,完成拱架分段处焊接,形成完整的拱架。本发明焊接方法操作简单,能够快速稳定的对拱架进行焊接,保障焊接质量,提高焊接效率。

Description

一种拱架焊接方法
技术领域
本发明涉及到隧道施工技术领域,尤其涉及一种拱架焊接方法。
背景技术
在隧道施工过程中,可能会发生围岩垮塌、突水带来的工程安全隐患,初期支护作业施工人员安全保障措施有限,而现阶段的拱架安装、打锚孔、装锚杆及锚杆注浆作业多是由人工操作完成,所需施工人员较多且作业危险性较大。随着施工智能设备的发展,目前最为先进的设备是以汽车底盘为基础的多臂支护施工设备、锚杆钻孔设备以及注浆设备分别操作,可人工操作多臂抓取拱架安装,空中进行连接,需要多人同时作业才能完成。此种方法各设备同工位轮换作业周期较长,需要施工人员较多,安全性、经济性以及施工效率还有所欠缺。尤其是针对拱架的焊接,焊接效率和焊接质量都欠佳。
公开号为CN 109162739A,公开日为2019年01月08日的中国专利文献公开了一种隧道初支钢拱架精准对接焊接的方法,其特征在于,利用可调节式工字钢连接支架,首先通过所述钢板支座承置并调节连接钢板的高度,根据连接钢板的尺寸调节螺丝夹子的间距,从而固定两块连接钢板;调节二号工字钢支座在滑道的位置,使得一号工字钢支座和二号工字钢支座之间的距离满足工字钢的长度要求;调节一号工字钢支座和二号工字钢支座的对拉夹子位置,固定好工字钢;接着根据工字钢的弧度,调节一号工字钢支座和二号工字钢支座的高度,使得两根工字钢的对接端与连接钢板平齐;在两块连接钢板的对位螺丝孔穿入螺丝进行试连接;最后在工字钢与连接钢板连接处进行焊接。
该专利文献公开的隧道初支钢拱架精准对接焊接的方法,适用于不同尺寸工字钢与连接钢板的焊接和对接。但是,针对拱架的焊接工序更加复杂,焊接效率和焊接质量欠佳,不适宜用于拱架的焊接。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷,提供一种拱架焊接方法,本发明焊接方法操作简单,能够快速稳定的对拱架进行焊接,保障焊接质量,提高焊接效率。
本发明通过下述技术方案实现:
一种拱架焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、拱架安装台车运行就位,通过拱架安装台车上的拱架顶升机构将拱架的各分段顶升至安装位置;
S2、拱架顶升机构将各分段组拼成拱架;
S3、通过拱架安装台车上的拱架开合机构撑开拱架至预定尺寸,并在拱架的底部垫预制块;
S4、通过拱架安装台车上的焊接机械臂沿环形轨道移动至拱架各分段连接处,完成拱架分段处焊接,形成完整的拱架。
所述步骤S4中,完成拱架分段处焊接具体是指焊接机械臂在拱架安装台车的作用下沿隧洞半径方向移送至焊接施工位置进行焊接。
所述步骤S1中,拱架安装台车包括拱架台车架、拱架顶升机构和拱架开合机构,拱架台车架包括弧形段和竖直段,弧形段和竖直段为一体成型而成,拱架顶升机构固定在拱架台车架的弧形段上,拱架开合机构固定在拱架台车架的竖直段上,滑块固定在拱架台车架的底部,弧形段上设置有焊接机械臂。
所述步骤S1中,拱架的各分段顶升至安装位置具体是指通过拱架顶升机构将拱锚施工台车的抬升机构上的拱架各分段移接并运送至拱架安装位置。
所述拱锚施工台车包括台车架、抬升机构、运行机构、运锚小车、拱架安装台车、锚杆作业台车和用于锚杆安装后锚杆注浆的水泥浆注浆装置,水泥浆注浆装置固定在台车架上,抬升机构设置在台车架的一端,锚杆作业台车和拱架安装台车固定在台车架的另一端,运锚小车设置在台车架上,运行机构安装在台车架的底部,锚杆作业台车上安装有填锚机械臂。
所述抬升机构包括支撑架、滑轨和抬升臂,抬升臂固定在支撑架的上端,支撑架滑动连接在滑轨上。
所述运行机构包括车轮安装架、车轮和锚固件,车轮安装在车轮安装架上,锚固件固定在台车架的底部。
本发明的有益效果主要表现在以下方面:
1、本发明,“S1、拱架安装台车运行就位,通过拱架安装台车上的拱架顶升机构将拱架的各分段顶升至安装位置;S2、拱架顶升机构将各分段组拼成拱架;S3、通过拱架安装台车上的拱架开合机构撑开拱架至预定尺寸,并在拱架的底部垫预制块;S4、通过拱架安装台车上的焊接机械臂沿环形轨道移动至拱架各分段连接处,完成拱架分段处焊接,形成完整的拱架”,较现有技术而言,通过步骤S1-S4,能够快速稳定的对拱架进行焊接,保障焊接质量,提高焊接效率。
2、本发明,步骤S1中,拱架安装台车包括拱架台车架、拱架顶升机构和拱架开合机构,拱架台车架包括弧形段和竖直段,弧形段和竖直段为一体成型而成,拱架顶升机构固定在拱架台车架的弧形段上,拱架开合机构固定在拱架台车架的竖直段上,滑块固定在拱架台车架的底部,弧形段上设置有焊接机械臂,结构简单,协同配合灵活,能够快速的实现拱架的安装。
3、本发明,步骤S1中,拱架的各分段顶升至安装位置具体是指通过拱架顶升机构将拱锚施工台车的抬升机构上的拱架各分段移接并运送至拱架安装位置,能够快速的将拱架各分段运送至安装位置,便于后序组拼。
4、本发明,拱锚施工台车包括台车架、抬升机构、运行机构、运锚小车、拱架安装台车、锚杆作业台车和用于锚杆安装后锚杆注浆的水泥浆注浆装置,水泥浆注浆装置固定在台车架上,抬升机构设置在台车架的一端,锚杆作业台车和拱架安装台车固定在台车架的另一端,运锚小车设置在台车架上,运行机构安装在台车架的底部,锚杆作业台车上安装有填锚机械臂,能够实现隧洞初期支护的一体化作业,极大的提高了作业效率。
5、本发明,抬升机构包括支撑架、滑轨和抬升臂,抬升臂固定在支撑架的上端,支撑架滑动连接在滑轨上,结构简单,稳定可靠,能够轻松实现拱架的抬升。
6、本发明,运行机构包括车轮安装架、车轮和锚固件,车轮安装在车轮安装架上,锚固件固定在台车架的底部,具有运行平稳,移动顺畅的特点。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明,其中:
图1为本发明拱架安装台车的结构示意图;
图2为本发明拱锚施工台车的结构示意图;
图3为本发明填锚机械臂安装在拱锚施工台车中的结构示意图;
图4为本发明滑轨的结构示意图;
图5为本发明支撑架的结构示意图;
图6为本发明环形轨道的结构示意图;
图中标记:1、台车架,2、台升机构,3、运行机构,4、运锚小车,5、拱架安装台车,6、锚杆作业台车,7、水泥浆注浆装置,8、填锚机械臂,9、支撑架,10、滑轨,11、抬升臂,12、车轮安装架,13、车轮,14、锚固件,17、拱架台车架,18、拱架顶升机构,19、拱架开合机构,20、弧形段,21、竖直段,22、焊接机械臂, 27、环形轨道,28、水泥浆搅拌桶,29、水泥浆输送泵,30、水泥浆输送管路。
具体实施方式
实施例1
参见图1、图2和图6,一种拱架焊接方法,包括以下步骤:
S1、拱架安装台车5运行就位,通过拱架安装台车5上的拱架顶升机构18将拱架的各分段顶升至安装位置;
S2、拱架顶升机构18将各分段组拼成拱架;
S3、通过拱架安装台车5上的拱架开合机构19撑开拱架至预定尺寸,并在拱架的底部垫预制块;
S4、通过拱架安装台车5上的焊接机械臂22沿环形轨道 27移动至拱架各分段连接处,完成拱架分段处焊接,形成完整的拱架。
本实施例为最基本的实施方式,“S1、拱架安装台车5运行就位,通过拱架安装台车5上的拱架顶升机构18将拱架的各分段顶升至安装位置;S2、拱架顶升机构18将各分段组拼成拱架;S3、通过拱架安装台车5上的拱架开合机构19撑开拱架至预定尺寸,并在拱架的底部垫预制块;S4、通过拱架安装台车5上的焊接机械臂22沿环形轨道 27移动至拱架各分段连接处,完成拱架分段处焊接,形成完整的拱架”,较现有技术而言,通过步骤S1-S4,能够快速稳定的对拱架进行焊接,保障焊接质量,提高焊接效率。
实施例2
参见图1、图2和图6,一种拱架焊接方法,包括以下步骤:
S1、拱架安装台车5运行就位,通过拱架安装台车5上的拱架顶升机构18将拱架的各分段顶升至安装位置;
S2、拱架顶升机构18将各分段组拼成拱架;
S3、通过拱架安装台车5上的拱架开合机构19撑开拱架至预定尺寸,并在拱架的底部垫预制块;
S4、通过拱架安装台车5上的焊接机械臂22沿环形轨道 27移动至拱架各分段连接处,完成拱架分段处焊接,形成完整的拱架。
所述步骤S4中,完成拱架分段处焊接具体是指焊接机械臂22在拱架安装台车5的作用下沿隧洞半径方向移送至焊接施工位置进行焊接。
所述步骤S1中,拱架安装台车5包括拱架台车架17、拱架顶升机构18和拱架开合机构19,拱架台车架17包括弧形段20和竖直段21,弧形段20和竖直段21为一体成型而成,拱架顶升机构18固定在拱架台车架17的弧形段20上,拱架开合机构19固定在拱架台车架17的竖直段21上,滑块固定在拱架台车架17的底部,弧形段20上设置有焊接机械臂22。
本实施例为一较佳实施方式,步骤S1中,拱架安装台车5包括拱架台车架17、拱架顶升机构18和拱架开合机构19,拱架台车架17包括弧形段20和竖直段21,弧形段20和竖直段21为一体成型而成,拱架顶升机构18固定在拱架台车架17的弧形段20上,拱架开合机构19固定在拱架台车架17的竖直段21上,滑块固定在拱架台车架17的底部,弧形段20上设置有焊接机械臂22,结构简单,协同配合灵活,能够快速的实现拱架的安装。
实施例3
参见图1、图2和图6,一种拱架焊接方法,包括以下步骤:
S1、拱架安装台车5运行就位,通过拱架安装台车5上的拱架顶升机构18将拱架的各分段顶升至安装位置;
S2、拱架顶升机构18将各分段组拼成拱架;
S3、通过拱架安装台车5上的拱架开合机构19撑开拱架至预定尺寸,并在拱架的底部垫预制块;
S4、通过拱架安装台车5上的焊接机械臂22沿环形轨道 27移动至拱架各分段连接处,完成拱架分段处焊接,形成完整的拱架。
所述步骤S4中,完成拱架分段处焊接具体是指焊接机械臂22在拱架安装台车5的作用下沿隧洞半径方向移送至焊接施工位置进行焊接。
所述步骤S1中,拱架安装台车5包括拱架台车架17、拱架顶升机构18和拱架开合机构19,拱架台车架17包括弧形段20和竖直段21,弧形段20和竖直段21为一体成型而成,拱架顶升机构18固定在拱架台车架17的弧形段20上,拱架开合机构19固定在拱架台车架17的竖直段21上,滑块固定在拱架台车架17的底部,弧形段20上设置有焊接机械臂22。
所述步骤S1中,拱架的各分段顶升至安装位置具体是指通过拱架顶升机构18将拱锚施工台车的抬升机构2上的拱架各分段移接并运送至拱架安装位置。
本实施例为一较佳实施方式,步骤S1中,拱架的各分段顶升至安装位置具体是指通过拱架顶升机构18将拱锚施工台车的抬升机构2上的拱架各分段移接并运送至拱架安装位置,能够快速的将拱架各分段运送至安装位置,便于后序组拼。
实施例4
参见图1、图2、图3和图6,一种拱架焊接方法,包括以下步骤:
S1、拱架安装台车5运行就位,通过拱架安装台车5上的拱架顶升机构18将拱架的各分段顶升至安装位置;
S2、拱架顶升机构18将各分段组拼成拱架;
S3、通过拱架安装台车5上的拱架开合机构19撑开拱架至预定尺寸,并在拱架的底部垫预制块;
S4、通过拱架安装台车5上的焊接机械臂22沿环形轨道 27移动至拱架各分段连接处,完成拱架分段处焊接,形成完整的拱架。
所述步骤S4中,完成拱架分段处焊接具体是指焊接机械臂22在拱架安装台车5的作用下沿隧洞半径方向移送至焊接施工位置进行焊接。
所述步骤S1中,拱架安装台车5包括拱架台车架17、拱架顶升机构18和拱架开合机构19,拱架台车架17包括弧形段20和竖直段21,弧形段20和竖直段21为一体成型而成,拱架顶升机构18固定在拱架台车架17的弧形段20上,拱架开合机构19固定在拱架台车架17的竖直段21上,滑块固定在拱架台车架17的底部,弧形段20上设置有焊接机械臂22。
所述步骤S1中,拱架的各分段顶升至安装位置具体是指通过拱架顶升机构18将拱锚施工台车的抬升机构2上的拱架各分段移接并运送至拱架安装位置。
所述拱锚施工台车包括台车架1、抬升机构2、运行机构3、运锚小车4、拱架安装台车5、锚杆作业台车6和用于锚杆安装后锚杆注浆的水泥浆注浆装置7,水泥浆注浆装置7固定在台车架1上,抬升机构2设置在台车架1的一端,锚杆作业台车6和拱架安装台车5固定在台车架1的另一端,运锚小车4设置在台车架1上,运行机构3安装在台车架1的底部,锚杆作业台车6上安装有填锚机械臂8。
本实施例为又一较佳实施方式,拱锚施工台车包括台车架1、抬升机构2、运行机构3、运锚小车4、拱架安装台车5、锚杆作业台车6和用于锚杆安装后锚杆注浆的水泥浆注浆装置7,水泥浆注浆装置7固定在台车架1上,抬升机构2设置在台车架1的一端,锚杆作业台车6和拱架安装台车5固定在台车架1的另一端,运锚小车4设置在台车架1上,运行机构3安装在台车架1的底部,锚杆作业台车6上安装有填锚机械臂8,能够实现隧洞初期支护的一体化作业,极大的提高了作业效率。
实施例5
参见图1-图6,一种拱架焊接方法,包括以下步骤:
S1、拱架安装台车5运行就位,通过拱架安装台车5上的拱架顶升机构18将拱架的各分段顶升至安装位置;
S2、拱架顶升机构18将各分段组拼成拱架;
S3、通过拱架安装台车5上的拱架开合机构19撑开拱架至预定尺寸,并在拱架的底部垫预制块;
S4、通过拱架安装台车5上的焊接机械臂22沿环形轨道 27移动至拱架各分段连接处,完成拱架分段处焊接,形成完整的拱架。
所述步骤S4中,完成拱架分段处焊接具体是指焊接机械臂22在拱架安装台车5的作用下沿隧洞半径方向移送至焊接施工位置进行焊接。
所述步骤S1中,拱架安装台车5包括拱架台车架17、拱架顶升机构18和拱架开合机构19,拱架台车架17包括弧形段20和竖直段21,弧形段20和竖直段21为一体成型而成,拱架顶升机构18固定在拱架台车架17的弧形段20上,拱架开合机构19固定在拱架台车架17的竖直段21上,滑块固定在拱架台车架17的底部,弧形段20上设置有焊接机械臂22。
所述步骤S1中,拱架的各分段顶升至安装位置具体是指通过拱架顶升机构18将拱锚施工台车的抬升机构2上的拱架各分段移接并运送至拱架安装位置。
所述拱锚施工台车包括台车架1、抬升机构2、运行机构3、运锚小车4、拱架安装台车5、锚杆作业台车6和用于锚杆安装后锚杆注浆的水泥浆注浆装置7,水泥浆注浆装置7固定在台车架1上,抬升机构2设置在台车架1的一端,锚杆作业台车6和拱架安装台车5固定在台车架1的另一端,运锚小车4设置在台车架1上,运行机构3安装在台车架1的底部,锚杆作业台车6上安装有填锚机械臂8。
所述抬升机构2包括支撑架9、滑轨10和抬升臂11,抬升臂11固定在支撑架9的上端,支撑架9滑动连接在滑轨10上。
所述运行机构3包括车轮安装架12、车轮13和锚固件14,车轮13安装在车轮安装架12上,锚固件14固定在台车架1的底部。
本实施例为最佳实施方式,抬升机构2包括支撑架9、滑轨10和抬升臂11,抬升臂11固定在支撑架9的上端,支撑架9滑动连接在滑轨10上,结构简单,稳定可靠,能够轻松实现拱架的抬升。
运行机构3包括车轮安装架12、车轮13和锚固件14,车轮13安装在车轮安装架12上,锚固件14固定在台车架1的底部,具有运行平稳,移动顺畅的特点。

Claims (5)

1.一种拱架焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、拱架安装台车(5)运行就位,通过拱架安装台车(5)上的拱架顶升机构(18)将拱架的各分段顶升至安装位置;
S2、拱架顶升机构(18)将各分段组拼成拱架;
S3、通过拱架安装台车(5)上的拱架开合机构(19)撑开拱架至预定尺寸,并在拱架的底部垫预制块;
S4、通过拱架安装台车(5)上的焊接机械臂(22)沿环形轨道( 27)移动至拱架各分段连接处,完成拱架分段处焊接,形成完整的拱架;
所述步骤S4中,完成拱架分段处焊接具体是指焊接机械臂(22)在拱架安装台车(5)的作用下沿隧洞半径方向移送至焊接施工位置进行焊接;
所述步骤S1中,拱架安装台车(5)包括拱架台车架(17)、拱架顶升机构(18)和拱架开合机构(19),拱架台车架(17)包括弧形段(20)和竖直段(21),弧形段(20)和竖直段(21)为一体成型而成,拱架顶升机构(18)固定在拱架台车架(17)的弧形段(20)上,拱架开合机构(19)固定在拱架台车架(17)的竖直段(21)上,滑块固定在拱架台车架(17)的底部,弧形段(20)上设置有焊接机械臂(22)。
2.根据权利要求1所述的一种拱架焊接方法,其特征在于:所述步骤S1中,拱架的各分段顶升至安装位置具体是指通过拱架顶升机构(18)将拱锚施工台车的抬升机构(2)上的拱架各分段移接并运送至拱架安装位置。
3.根据权利要求2所述的一种拱架焊接方法,其特征在于:所述拱锚施工台车包括台车架(1)、抬升机构(2)、运行机构(3)、运锚小车(4)、拱架安装台车(5)、锚杆作业台车(6)和用于锚杆安装后锚杆注浆的水泥浆注浆装置(7),水泥浆注浆装置(7)固定在台车架(1)上,抬升机构(2)设置在台车架(1)的一端,锚杆作业台车(6)和拱架安装台车(5)固定在台车架(1)的另一端,运锚小车(4)设置在台车架(1)上,运行机构(3)安装在台车架(1)的底部,锚杆作业台车(6)上安装有填锚机械臂(8)。
4.根据权利要求2所述的一种拱架焊接方法,其特征在于:所述抬升机构(2)包括支撑架(9)、滑轨(10)和抬升臂(11),抬升臂(11)固定在支撑架(9)的上端,支撑架(9)滑动连接在滑轨(10)上。
5.根据权利要求3所述的一种拱架焊接方法,其特征在于:所述运行机构(3)包括车轮安装架(12)、车轮(13)和锚固件(14),车轮(13)安装在车轮安装架(12)上,锚固件(14)固定在台车架(1)的底部。
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