CN114060058B - 一种隧道纵向钢筋施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道纵向钢筋施工方法，包括以下步骤：一、轨道小车及钢筋夹具提升机构的复位；二、纵向钢筋的夹装；三、轨道小车及钢筋夹具提升机构的爬升；四、纵向钢筋的分离及提升安装；五、下一根纵向钢筋的提升安装，直至隧道纵向钢筋安装完毕。本发明可以快速实现隧道纵向钢筋的提升，从而便于纵向钢筋的绑扎，提高了施工效率。
Description
技术领域
本发明属于隧道纵向钢筋施工技术领域，尤其是涉及一种隧道纵向钢筋施工方法。
背景技术
隧道工程不仅量大，而且难度高。最常见的挖掘隧道的方法为矿山法。矿山法指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法，施工人员在挖隧道的过程中，为了将混凝土牢固地注射至初步挖掘的隧道内壁和衬砌台车外壁之间的缝隙内，以此实现隧道内壁的平整，但是仅仅注射混凝土无法满足混凝土牢固的要求，因此，需要在注射混凝土之前在隧道内壁上绑扎网状布置的钢筋，隧道钢筋绑扎是必不可少的施工工序，这样在隧道钢筋绑扎过程中，钢筋分为沿隧道纵向布置的隧道纵向钢筋和沿隧道内侧壁横向的环向横筋。目前钢筋施工安装过程中，操作复杂且成本高，较多依靠人工操作，机械化程度低，施工效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种隧道纵向钢筋施工方法，其设计合理且操作便捷，可以快速实现隧道纵向钢筋的提升，从而便于纵向钢筋的绑扎，机械化程度高，减少人工参与，缩短施工工期，提高了施工效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种隧道纵向钢筋施工方法，该方法所采用的施工结构包括两个对称安装在台车上的滑轨部件、两个分别安装在两个所述滑轨部件上的轨道小车和设置在两个轨道小车之间且供纵向钢筋安装的钢筋夹具提升机构，以及设置在所述轨道小车一侧且带动所述钢筋夹具提升机构升降的升降部件，两个所述滑轨部件沿隧道纵向延伸方向布设；两个所述滑轨部件的结构相同，所述滑轨部件包括设置在台车上且与隧道内侧壁相适应的滑轨和设置在滑轨外侧壁上的齿条；两个所述轨道小车对称布设，且两个所述轨道小车的结构相同，所述轨道小车包括安装在所述滑轨上且能沿齿条滑移的齿轮部件、与所述齿轮部件传动连接的动力部件和与所述滑轨配合的定位轮部件；所述钢筋夹具提升机构包括设置在一个轨道小车中所述齿轮部件上的旋转部件、设置在所述旋转部件上且供纵向钢筋夹装的夹盘部件和用于顶推纵向钢筋脱离所述夹盘部件至隧道内侧壁的上推杆，所述旋转部件和所述夹盘部件安装在所述升降部件上；其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、轨道小车及钢筋夹具提升机构的复位：
操作轨道小车沿滑轨外侧壁上的齿条移动，直至轨道小车带动所述钢筋夹具提升机构移动至滑轨的下部；
步骤二、纵向钢筋的夹装：
人工将多根纵向钢筋安装在所述钢筋夹具提升机构中；其中，多根纵向钢筋沿所述钢筋夹具提升机构的圆周方向均布，且纵向钢筋的长度方向与所述钢筋夹具提升机构的中心轴线方向平行；
步骤三、轨道小车及钢筋夹具提升机构的爬升：
操作轨道小车沿滑轨外侧壁上的齿条反向移动，轨道小车反向移动带动所述钢筋夹具提升机构爬升，直至所述钢筋夹具提升机构爬升至隧道纵向钢筋待安装要求位置；
步骤四、纵向钢筋的分离及提升安装：
步骤401、操作所述升降部件带动所述旋转部件和所述夹盘部件提升，以使所述钢筋夹具提升机构靠近隧道纵向钢筋待安装要求位置，直至所述钢筋夹具提升机构的外侧壁和隧道内侧壁之间的间距不大于50mm；
步骤402、操作所述旋转部件带动所述夹盘部件转动，所述夹盘部件转动带动纵向钢筋转动，直至一根待安装纵向钢筋和上推杆相对应，且该待安装纵向钢筋位于第一保护套筒和第二保护套筒上的开口部位置；
步骤403、操作上推杆伸长，上推杆伸长直至夹持当前的待安装纵向钢筋；然后上推杆继续伸长，直至上推杆带动当前的待安装纵向钢筋从主动夹盘和所述从动夹盘上的夹槽分离，当前的待安装纵向钢筋并从开口部顶推伸出；
步骤404、人工辅助从上推杆中拆除当前的待安装纵向钢筋，并将当前的待安装纵向钢筋安装在当前待安装的隧道纵向钢筋设计线，并将当前的待安装纵向钢筋固定绑扎在已安装的环向钢筋上；
步骤五、下一根纵向钢筋的提升安装：
步骤501、按照步骤401至步骤404所述的方法，将下一个的待安装纵向钢筋安装在下一个待安装的隧道纵向钢筋设计线，并将下一个的待安装纵向钢筋固定绑扎在已安装的环向钢筋上；
步骤502、多次重复步骤501，直至所述夹盘部件上的纵向钢筋已全部提升绑扎安装：
步骤503、操作所述升降部件收缩复位，并从步骤一开始执行，直至隧道纵向钢筋安装完毕。
上述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：所述旋转部件包括上底板、能转动安装在所述上底板上的蜗杆和与所述蜗杆啮合的蜗轮，所述夹盘部件包括一端穿过所述蜗轮的主轴、套设在主轴上且与所述蜗轮传动连接的套筒和套设在所述主轴上且与套筒传动连接的主动夹盘，以及转动设置在所述主轴上的从动夹盘，所述纵向钢筋安装在主动夹盘和从动夹盘上，所述上推杆安装在主轴上，所述主轴的端部和上底板安装在所述升降部件上。
上述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：所述上底板上设置有两个供蜗杆的两端转动安装的上轴承，所述蜗杆穿过上轴承的两端设置有手柄；
所述纵向钢筋的两端设置有第一保护套筒和第二保护套筒，所述第一保护套筒通过横杆和上底板连接，以使第一保护套筒套设在套筒外且与套筒同轴布设，所述第二保护套筒套设在主轴上且与主轴同轴布设，所述第一保护套筒和第二保护套筒上均设置有供纵向钢筋两端穿过的开口部；
所述套筒的一端和蜗轮传动连接，所述套筒的另一端延伸至主动夹盘内以与主动夹盘传动连接。
上述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：所述从动夹盘数量为多个，所述主动夹盘和多个所述从动夹盘均布，所述主动夹盘和从动夹盘之间以及相邻两个主动夹盘之间均设置有连接部件；
所述连接部件包括多个位于主动夹盘和从动夹盘之间且沿主动夹盘和从动夹盘圆周方向均布的连接杆和设置在两个连接杆之间的斜加固杆，所述连接杆和主轴平行布设；
所述主动夹盘和多个所述从动夹盘的圆周侧壁上设置有多个供纵向钢筋夹装的夹槽。
上述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：所述升降部件包括外箱体、设置在外箱体内的内箱体和设置在所述外箱体底部内且与内箱体顶部内连接的电动推杆，所述外箱体和内箱体均为中空结构，所述内箱体的底部设置有开口部，以使电动推杆伸入内箱体中；
所述外箱体的两个相对侧壁上设置有U形滑槽，所述内箱体的两个相对外侧壁上设置有与所述U形滑槽配合的滑块，所述内箱体的顶部外设置有下垫板，所述下垫板上设置有上垫板，所述夹盘部件中的主轴的两端安装在上垫板和下垫板之间。
上述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：所述动力部件包括两个平行布设的竖向安装板、设置在一个远离所述升降部件的竖向安装板上的减速器和与所述减速器传动连接的电机；
所述齿轮部件包括转动安装在两个竖向安装板之间的齿轮轴和设置在所述齿轮轴上且与所述齿条啮合能沿齿条转动的齿轮；
所述定位轮部件包括两组前后对称布设且位于齿轮两侧的上定位轮部件和两个对称布设且位于齿轮下方的下定位部件。
上述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：每组所述上定位轮部件包括连接在两个竖向安装板之间上部的上连接板、与所述上连接板连接的延伸平板和两个设置在所述延伸平板底部的上定位轮，两个所述上定位轮位于齿条两侧且贴合滑轨外侧壁移动，所述上连接板和延伸平板顶外之间设置有两个三角筋；
两个所述下定位部件分别为设置在两个竖向安装板上的下定位轮，所述下定位轮位于竖向安装板内侧，且两个所述下定位轮贴合滑轨两侧凹槽移动。
上述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：一个远离所述升降部件的竖向安装板上设置有绕线安装板，所述绕线安装板上设置有连接耳板，所述连接耳板上设置有绕线轮；
两个所述竖向安装板的顶部设置有顶板，所述旋转部件位于顶板上方，所述竖向安装板通过L形连接板和外箱体连接。
上述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：步骤二中人工将多根纵向钢筋安装在所述钢筋夹具提升机构中，具体过程如下：
步骤201、操作手柄带动蜗杆转动，蜗杆转动带动蜗轮转动，蜗轮转动带动套筒转动；
步骤202、套筒转动带动主动夹盘和从动夹盘绕主轴转动，人工通过第一保护套筒和第二保护套筒上的开口部位置，将一根钢筋夹装在主动夹盘和从动夹盘上的一个夹槽中；
步骤203、重复步骤201和步骤202，人工通过第一保护套筒和第二保护套筒上的开口部位置，将下一根纵向钢筋夹装在主动夹盘和从动夹盘上的下一个夹槽中，直至主动夹盘和从动夹盘上装满纵向钢筋；
操作轨道小车沿滑轨外侧壁上的齿条移动，具体过程如下：
操作电机转动，电机转动通过减速器和齿轮轴带动齿轮沿齿条移动；其中，在齿轮沿齿条移动的过程中，上定位轮部件和下定位部件作用，以使齿轮和条始终啮合，提高了移动的准确性；
操作轨道小车沿滑轨外侧壁上的齿条反向移动，具体过程如下：
操作电机反向转动，电机反向转动通过减速器和齿轮轴带动齿轮沿齿条反向移动；其中，在齿轮沿齿条反向移动的过程中，上定位轮部件和下定位部件作用，以使齿轮和条始终啮合，提高了移动的准确性；
操作所述旋转部件带动所述夹盘部件转动，具体过程如下：
操作手柄带动蜗杆转动，蜗杆转动带动所述蜗轮转动，蜗轮转动带动套筒转动，套筒转动带动主动夹盘和从动夹盘绕主轴转动；
步骤401中操作所述升降部件带动所述旋转部件和所述夹盘部件提升，具体过程如下：
操作电动推杆伸长，电动推杆伸长推动内箱体沿外箱体滑移伸出，进而通过上底板带动所述旋转部件和所述夹盘部件提升。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明隧道纵向钢筋施工方法步骤简单、实现方便且操作简便，确保隧道纵向钢筋快速安装。
2、本发明隧道纵向钢筋施工方法操作简便且使用效果好，首先轨道小车及钢筋夹具提升机构的复位，其次进行纵向钢筋的夹装，接着是轨道小车及钢筋夹具提升机构的爬升，其次是纵向钢筋的分离及提升安装，从而将待安装纵向钢筋固定绑扎在已安装的环向钢筋上，重复进行下一根纵向钢筋的提升安装，直至隧道纵向钢筋安装完毕。
3、本发明轨道小车带动钢筋夹具提升机构能沿滑轨滑移，在钢筋夹具提升机构沿滑轨滑移的过程中，能同步带动钢筋夹具提升机构上的纵向钢筋移动，从而便于适应隧道内侧壁圆周方向各个位置处纵向钢筋的安装，操作便捷且便于准确安装。
4、本发明钢筋夹具提升机构安装在升降部件上，通过升降部件升降而调节钢筋夹具提升机构的高度，从而便于实现不同高度的纵向钢筋安装，且在纵向钢筋安装的过程中，通过升降部件进一步缩小纵向钢筋和隧道内侧壁之间的间距，减少人工投入。
5、本发明上推杆对多个钢筋进行顶推，以使钢筋从夹盘部件中主动夹盘和从动夹盘上的夹槽分离，并从第一保护套筒和第二保护套筒上的开口部顶推伸出，从而便于人工将待安装纵向钢筋和隧道内侧壁已安装的环向钢筋绑扎固定，机械化程度高，减少人工参与，缩短施工工期，提高了施工效率。
6、本发明旋转部件和夹盘部件，一方面旋转部件带动夹盘部件旋转，便于钢筋的上料，直至将夹盘部件中的各个夹槽均安装纵向钢筋后随隧道小车进行爬升，从而避免多次重复上料，提高了安装效率；另一方面旋转部件带动夹盘部件旋转，便于上推杆顶推钢筋分离夹盘部件，实现钢筋的推出安装。
综上所述，本发明设计合理且操作便捷，可以快速实现隧道纵向钢筋的提升，从而便于纵向钢筋的绑扎，机械化程度高，减少人工参与，缩短施工工期，提高了施工效率。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明隧道纵向钢筋施工结构的结构示意图。
图2为本发明隧道纵向钢筋施工结构轨道小车、钢筋夹具提升机构和升降部件的结构示意图。
图3为图2的主视图。
图4为图2的仰视图。
图5为本发明隧道纵向钢筋施工结构轨道小车和升降部件的结构示意图。
图6为本发明隧道纵向钢筋施工结构夹盘部件和连接部件的结构示意图。
图7为本发明隧道纵向钢筋施工方法的流程框图。
附图标记说明:
1—滑轨部件； 1-1—滑轨； 1-2—齿条；
2—轨道小车； 2-1—电机； 2-2—减速器；
2-3—齿轮轴； 2-4—齿轮；
2-6—上连接板； 2-7—延伸平板；
2-8—上定位轮； 2-9—三角筋； 2-10—竖向安装板；
2-11—下定位轮； 2-12—顶板； 2-13—L形连接板；
3—旋转部件； 3-1—上底板； 3-2—蜗杆；
3-3—手柄； 3-4—蜗轮； 3-5—上轴承；
4—主轴； 4-1—上垫板； 4-2—下垫板；
4-3—内箱体； 4-4—外箱体； 4-5—U形滑槽；
4-6—电动推杆； 5—套筒； 6—主动夹盘；
7—从动夹盘； 8—第一保护套筒； 9—横杆；
10—第二保护套筒； 11—上推杆； 12-1—连接杆；
12-2—斜加固杆； 13—开口部；
14—纵向钢筋； 15—绕线轮；
16—连接耳板； 17—绕线安装板； 18—夹槽。
具体实施方式
如图1至图7所示，本发明该方法所采用的施工结构包括两个对称安装在台车上的滑轨部件1、两个分别安装在两个所述滑轨部件1上的轨道小车2和设置在两个轨道小车2之间且供纵向钢筋14安装的钢筋夹具提升机构，以及设置在所述轨道小车2一侧且带动所述钢筋夹具提升机构升降的升降部件，两个所述滑轨部件1沿隧道纵向延伸方向布设；两个所述滑轨部件1的结构相同，所述滑轨部件1包括设置在台车上且与隧道内侧壁相适应的滑轨1-1和设置在滑轨1-1外侧壁上的齿条1-2；两个所述轨道小车2对称布设，且两个所述轨道小车2的结构相同，所述轨道小车2包括安装在所述滑轨1-1上且能沿齿条1-2滑移的齿轮部件、与所述齿轮部件传动连接的动力部件和与所述滑轨1-1配合的定位轮部件；所述钢筋夹具提升机构包括设置在一个轨道小车2中所述齿轮部件上的旋转部件3、设置在所述旋转部件3上且供纵向钢筋14夹装的夹盘部件和用于顶推纵向钢筋14脱离所述夹盘部件至隧道内侧壁的上推杆11，所述旋转部件3和所述夹盘部件安装在所述升降部件上；其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、轨道小车及钢筋夹具提升机构的复位：
操作轨道小车2沿滑轨1-1外侧壁上的齿条1-2移动，直至轨道小车2带动所述钢筋夹具提升机构移动至滑轨1-1的下部；
步骤二、纵向钢筋的夹装：
人工将多根纵向钢筋14安装在所述钢筋夹具提升机构中；其中，多根纵向钢筋14沿所述钢筋夹具提升机构的圆周方向均布，且纵向钢筋14的长度方向与所述钢筋夹具提升机构的中心轴线方向平行；
步骤三、轨道小车及钢筋夹具提升机构的爬升：
操作轨道小车2沿滑轨1-1外侧壁上的齿条1-2反向移动，轨道小车2反向移动带动所述钢筋夹具提升机构爬升，直至所述钢筋夹具提升机构爬升至隧道纵向钢筋待安装要求位置；
步骤四、纵向钢筋的分离及提升安装：
步骤401、操作所述升降部件带动所述旋转部件3和所述夹盘部件提升，以使所述钢筋夹具提升机构靠近隧道纵向钢筋待安装要求位置，直至所述钢筋夹具提升机构的外侧壁和隧道内侧壁之间的间距不大于50mm；
步骤402、操作所述旋转部件3带动所述夹盘部件转动，所述夹盘部件转动带动纵向钢筋14转动，直至一根待安装纵向钢筋和上推杆11相对应，且该待安装纵向钢筋位于第一保护套筒8和第二保护套筒10上的开口部13位置；
步骤403、操作上推杆11伸长，上推杆11伸长直至夹持当前的待安装纵向钢筋；然后上推杆11继续伸长，直至上推杆11带动当前的待安装纵向钢筋从主动夹盘6和所述从动夹盘7上的夹槽18分离，当前的待安装纵向钢筋并从开口部13顶推伸出；
步骤404、人工辅助从上推杆11中拆除当前的待安装纵向钢筋，并将当前的待安装纵向钢筋安装在当前待安装的隧道纵向钢筋设计线，并将当前的待安装纵向钢筋固定绑扎在已安装的环向钢筋上；
步骤五、下一根纵向钢筋的提升安装：
步骤501、按照步骤401至步骤404所述的方法，将下一个的待安装纵向钢筋安装在下一个待安装的隧道纵向钢筋设计线，并将下一个的待安装纵向钢筋固定绑扎在已安装的环向钢筋上；
步骤502、多次重复步骤501，直至所述夹盘部件上的纵向钢筋14已全部提升绑扎安装：
步骤503、操作所述升降部件收缩复位，并从步骤一开始执行，直至隧道纵向钢筋安装完毕。
如图2-图4所示，本实施例中，所述旋转部件3包括上底板3-1、能转动安装在所述上底板3-1上的蜗杆3-2和与所述蜗杆3-2啮合的蜗轮3-4，所述夹盘部件包括一端穿过所述蜗轮3-4的主轴4、套设在主轴4上且与所述蜗轮3-4传动连接的套筒5和套设在所述主轴4上且与套筒5传动连接的主动夹盘6，以及转动设置在所述主轴4上的从动夹盘7，所述纵向钢筋14安装在主动夹盘6和从动夹盘7上，所述上推杆11安装在主轴4上，所述主轴4的端部和上底板3-1安装在所述升降部件上。
本实施例中，所述上底板3-1上设置有两个供蜗杆3-2的两端转动安装的上轴承3-5，所述蜗杆3-2穿过上轴承3-5的两端设置有手柄3-3；
所述纵向钢筋14的两端设置有第一保护套筒8和第二保护套筒10，所述第一保护套筒8通过横杆9和上底板3-1连接，以使第一保护套筒8套设在套筒5外且与套筒5同轴布设，所述第二保护套筒10套设在主轴4上且与主轴4同轴布设，所述第一保护套筒8和第二保护套筒10上均设置有供纵向钢筋14两端穿过的开口部13；
所述套筒5的一端和蜗轮3-4传动连接，所述套筒5的另一端延伸至主动夹盘6内以与主动夹盘6传动连接。
如图6所示，本实施例中，所述从动夹盘7数量为多个，所述主动夹盘6和多个所述从动夹盘7均布，所述主动夹盘6和从动夹盘7之间以及相邻两个主动夹盘6之间均设置有连接部件；
所述连接部件包括多个位于主动夹盘6和从动夹盘7之间且沿主动夹盘6和从动夹盘7圆周方向均布的连接杆12-1和设置在两个连接杆12-1之间的斜加固杆12-2，所述连接杆12-1和主轴4平行布设；
所述主动夹盘6和多个所述从动夹盘7的圆周侧壁上设置有多个供纵向钢筋14夹装的夹槽18。
如图5所示，本实施例中，所述升降部件包括外箱体4-4、设置在外箱体4-4内的内箱体4-3和设置在所述外箱体4-4底部内且与内箱体4-3顶部内连接的电动推杆4-6，所述外箱体4-4和内箱体4-3均为中空结构，所述内箱体4-3的底部设置有开口部，以使电动推杆4-6伸入内箱体4-3中；
所述外箱体4-4的两个相对侧壁上设置有U形滑槽4-5，所述内箱体4-3的两个相对外侧壁上设置有与所述U形滑槽4-5配合的滑块，所述内箱体4-3的顶部外设置有下垫板4-2，所述下垫板4-2上设置有上垫板4-1，所述夹盘部件中的主轴4的两端安装在上垫板4-1和下垫板4-2之间。
本实施例中，所述动力部件包括两个平行布设的竖向安装板2-10、设置在一个远离所述升降部件的竖向安装板2-10上的减速器2-2和与所述减速器2-2传动连接的电机2-1；
所述齿轮部件包括转动安装在两个竖向安装板2-10之间的齿轮轴2-3和设置在所述齿轮轴2-3上且与所述齿条1-2啮合能沿齿条1-2转动的齿轮2-4；
所述定位轮部件包括两组前后对称布设且位于齿轮2-4两侧的上定位轮部件和两个对称布设且位于齿轮2-4下方的下定位部件。
本实施例中，每组所述上定位轮部件包括连接在两个竖向安装板2-10之间上部的上连接板2-6、与所述上连接板2-6连接的延伸平板2-7和两个设置在所述延伸平板2-7底部的上定位轮2-8，两个所述上定位轮2-8位于齿条1-2两侧且贴合滑轨1-1外侧壁移动，所述上连接板2-6和延伸平板2-7顶外之间设置有两个三角筋2-9；
两个所述下定位部件分别为设置在两个竖向安装板2-10上的下定位轮2-11，所述下定位轮2-11位于竖向安装板2-10内侧，且两个所述下定位轮2-11贴合滑轨1-1两侧凹槽移动。
本实施例中，一个远离所述升降部件的竖向安装板2-10上设置有绕线安装板17，所述绕线安装板17上设置有连接耳板16，所述连接耳板16上设置有绕线轮15；
两个所述竖向安装板2-10的顶部设置有顶板2-12，所述旋转部件3位于顶板2-12上方，所述竖向安装板2-10通过L形连接板2-13和外箱体4-4连接。
本实施例中，步骤二中人工将多根纵向钢筋14安装在所述钢筋夹具提升机构中，具体过程如下：
步骤201、操作手柄3-3带动蜗杆3-2转动，蜗杆3-2转动带动蜗轮3-4转动，蜗轮3-4转动带动套筒5转动；
步骤202、套筒5转动带动主动夹盘6和从动夹盘7绕主轴4转动，人工通过第一保护套筒8和第二保护套筒10上的开口部13位置，将一根钢筋夹装在主动夹盘6和从动夹盘7上的一个夹槽中；
步骤203、重复步骤201和步骤202，人工通过第一保护套筒8和第二保护套筒10上的开口部13位置，将下一根纵向钢筋夹装在主动夹盘6和从动夹盘7上的下一个夹槽中，直至主动夹盘6和从动夹盘7上装满纵向钢筋14；
操作轨道小车2沿滑轨1-1外侧壁上的齿条1-2移动，具体过程如下：
操作电机2-1转动，电机2-1转动通过减速器2-2和齿轮轴2-3带动齿轮2-4沿齿条1-2移动；其中，在齿轮2-4沿齿条1-2移动的过程中，上定位轮部件和下定位部件作用，以使齿轮2-4和条1-2始终啮合，提高了移动的准确性；
操作轨道小车2沿滑轨1-1外侧壁上的齿条1-2反向移动，具体过程如下：
操作电机2-1反向转动，电机2-1反向转动通过减速器2-2和齿轮轴2-3带动齿轮2-4沿齿条1-2反向移动；其中，在齿轮2-4沿齿条1-2反向移动的过程中，上定位轮部件和下定位部件作用，以使齿轮2-4和条1-2始终啮合，提高了移动的准确性；
操作所述旋转部件3带动所述夹盘部件转动，具体过程如下：
操作手柄3-3带动蜗杆3-2转动，蜗杆3-2转动带动所述蜗轮3-4转动，蜗轮3-4转动带动套筒5转动，套筒5转动带动主动夹盘6和从动夹盘7绕主轴4转动；
步骤401中操作所述升降部件带动所述旋转部件3和所述夹盘部件提升，具体过程如下：
操作电动推杆4-6伸长，电动推杆4-6伸长推动内箱体4-3沿外箱体4-4滑移伸出，进而通过上底板3-1带动所述旋转部件3和所述夹盘部件提升。
本实施例中，两个滑轨1-1沿隧道纵向布设，每个滑轨1-1和隧道内侧壁相适应。
本实施例中，实际使用时，两个所述竖向安装板2-10贴合滑轨1-1两侧面。
本实施例中，所述套筒5位于蜗轮3-4和主动夹盘6之间，所述套筒5的长度小于主轴4的长度。
本实施例中，所述连接部件的截面小于主动夹盘6和从动夹盘7的截面，以便不影响主动夹盘6和从动夹盘7上纵向钢筋14布设。
本实施例中，所述外箱体4-4的顶部和所述内箱体4-3的底部均开口，是为了外箱体4-4和内箱体4-3嵌套，且便于电动推杆4-6的安装。
本实施例中，所述上底板3-1设置在所述内箱体4-3伸出所述外箱体4-4的侧壁上，是为了通过内箱体4-3的升降带动上底板3-1及整个旋转部件3的升降。
本实施例中，电动推杆4-6收缩复位时，上底板3-1和顶板2-12相贴合。
本实施例中，操作电动推杆4-6收缩，以使所述升降部件收缩复位。
本实施例中，需要说明的是，竖向安装板2-10、上连接板2-6和绕线安装板17一体成型。
本实施例中，所述从动夹盘7的数量为两个，两个所述从动夹盘7套设在所述主轴4上，两个所述从动夹盘7分别为第一从动夹盘和第二从动夹盘，且第一从动夹盘和第二从动夹盘之间的间距与第一从动夹盘与主动夹盘6之间的间距相同，第一从动夹盘位于主动夹盘6和第二从动夹盘之间。
本实施例中，所述上推杆11的数量为三个，三个所述上推杆11分别为第一上推杆、第二上推杆和第三上推杆，所述第一上推杆靠近主动夹盘6远离第一保护套筒8的一侧布设，所述第二上推杆位于第一从动夹盘和第二从动夹盘之间，且所述第二上推杆靠近第一从动夹盘布设，所述第三上推杆靠近第二从动夹盘靠近第二保护套筒10的一侧布设。
本实施例中，所述夹槽18为U形夹槽，且所述U形夹槽的竖向部具有弹性，便于纵向钢筋14夹持在U形夹槽中，以使主动夹盘6和从动夹盘7转动过程中纵向钢筋14不脱落；还能在上推杆11的作用下，将纵向钢筋14从U形夹槽中推出。
本实施例中，实际使用时，从动夹盘7通过轴承安装在主轴4上，以使主动夹盘6转动，从而通过所述连接部件带动从动夹盘7绕主轴4转动。
本实施例中，套筒5的一端和蜗轮3-4固定连接，套筒5的另一端和主动夹盘6固定连接，从而实现蜗轮3-4的传动传递至套筒5和主动夹盘6。
本实施例中，设置套筒5，是为了将蜗轮3-4的传动传递至主动夹盘6，且在套筒5和主动夹盘6转动过程中，主轴4不转动，从而实现上推杆11在主轴4上的安装。
本实施例中，实际使用时，当没有顶推纵向钢筋14时，上推杆11处于收缩状态，且上推杆11的顶端位于多个纵向钢筋14围设的圆形区域内，避免影响纵向纵向钢筋的夹装。
本实施例中，设置上定位轮2-8，是为了对齿轮2-4的前后两侧进行限位，通过设置下定位轮2-11，是为了对齿轮2-4的底部进行限位，从而确保齿轮2-4和齿条1-2始终啮合，且沿齿条1-2移动，通过轨道小车2移动路径的限制，提高了轨道小车2移动的准确性。
本实施例中，设置手柄3-3，是为了操作手柄3-3带动蜗杆3-2转动，蜗杆3-2转动带动蜗轮3-4转动，蜗轮3-4转动带动套筒5转动，套筒5转动带动主动夹盘6和从动夹盘7绕主轴4转动，便于人工夹装纵向钢筋或者将纵向钢筋顶推出去。
综上所述，本发明设计合理且操作便捷，可以快速实现隧道纵向钢筋的提升，从而便于纵向钢筋的绑扎，机械化程度高，减少人工参与，缩短施工工期，提高了施工效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种隧道纵向钢筋施工方法，该方法所采用的施工结构包括两个对称安装在台车上的滑轨部件(1)、两个分别安装在两个所述滑轨部件(1)上的轨道小车(2)和设置在两个轨道小车(2)之间且供纵向钢筋(14)安装的钢筋夹具提升机构，以及设置在所述轨道小车(2)一侧且带动所述钢筋夹具提升机构升降的升降部件，两个所述滑轨部件(1)沿隧道纵向延伸方向布设；两个所述滑轨部件(1)的结构相同，所述滑轨部件(1)包括设置在台车上且与隧道内侧壁相适应的滑轨(1-1)和设置在滑轨(1-1)外侧壁上的齿条(1-2)；两个所述轨道小车(2)对称布设，且两个所述轨道小车(2)的结构相同，所述轨道小车(2)包括安装在所述滑轨(1-1)上且能沿齿条(1-2)滑移的齿轮部件、与所述齿轮部件传动连接的动力部件和与所述滑轨(1-1)配合的定位轮部件；所述钢筋夹具提升机构包括设置在一个轨道小车(2)中所述齿轮部件上的旋转部件(3)、设置在所述旋转部件(3)上且供纵向钢筋(14)夹装的夹盘部件和用于顶推纵向钢筋(14)脱离所述夹盘部件至隧道内侧壁的上推杆(11)，所述旋转部件(3)和所述夹盘部件安装在所述升降部件上；其特征在于，所述旋转部件(3)包括上底板(3-1)、能转动安装在所述上底板(3-1)上的蜗杆(3-2)和与所述蜗杆(3-2)啮合的蜗轮(3-4)，所述夹盘部件包括一端穿过所述蜗轮(3-4)的主轴(4)、套设在主轴(4)上且与所述蜗轮(3-4)传动连接的套筒(5)和套设在所述主轴(4)上且与套筒(5)传动连接的主动夹盘(6)，以及转动设置在所述主轴(4)上的从动夹盘(7)，所述纵向钢筋(14)安装在主动夹盘(6)和从动夹盘(7)上，所述上推杆(11)安装在主轴(4)上，所述主轴(4)的端部和上底板(3-1)安装在所述升降部件上；
所述上底板(3-1)上设置有两个供蜗杆(3-2)的两端转动安装的上轴承(3-5)，所述蜗杆(3-2)穿过上轴承(3-5)的两端设置有手柄(3-3)；
所述纵向钢筋(14)的两端设置有第一保护套筒(8)和第二保护套筒(10)，所述第一保护套筒(8)通过横杆(9)和上底板(3-1)连接，以使第一保护套筒(8)套设在套筒(5)外且与套筒(5)同轴布设，所述第二保护套筒(10)套设在主轴(4)上且与主轴(4)同轴布设，所述第一保护套筒(8)和第二保护套筒(10)上均设置有供纵向钢筋(14)两端穿过的开口部(13)；
所述套筒(5)的一端和蜗轮(3-4)传动连接，所述套筒(5)的另一端延伸至主动夹盘(6)内以与主动夹盘(6)传动连接；
所述从动夹盘(7)数量为多个，所述主动夹盘(6)和多个所述从动夹盘(7)均布，所述主动夹盘(6)和从动夹盘(7)之间以及相邻两个主动夹盘(6)之间均设置有连接部件；
所述连接部件包括多个位于主动夹盘(6)和从动夹盘(7)之间且沿主动夹盘(6)和从动夹盘(7)圆周方向均布的连接杆(12-1)和设置在两个连接杆(12-1)之间的斜加固杆(12-2)，所述连接杆(12-1)和主轴(4)平行布设；
所述主动夹盘(6)和多个所述从动夹盘(7)的圆周侧壁上设置有多个供纵向钢筋(14)夹装的夹槽(18)；
该方法包括以下步骤：
步骤一、轨道小车及钢筋夹具提升机构的复位：
操作轨道小车(2)沿滑轨(1-1)外侧壁上的齿条(1-2)移动，直至轨道小车(2)带动所述钢筋夹具提升机构移动至滑轨(1-1)的下部；
步骤二、纵向钢筋的夹装：
人工将多根纵向钢筋(14)安装在所述钢筋夹具提升机构中；其中，多根纵向钢筋(14)沿所述钢筋夹具提升机构的圆周方向均布，且纵向钢筋(14)的长度方向与所述钢筋夹具提升机构的中心轴线方向平行；
步骤三、轨道小车及钢筋夹具提升机构的爬升：
操作轨道小车(2)沿滑轨(1-1)外侧壁上的齿条(1-2)反向移动，轨道小车(2)反向移动带动所述钢筋夹具提升机构爬升，直至所述钢筋夹具提升机构爬升至隧道纵向钢筋待安装要求位置；
步骤四、纵向钢筋的分离及提升安装：
步骤401、操作所述升降部件带动所述旋转部件(3)和所述夹盘部件提升，以使所述钢筋夹具提升机构靠近隧道纵向钢筋待安装要求位置，直至所述钢筋夹具提升机构的外侧壁和隧道内侧壁之间的间距不大于50mm；
步骤402、操作所述旋转部件(3)带动所述夹盘部件转动，所述夹盘部件转动带动纵向钢筋(14)转动，直至一根待安装纵向钢筋和上推杆(11)相对应，且该待安装纵向钢筋位于第一保护套筒(8)和第二保护套筒(10)上的开口部(13)位置；
步骤403、操作上推杆(11)伸长，上推杆(11)伸长直至夹持当前的待安装纵向钢筋；然后上推杆(11)继续伸长，直至上推杆(11)带动当前的待安装纵向钢筋从主动夹盘(6)和所述从动夹盘(7)上的夹槽(18)分离，当前的待安装纵向钢筋并从开口部(13)顶推伸出；
步骤404、人工辅助从上推杆(11)中拆除当前的待安装纵向钢筋，并将当前的待安装纵向钢筋安装在当前待安装的隧道纵向钢筋设计线，并将当前的待安装纵向钢筋固定绑扎在已安装的环向钢筋上；
步骤五、下一根纵向钢筋的提升安装：
步骤501、按照步骤401至步骤404所述的方法，将下一个的待安装纵向钢筋安装在下一个待安装的隧道纵向钢筋设计线，并将下一个的待安装纵向钢筋固定绑扎在已安装的环向钢筋上；
步骤502、多次重复步骤501，直至所述夹盘部件上的纵向钢筋(14)已全部提升绑扎安装：
步骤503、操作所述升降部件收缩复位，并从步骤一开始执行，直至隧道纵向钢筋安装完毕。
2.按照权利要求1所述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：所述升降部件包括外箱体(4-4)、设置在外箱体(4-4)内的内箱体(4-3)和设置在所述外箱体(4-4)底部内且与内箱体(4-3)顶部内连接的电动推杆(4-6)，所述外箱体(4-4)和内箱体(4-3)均为中空结构，所述内箱体(4-3)的底部设置有开口部，以使电动推杆(4-6)伸入内箱体(4-3)中；
所述外箱体(4-4)的两个相对侧壁上设置有U形滑槽(4-5)，所述内箱体(4-3)的两个相对外侧壁上设置有与所述U形滑槽(4-5)配合的滑块，所述内箱体(4-3)的顶部外设置有下垫板(4-2)，所述下垫板(4-2)上设置有上垫板(4-1)，所述夹盘部件中的主轴(4)的两端安装在上垫板(4-1)和下垫板(4-2)之间。
3.按照权利要求1所述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：所述动力部件包括两个平行布设的竖向安装板(2-10)、设置在一个远离所述升降部件的竖向安装板(2-10)上的减速器(2-2)和与所述减速器(2-2)传动连接的电机(2-1)；
所述齿轮部件包括转动安装在两个竖向安装板(2-10)之间的齿轮轴(2-3)和设置在所述齿轮轴(2-3)上且与所述齿条(1-2)啮合能沿齿条(1-2)转动的齿轮(2-4)；
所述定位轮部件包括两组前后对称布设且位于齿轮(2-4)两侧的上定位轮部件和两个对称布设且位于齿轮(2-4)下方的下定位部件。
4.按照权利要求3所述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：每组所述上定位轮部件包括连接在两个竖向安装板(2-10)之间上部的上连接板(2-6)、与所述上连接板(2-6)连接的延伸平板(2-7)和两个设置在所述延伸平板(2-7)底部的上定位轮(2-8)，两个所述上定位轮(2-8)位于齿条(1-2)两侧且贴合滑轨(1-1)外侧壁移动，所述上连接板(2-6)和延伸平板(2-7)顶外之间设置有两个三角筋(2-9)；
两个所述下定位部件分别为设置在两个竖向安装板(2-10)上的下定位轮(2-11)，所述下定位轮(2-11)位于竖向安装板(2-10)内侧，且两个所述下定位轮(2-11)贴合滑轨(1-1)两侧凹槽移动。
5.按照权利要求3所述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：一个远离所述升降部件的竖向安装板(2-10)上设置有绕线安装板(17)，所述绕线安装板(17)上设置有连接耳板(16)，所述连接耳板(16)上设置有绕线轮(15)；
两个所述竖向安装板(2-10)的顶部设置有顶板(2-12)，所述旋转部件(3)位于顶板(2-12)上方，所述竖向安装板(2-10)通过L形连接板(2-13)和外箱体(4-4)连接。
6.按照权利要求1所述的一种隧道纵向钢筋施工方法，其特征在于：步骤二中人工将多根纵向钢筋(14)安装在所述钢筋夹具提升机构中，具体过程如下：
步骤201、操作手柄(3-3)带动蜗杆(3-2)转动，蜗杆(3-2)转动带动蜗轮(3-4)转动，蜗轮(3-4)转动带动套筒(5)转动；
步骤202、套筒(5)转动带动主动夹盘(6)和从动夹盘(7)绕主轴(4)转动，人工通过第一保护套筒(8)和第二保护套筒(10)上的开口部(13)位置，将一根钢筋夹装在主动夹盘(6)和从动夹盘(7)上的一个夹槽中；
步骤203、重复步骤201和步骤202，人工通过第一保护套筒(8)和第二保护套筒(10)上的开口部(13)位置，将下一根纵向钢筋夹装在主动夹盘(6)和从动夹盘(7)上的下一个夹槽中，直至主动夹盘(6)和从动夹盘(7)上装满纵向钢筋(14)；
操作轨道小车(2)沿滑轨(1-1)外侧壁上的齿条(1-2)移动，具体过程如下：
操作电机(2-1)转动，电机(2-1)转动通过减速器(2-2)和齿轮轴(2-3)带动齿轮(2-4)沿齿条(1-2)移动；其中，在齿轮(2-4)沿齿条(1-2)移动的过程中，上定位轮部件和下定位部件作用，以使齿轮(2-4)和条(1-2)始终啮合，提高了移动的准确性；
操作轨道小车(2)沿滑轨(1-1)外侧壁上的齿条(1-2)反向移动，具体过程如下：
操作电机(2-1)反向转动，电机(2-1)反向转动通过减速器(2-2)和齿轮轴(2-3)带动齿轮(2-4)沿齿条(1-2)反向移动；其中，在齿轮(2-4)沿齿条(1-2)反向移动的过程中，上定位轮部件和下定位部件作用，以使齿轮(2-4)和条(1-2)始终啮合，提高了移动的准确性；
操作所述旋转部件(3)带动所述夹盘部件转动，具体过程如下：
操作手柄(3-3)带动蜗杆(3-2)转动，蜗杆(3-2)转动带动所述蜗轮(3-4)转动，蜗轮(3-4)转动带动套筒(5)转动，套筒(5)转动带动主动夹盘(6)和从动夹盘(7)绕主轴(4)转动；
步骤401中操作所述升降部件带动所述旋转部件(3)和所述夹盘部件提升，具体过程如下：
操作电动推杆(4-6)伸长，电动推杆(4-6)伸长推动内箱体(4-3)沿外箱体(4-4)滑移伸出，进而通过上底板(3-1)带动所述旋转部件(3)和所述夹盘部件提升。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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