CN113863854A - 一种隧道维护用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种隧道维护用装置,属于隧道运维技术领域。其技术方案为:包括施工平台以及设置在施工平台上的敲除机构;敲除机构包括机架,机架包括设置在施工平台上的底板以及设置在底板上的立板,立板上转动设置有曲柄,曲柄的曲柄轴伸出立板通过传动机构与驱动装置连接,曲柄的另一端转动设置有摆杆,摆杆的另一端伸出施工工台设置有钢钎,摆杆靠近钢钎的一端通过弹簧与立板连接,立板上且位于摆杆的上方转动设置有限位块,在弹簧的作用下,限位块能够顶在摆杆上,顺时针转动限位块,限位块与摆杆接触且弹簧受力变形被拉长,逆时针转动限位块,弹簧复位且限位块与摆杆接触。本发明的有益效果为:辅助人工对隧道内疑似松动的区域敲掉和凿除。
Description
技术领域
本发明涉及隧道运维技术领域,尤其涉及一种隧道维护用装置。
背景技术
隧道病害主要有限界不足、衬砌裂损、漏水和污染等。隧道衬砌是承受地层压力、防上围岩变形坍落的工程主体建筑物。地层压力的大小,主要取决于工程地质和水文地质条件和围岩的物理力学特性,同时与施工方法、支护衬砌是否及时和工程质量的好坏等因素有关。由于形变压力、松动压力作用、地层沿隧道纵向分布及力学性态的不均匀作用、温度和收缩应力作用、围岩膨胀性或冻胀性压力作用、腐蚀性介质作用、施工中人为因素、运营车辆的循环荷载作用等,使隧道衬砌结构物产生裂缝和变形,影响隧道的正常使用,统称为衬砌裂损。衬砌裂损处一般具有裂缝,加上风化、腐蚀和内部压力的压溃,会导致大块混凝土块部分区域剥离隧道产生松动,这种疑似松动的区域如果脱落会存在一定的安全隐患。因此在对隧道的维护工作过程中,需要对疑似松动的区域及时进行处理,目前最常用的方式是人工采用手锤和钢钎对疑似松动区域进行凿除,费时费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种辅助人工对隧道内疑似松动的区域敲掉和凿除的隧道维护用装置。
本发明是通过如下措施实现的:一种隧道维护用装置,其特征在于,包括施工平台以及设置在所述施工平台上的敲除机构;
所述敲除机构包括机架,所述机架包括设置在所述施工平台上的底板以及设置在所述底板上的立板,所述立板上转动设置有曲柄,所述曲柄的驱动轴伸出所述立板通过传动机构与驱动装置连接,所述曲柄的另一端转动设置有摆杆,所述摆杆的另一端伸出所述施工工台设置有钢钎,所述摆杆靠近所述钢钎的一端通过弹簧与所述立板连接,所述弹簧位于所述摆杆和曲柄的上方,所述立板上且位于所述摆杆的上方转动设置有限位块,在所述弹簧的作用下,所述限位块能够顶在所述摆杆上,顺时针转动所述限位块,所述限位块与摆杆接触且所述弹簧受力变形被拉长,逆时针转动所述限位块,所述弹簧靠自身的复位功能复位且所述限位块与摆杆接触。所述曲柄的驱动轴伸出所述立板通过传动机构与驱动装置连接,此处的传动机构可以采用齿轮传动,驱动装置可以采用电机或者手轮。
所述限位块可以直接采用螺柱设置在所述立板上。
所述限位块与所述摆杆的接触面为光滑的曲面。
起始状态下,所述摆杆在所述弹簧的作用下,上端顶在所述限位块上,在所述曲柄转动,所述摆杆沿着所述限位块的下端做往复运动,从而带动所述钢钎往复运动,这样可以实现较远距离下通过所述钢钎将松动的区域敲落。
所述摆杆的伸出端设置有与所述立板垂直的纵杆,所述纵杆朝向所述立板且伸出所述立板,所述纵杆伸出所述立板的一端设置有所述钢钎;
所述摆杆的下端设置有齿条,所述立板上且位于所述齿条的下方设置有能够与所述齿条啮合的齿轮;
顺时针转动所述限位块,所述弹簧受力变形被拉长,所述齿条能够与所述齿轮啮合,
逆时针转动所述限位块,所述弹簧靠自身的复位功能复位,所述齿条能够与所述齿轮分离;
所述齿轮的齿轮轴伸出所述立板通过传动机构与防护板的转轴连接,所述转轴转动设置在所述立板上;此处传动机构采用带传动,带传动要根据实际情况做防护措施,避免混凝土对传动机构造成影响。
所述齿条与齿轮啮合,所述曲柄转动带动所述齿条和钢钎往复移动,所述钢钎往前伸出时,所述齿条带动所述齿轮顺时针转动,所述防护板顺时针朝向所述钢钎转动,所述钢钎往后回收时,所述齿条带动所述齿轮逆时针转动,所述防护板逆时针远离所述钢钎转动。
当将大块的松动区域敲落时,还需要对不规则的凸起部去除,这样方便后期对敲落区域的修补,由于凸起部区域变小且还比较稳固,当通过钢钎进行凿除时,会溅出小块混凝土,存在一定的安全隐患。因此,设置所述齿条和齿轮,这样可以实现所述钢钎在处理小块凸起时,所述防护板能够同时罩在钢钎的后部,对施工人员起到保护作用,当所述钢钎返回时,所述防护板复位且不影响施工人员对处理区域的观察。另外,由于处理小块需要较大的力度,所述摆杆位于所述限位块和齿轮之间,更加稳定。
所述限位块的中间位置转动设置在所述立板上,还包括所述限位块的驱动结构,所述驱动结构包括驱动杆,所述驱动杆的一端与所述限位块的上端铰接,所述驱动杆的另一端铰接设置有V型主动杆,所述驱动杆铰接设置在所述V型主动杆的连接处,所述V型杆的开口夹角为钝角,所述立板上且位于所述V型主动杆的两侧设置有所述V型主动杆的限位杆;
所述V型主动杆与下部的限位杆接触,所述弹簧复位,所述齿条与齿轮分离;
所述V型主动杆与上部的限位杆接触,所述弹簧拉长,所述齿条与所述齿轮啮合。
还包括所述V型主动杆的定位结构,所述定位结构包括设置在所述两个所述限位杆外侧的定位板,所述定位板上均通过螺纹连接设置有定位螺杆,上定位螺杆能够顶在所述V型主动杆上且所述V型主动杆与下部的限位杆接触,下定位螺杆能够顶在所述V型主动杆上且所述V型主动杆与上部的限位杆接触。
通过两个定位螺杆可以实现对V型主动杆两个极限位置的固定。
所述防护板包括水平板以及设置在所述水平板一端的弧形板,所述水平板的另一端转动设置在所述立板上,所述弧形板位于远离所述钢钎的一端,所述V型主动杆与下部的限位杆接触,所述水平板与所述摆杆平行;
所述齿条与齿轮啮合,所述曲柄转动带动所述齿条和钢钎往复移动,所述钢钎往前伸出时,所述齿条带动所述齿轮顺时针转动,所述弧形板顺时针朝向所述钢钎转动且位于所述钢钎的尾部上方。
所述纵杆上设置有耳板一,所述耳板一上设置有螺纹孔,所述钢钎的尾部侧壁上固定设置有调节螺杆,所述调节螺杆设置在所述螺纹孔内。 转动所述钢钎可以实现对钢钎的微调。
所述钢钎上与所述调节螺杆相对的一侧设置有与所述调节螺杆同心的圆杆,所述纵杆上设置有耳板二,所述耳板二上设置有与所述圆杆配合的圆孔,所述耳板二上设置有与所述圆孔连通且朝向所述钢钎的开口,所述圆杆能够通过所述开口放置在所述圆孔内。所述圆孔和圆杆的配合可以提高钢钎的整体强度,设置所述开口,则方便更换钢钎,钢钎的型号可以更加使用需要而更换。
所述纵杆的外端设置有与所述摆杆对称的加强杆,所述曲柄的曲柄轴伸出所述立板设置有与所述曲柄对称的加强曲柄,所述加强曲柄与所述加强杆铰接,所述曲柄轴通过传动机构与驱动装置连接。所述加强杆和加强曲柄可以进一步提高本装置的整体强度。
所述升降平台为液压升降平台。
所述底板上且位于所述加强杆的外侧设置有支撑杆,所述支撑杆的上端通过横杆与所述底板连接,提高所述立板的强度和稳定性。
工作原理:当对大块松动的区域进行敲除时,转动所述限位块,使所述齿轮和齿条脱离,所述防护板的水平板与所述摆杆平行,驱动所述曲柄,所述摆杆在限位块和弹簧的限制下做往复运动,所述钢钎对松动区域进行处理;
当需要处理小块凸起时,转动所述钢钎,调节所述钢钎的角度;转动所述限位块,使所述齿轮和齿条啮合,静态下,所述防护板的水平板与所述摆杆平行;驱动所述曲柄,所述摆杆在限位块和齿轮的限制下做往复运动,所述钢钎对松动区域进行凿除,当所述钢钎伸出时,齿条带动所述齿轮顺时针转动,所述防护板罩在钢钎的后方实现防护,当所述钢钎回收时,齿条带动所述齿轮逆时针转动,所述防护板远离所述钢钎。
所述支架可以在所述施工平台上滑动且通过伸缩机构进行驱动,伸缩机构可以液压推杆或电动推杆。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:辅助人工对隧道内疑似松动的区域敲掉和凿除;可以实现对大块松动区域的敲除以及实现小块凸起的凿除且在凿除的过程中,还具有相应的防护措施,提高了安全性。
附图说明
图1为本发明实施例的整体结构示意图。
图2为去除施工平台的结构示意图。
图3为与图2角度不同的结构示意图。
图4为齿条与齿轮分离时的结构示意图。
图5为齿条与齿轮啮合时的结构示意图。
图6为防护板处于静态下的结构示意图。
其中,附图标记为:1、机架;2、施工平台;3、曲柄;4、摆杆;5、钢钎;6、限位块;7、驱动结构;8、下限位杆;9、齿轮;10、防护板;11、弹簧;12、上限位杆;13、齿轮传动;14、电机;15、带传动;101、底板;102、立板;103、支撑杆;301、曲柄轴;302、加强曲柄;401、纵杆;402、齿条;403、加强杆;501、调节螺杆;502、圆杆;701、驱动杆;702、V型主动杆;703、定位板;704、下定位螺杆;705、上定位螺杆;4011、耳板一;4012、耳板二;4013、开口;1001、弧形板;1002、水平板。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,对本方案进行阐述。
实施例一:
参见图1-图6,一种隧道维护用装置,包括施工平台2以及设置在施工平台2上的敲除机构;
敲除机构包括机架1,机架1包括设置在施工平台2上的底板101以及设置在底板101上的立板102,立板102上转动设置有曲柄3,曲柄3的曲柄轴301伸出立板102通过传动机构与驱动装置连接,曲柄3的另一端转动设置有摆杆4,摆杆4的另一端伸出施工工台设置有钢钎5,摆杆4靠近钢钎5的一端通过弹簧11与立板102连接,弹簧11位于摆杆4和曲柄3的上方,立板102上且位于摆杆4的上方转动设置有限位块6,在弹簧11的作用下,限位块6能够顶在摆杆4上,顺时针转动限位块6,限位块6与摆杆4接触且弹簧11受力变形被拉长,逆时针转动限位块6,弹簧11靠自身的复位功能复位且限位块6与摆杆4接触。曲柄3的曲柄轴301伸出立板102通过传动机构与驱动装置连接,此处的传动机构可以采用齿轮传动13,驱动装置可以采用电机14或者手轮。
限位块6与摆杆4的接触面为光滑的曲面。
起始状态下,摆杆4在弹簧11的作用下,上端顶在限位块6上,在曲柄3转动,摆杆4沿着限位块6的下端做往复运动,从而带动钢钎5往复运动,这样可以实现较远距离下通过钢钎5将松动的区域敲落。
摆杆4的伸出端设置有与立板102垂直的纵杆401,纵杆401朝向立板102且伸出立板102,纵杆401伸出立板102的一端设置有钢钎5;
摆杆4的下端设置有齿条402,立板102上且位于齿条402的下方设置有能够与齿条402啮合的齿轮9;
顺时针转动限位块6,弹簧11受力变形被拉长,齿条402能够与齿轮9啮合,
逆时针转动限位块6,弹簧11靠自身的复位功能复位,齿条402能够与齿轮9分离;
齿轮9的齿轮9轴伸出立板102通过传动机构与防护板10的转轴连接,转轴转动设置在立板102上;此处传动机构采用带传动15,带传动15要根据实际情况做防护措施,避免混凝土对传动机构造成影响。
齿条402与齿轮9啮合,曲柄3转动带动齿条402和钢钎5往复移动,钢钎5往前伸出时,齿条402带动齿轮9顺时针转动,防护板10顺时针朝向钢钎5转动,钢钎5往后回收时,齿条402带动齿轮9逆时针转动,防护板10逆时针远离钢钎5转动。
当将大块的松动区域敲落时,还需要对不规则的凸起部去除,这样方便后期对敲落区域的修补,由于凸起部区域变小且还比较稳固,当通过钢钎5进行凿除时,会溅出小块混凝土,存在一定的安全隐患。因此,设置齿条402和齿轮9,这样可以实现钢钎5在处理小块凸起时,防护板10能够同时罩在钢钎5的后部,对施工人员起到保护作用,当钢钎5返回时,防护板10复位且不影响施工人员对处理区域的观察。另外,由于处理小块需要较大的力度,摆杆4位于限位块6和齿轮9之间,更加稳定。
限位块6的中间位置转动设置在立板102上,还包括限位块6的驱动结构7,驱动结构7包括驱动杆701,驱动杆701的一端与限位块6的上端铰接,驱动杆701的另一端铰接设置有V型主动杆702,驱动杆701铰接设置在V型主动杆702的连接处,V型杆的开口夹角为钝角,立板102上且位于V型主动杆702的两侧设置有V型主动杆702的限位杆;
V型主动杆702与下限位杆12接触,弹簧11复位,齿条402与齿轮9分离;
V型主动杆702与上限位杆8接触,弹簧11拉长,齿条402与齿轮9啮合。
还包括V型主动杆702的定位结构,定位结构包括设置在两个限位杆外侧的定位板703,定位板703上均通过螺纹连接设置有定位螺杆,上定位螺杆705能够顶在V型主动杆702上且V型主动杆702与下限位杆12接触,下定位螺杆704能够顶在V型主动杆702上且V型主动杆702与上限位杆8接触。
通过两个定位螺杆可以实现对V型主动杆702两个极限位置的固定。
防护板10包括水平板1002以及设置在水平板1002一端的弧形板1001,水平板1002的另一端转动设置在立板102上,弧形板1001位于远离钢钎5的一端,V型主动杆702与下限位杆12接触,水平板1002与摆杆4平行;
齿条402与齿轮9啮合,曲柄3转动带动齿条402和钢钎5往复移动,钢钎5往前伸出时,齿条402带动齿轮9顺时针转动,弧形板1001顺时针朝向钢钎5转动且位于钢钎5的尾部上方。
纵杆401上设置有耳板一4011,耳板一4011上设置有螺纹孔,钢钎5的尾部侧壁上固定设置有调节螺杆501,调节螺杆501设置在螺纹孔内。 转动钢钎5可以实现对钢钎5的微调。
钢钎5上与调节螺杆501相对的一侧设置有与调节螺杆501同心的圆杆502,纵杆401上设置有耳板二4012,耳板二4012上设置有与圆杆502配合的圆孔,耳板二4012上设置有与圆孔连通且朝向钢钎5的开口4013,圆杆502能够通过开口4013放置在圆孔内。圆孔和圆杆502的配合可以提高钢钎5的整体强度,设置开口4013,则方便更换钢钎5,钢钎5的型号可以更加使用需要而更换。
纵杆401的外端设置有与摆杆4对称的加强杆403,曲柄3的曲柄轴301伸出立板102设置有与曲柄3对称的加强曲柄302,加强曲柄302与加强杆403铰接,曲柄轴301通过传动机构与驱动装置连接。加强杆403和加强曲柄302可以进一步提高本装置的整体强度。
升降平台2为液压升降平台。
底板101上且位于加强杆403的外侧设置有支撑杆103,支撑杆103的上端通过横杆与底板101连接,提高立板102的强度和稳定性。
工作原理:当对大块松动的区域进行敲除时,转动限位块6,使齿轮9和齿条402脱离,防护板10的水平板1002与摆杆4平行,驱动曲柄3,摆杆4和加强杆403在限位块6和弹簧11的限制下做往复运动,钢钎5对松动区域进行处理;
当需要处理小块凸起时,转动钢钎5,调节钢钎5的角度;转动限位块6,使齿轮9和齿条402啮合,静态下,防护板10的水平板1002与摆杆4平行;驱动曲柄3,摆杆4和加强杆403在限位块6和齿轮9的限制下做往复运动,钢钎5对松动区域进行凿除,当钢钎5伸出时,齿条402带动齿轮9顺时针转动,防护板10罩在钢钎5的后方实现防护,当钢钎5回收时,齿条402带动齿轮9逆时针转动,防护板10远离钢钎5。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明创造和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明创造的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现,在此不再赘述,当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种隧道维护用装置,其特征在于,包括施工平台以及设置在所述施工平台上的敲除机构;
所述敲除机构包括机架,所述机架包括设置在所述施工平台上的底板以及设置在所述底板上的立板,所述立板上转动设置有曲柄,所述曲柄的驱动轴伸出所述立板通过传动机构与驱动装置连接,所述曲柄的另一端转动设置有摆杆,所述摆杆的另一端伸出所述施工工台设置有钢钎,所述摆杆靠近所述钢钎的一端通过弹簧与所述立板连接,所述弹簧位于所述摆杆和曲柄的上方,所述立板上且位于所述摆杆的上方转动设置有限位块,在所述弹簧的作用下,所述限位块能够顶在所述摆杆上,顺时针转动所述限位块,所述限位块与摆杆接触且所述弹簧受力变形被拉长,逆时针转动所述限位块,所述弹簧靠自身的复位功能复位且所述限位块与摆杆接触。
2.根据权利要求1所述的隧道维护用装置,其特征在于,所述摆杆的伸出端设置有与所述立板垂直的纵杆,所述纵杆朝向所述立板且伸出所述立板,所述纵杆伸出所述立板的一端设置有所述钢钎;
所述摆杆的下端设置有齿条,所述立板上且位于所述齿条的下方设置有能够与所述齿条啮合的齿轮;
顺时针转动所述限位块,所述弹簧受力变形被拉长,所述齿条能够与所述齿轮啮合,
逆时针转动所述限位块,所述弹簧靠自身的复位功能复位,所述齿条能够与所述齿轮分离;
所述齿轮的齿轮轴伸出所述立板通过传动机构与防护板的转轴连接,所述转轴转动设置在所述立板上;
所述齿条与齿轮啮合,所述曲柄转动带动所述齿条和钢钎往复移动,所述钢钎往前伸出时,所述齿条带动所述齿轮顺时针转动,所述防护板顺时针朝向所述钢钎转动,所述钢钎往后回收时,所述齿条带动所述齿轮逆时针转动,所述防护板逆时针远离所述钢钎转动。
3.根据权利要求1或2所述的隧道维护用装置,其特征在于,所述限位块的中间位置转动设置在所述立板上,还包括所述限位块的驱动结构,所述驱动结构包括驱动杆,所述驱动杆的一端与所述限位块的上端铰接,所述驱动杆的另一端铰接设置有V型主动杆,所述驱动杆铰接设置在所述V型主动杆的连接处,所述V型杆的开口夹角为钝角,所述立板上且位于所述V型主动杆的两侧设置有所述V型主动杆的限位杆;
所述V型主动杆与下部的限位杆接触,所述弹簧复位,所述齿条与齿轮分离;
所述V型主动杆与上部的限位杆接触,所述弹簧拉长,所述齿条与所述齿轮啮合。
4.根据权利要求3所述的隧道维护用装置,其特征在于,还包括所述V型主动杆的定位结构,所述定位结构包括设置在所述两个所述限位杆外侧的定位板,所述定位板上均通过螺纹连接设置有定位螺杆,上定位螺杆能够顶在所述V型主动杆上且所述V型主动杆与下部的限位杆接触,下定位螺杆能够顶在所述V型主动杆上且所述V型主动杆与上部的限位杆接触。
5.根据权利要求3所述的隧道维护用装置,其特征在于,所述防护板包括水平板以及设置在所述水平板一端的弧形板,所述水平板的另一端转动设置在所述立板上,所述弧形板位于远离所述钢钎的一端,所述V型主动杆与下部的限位杆接触,所述水平板与所述摆杆平行;
所述齿条与齿轮啮合,所述曲柄转动带动所述齿条和钢钎往复移动,所述钢钎往前伸出时,所述齿条带动所述齿轮顺时针转动,所述弧形板顺时针朝向所述钢钎转动且位于所述钢钎的尾部上方。
6.根据权利要求3所述的隧道维护用装置,其特征在于,所述纵杆上设置有耳板一,所述耳板一上设置有螺纹孔,所述钢钎的尾部侧壁上固定设置有调节螺杆,所述调节螺杆设置在所述螺纹孔内。
7.根据权利要求6所述的隧道维护用装置,其特征在于,所述钢钎上与所述调节螺杆相对的一侧设置有与所述调节螺杆同心的圆杆,所述纵杆上设置有耳板二,所述耳板二上设置有与所述圆杆配合的圆孔,所述耳板二上设置有与所述圆孔连通且朝向所述钢钎的开口,所述圆杆能够通过所述开口放置在所述圆孔内。
8.根据权利要求3所述的隧道维护用装置,其特征在于,所述纵杆的外端设置有与所述摆杆对称的加强杆,所述曲柄的曲柄轴伸出所述立板设置有与所述曲柄对称的加强曲柄,所述加强曲柄与所述加强杆铰接,所述曲柄轴通过传动机构与驱动装置连接。
9.根据权利要求1所述的隧道维护用装置,其特征在于,所述升降平台为液压升降平台。
10.根据权利要求9所述的隧道维护用装置,其特征在于,所述底板上且位于所述加强杆的外侧设置有支撑杆,所述支撑杆的上端通过横杆与所述底板连接。
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