CN114851400A - 隧道凿毛车及隧道凿毛车的施工方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及隧道凿毛技术领域，尤其是涉及一种隧道凿毛车及隧道凿毛车的施工方法。本公开提供了一种隧道凿毛车，包括凿毛机构、位移机构以及承载机构，凿毛机构、位移机构以及承载机构由上至下依次设置，凿毛机构包括机械臂和铣刨头，铣刨头与机械臂连接；位移机构包括第一转台、第二转台以及安装架，第一转台设置在承载机构上，且第一转台带动安装架水平转动；安装架的长度L大于承载机构的宽度W；第二转台设置在安装架上，且设置在远离第一转台的一侧，第二转台带动机械臂水平转动。通过实施本公开的技术方案可以节省人工、提高工作效率；凿毛机构多角度微调凿毛效果更好；设置吸尘装置和收纳件来降低隧道内扬尘优化施工环境。

Description

隧道凿毛车及隧道凿毛车的施工方法

技术领域

本公开涉及隧道凿毛技术领域，尤其是涉及一种隧道凿毛车及隧道凿毛车的施工方法。

背景技术

随着现代道路运输水平的不断提高，治理隧道病害成为了非常棘手的问题，现在治理隧道病害需要大量的人工，隧道边墙凿毛通常采用人工手持风镐设备对隧道边墙进行凿毛，由于凿毛设备较重且凿毛效率低下，凿毛面粗糙度不够，达不到规定要求且无法根本解决新旧混凝土粘结不密实带来的渗水隐患。

现有的机械化凿毛设备较为笨重，对凿毛端的调节能力非常有限，导致凿毛面不符合规定导致上述危险，而且设备较为笨重在隧道内有其是铺设铁路的隧道内移动不变施工方式限制较多。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种隧道凿毛车，包括凿毛机构、位移机构以及承载机构，凿毛机构、位移机构以及承载机构由上至下依次设置，所述凿毛机构包括机械臂和铣刨头，所述铣刨头与所述机械臂连接；所述位移机构包括第一转台、第二转台以及安装架，所述第一转台设置在所述承载机构上，且所述第一转台带动所述安装架水平转动；所述安装架的长度L大于所述承载机构的宽度W；所述第二转台设置在所述安装架上，且设置在远离所述第一转台的一侧，所述第二转台带动所述机械臂水平转动。

可选的，所述位移机构还包括转台加固件，所述转台加固件设置在所述承载机构的台面上，所述第一转台与所述转台加固件固接，且所述转台加固件与所述第一转台的底座周向固接。

可选的，所述安装架设置所述第二转台的一侧，相对的另一侧设置有支撑立柱，所述支撑立柱对称设置，且所述支撑立柱与所述安装架竖直转动连接。

可选的，所述安装件带动所述机械臂转动到所述承载机构外后所述第二转台的底面中心点与隧道底面延伸方向的中心线重叠。。

可选的，所述安装架上设置有滑轨，所述滑轨上设置有滑动件，所述滑动件在所述滑轨上水平滑动，且滑动方向为隧道的延伸方向，所述第二转台的底座与所述滑动件顶面固接。

可选的，所述机械臂包括固定件、第一均衡臂、第二均衡臂、第一伸缩件、第二伸缩件、连接件以及安装壳体，所述固定件与所述第二转台的转动端固接，所述第一均衡臂一端与所述固定件靠近隧道顶部的一端横向铰接，相对的另一端与所述第二均衡臂伸缩连接，所述第一伸缩件的一端与所述固定件靠近隧道底部的一端横向铰接，相对的另一端与所述第一均衡臂横向铰接，所述连接件Y轴方向上的两端分别与所述第二均衡臂和第二伸缩件横向铰接，所述第二伸缩件与所述连接件铰接的另一端与所述第二均衡臂横向铰接，所述安装壳体一端开口且与开口相对的面与所述连接件连接，所述铣刨头设置在所述安装壳体内，且一端露出所述安装壳体的开口。

可选的，所述安装壳体与所述连接件竖向铰接，所述机械臂还设置有第三伸缩件，所述第三伸缩件一端竖向铰接在所述安装壳体与所述连接件的连接面上，相对的另一端与所述连接件竖向铰接，且所述第三伸缩件在X轴向上对称设置，所述连接件在多个所述第三伸缩件之间。

可选的，所述安装壳体靠近所述位移机构的面上设置收纳件，所述收纳件与所述安装壳体共同形成一端开口的壳体，且所述铣刨头设置在所述壳体内且一端露出所述壳体。

可选的，所收纳件朝向所述铣刨头方向开设有安装孔，所述安装孔连接有吸尘装置，所述吸尘装置与废料收纳箱连接。

本公开还提供了一种隧道凿毛车的施工方法，包括以下步骤，

步骤一：驱动第一转台使安装架水平旋转至指定位置，到达指定位置后将支撑立柱向下旋转支撑隧道地面；

步骤二：驱动第二转台带动凿毛机构向待凿毛墙面方向转动，使铣刨头对正待凿毛墙面；

步骤三：第二均衡臂伸出使铣刨头接触待凿毛墙面，驱动第一伸缩件、第二伸缩件调整铣刨头竖直方向角度使铣刨头完全贴合待凿毛墙面且收纳件前端接触墙面；

步骤四：驱动吸尘装置开始吸尘，驱动铣刨头对墙面进行凿毛，在凿毛的过程中调整吸尘装置的吸尘力度，完成第一阶段凿毛；

步骤五：驱动第二转台带动凿毛机构向下一阶段待凿毛墙面方向转动，驱动第三伸缩件调整铣刨头朝向，使铣刨头的铣刨面与待凿毛墙面平行，然后驱动第二均衡臂、第一伸缩件以及第二伸缩件调整铣刨头竖直方向角度使铣刨头完全贴合待凿毛墙面且收纳件前端接触墙面，根据所述步骤四进行凿毛施工；

步骤六：重复步骤五至完成所有待凿毛墙面，施工完成后将凿毛机构收回至起始状态，收起支撑立柱，驱动第一转台将安装架收回起始位置，

步骤七：启动承载装置移动至一下施工节点步骤一至步骤六循环。

与现有技术相比，本公开的有益效果是：本公开实施本公开的技术方案可以节省人工、提高工作效率；通过位移机构控制凿毛机构在隧道内的施工位置；通过凿毛机构的多角度微调达到更好的凿毛效果；通过设置吸尘装置和收纳件来降低隧道内扬尘优化施工环境，使施工完成的隧道内更加便于清理、节省人力和时间。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开的结构示意图之一；

图2为本公开的结构示意图之二；

图3为本公开的安装架的结构示意图之一；

图4为本公开的安装架的结构示意图之二；

图5为本公开的支撑装置伸出和回缩的状态结构示意图；

图6为本公开的支撑装置的剖面结构示意图；

图7为本公开的第一横梁的结构示意图。

其中，1-凿毛机构；11-机械臂；111-固定件；112-第一均衡臂；113-第二均衡臂；114-第一伸缩件；115-第二伸缩件；116-第三伸缩件；117-连接件；118-安装壳体；12-铣刨头；2-位移机构；21-第一转台；22-第二转台；23-安装架；24-转台加固件；231-支撑立柱；232-立柱垫片；25-滑轨；251-滑动件；3-承载机构；A-收纳件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

如图1-3所示，本公开提供了一种隧道凿毛车，包括凿毛机构1、位移机构2以及承载机构3，凿毛机构1、位移机构2以及承载机构3由上至下依次设置，优选的承载机构可以是隧道标准台车等，在本公开另一个实施例中也可以是公路用承载车，以满足不同场景的使用需求。

其中，凿毛机构1包括机械臂11和铣刨头12，铣刨头12与机械臂11连接，在本公开的实施例中铣刨头由驱动装置驱动，优选的驱动装置可以是电机驱动；位移机构2包括第一转台21、第二转台22以及安装架23，第一转台21设置在承载机构3上，且第一转台22带动安装架23水平转动；安装架23的长度L大于承载机构3的宽度W，优选的安装架23位长方形，安装架23的长度L大于承载机构3的宽度W能够使安装架23探出承载机构3的承载平面，使凿毛机构1达到离承载机构3更远的位置，优选的安装架23通过第一转台转动能够达到隧道整体的中心以满足各个方位的凿毛施工需求；第二转台22设置在安装架23上，且设置在远离第一转台21的一侧，第二转台22带动机械臂12水平转动，本公开的实施例中，第一转台21设置在安装架23的一端，相对的另一端设置第二转台22，使第一转台21和第二转台22之间的距离最大化，满足安装架23带动机械臂11的伸出距离需求，优选的安装件23带动机械臂11转动到承载机构3范围外后第二转台22的底面中心点与隧道底面延伸方向的中心线重叠，以满足机械臂11带动铣刨头12更好的覆盖隧道内的凿毛范围。

如图4-5所示，位移机构2还包括转台加固件24，转台加固件24设置在承载机构的承载面上，第一转台21与转台加固件24固接，且转台加固件24与第一转台21的底座周向固接，因机凿毛装置1本身的重量很大，第一转台21在使用的过程中容易损坏，转台加固件24在多角度固定住第一转台21使其带动安装件23和凿毛机构1转动时分担旋转的力，增加第一转台21的稳定性和使用寿命。

如图2-5所示，安装架23设置第二转台22的一侧，相对的另一侧设置有支撑立柱231，支撑立柱231对称设置，且支撑立柱231与安装架23竖直转动连接，在本公开的实施例中支撑立柱231数量大于等于一且至少在凿毛机构1的一端设置，优选的数量为4设置在安装架的四角，当第一转台21带动安装架23转动后，在优选的状态下安装架23旋转展开后与承载机构3垂直，此时安装架23两端都露出承载机构3的两侧，向下扳动支撑立柱231支撑隧道地面，在一个优选的实施例中，安装架23在相对与凿毛机构的一侧设置配重块安装槽，当凿毛机构伸出到最大范围后重量如发生不均衡可以添加配重块配重，优选的支撑立柱231与底面接触的一端设置有立柱垫片232，在本公开优选的实施例中立柱垫片232与支撑立柱232的有一定的弹性度，例如立柱垫片232通过滑槽与支撑立柱232连接且之间设置压缩弹簧等。

如图2-4所示，安装架23上设置有滑轨25，滑轨25上设置有滑动件251，滑动件251在滑轨25上水平滑动，且滑动方向为隧道的延伸方向，第二转台22的底座与滑动件251顶面固接，设置滑轨25以及滑动件251能够使凿毛机构的活动度更广泛，能够更好的适配隧道的各种施工情况，在线缆、支架、临时支撑立柱等设备占据隧道空间时更灵活方便使用。

如图2、3、6和7所示，机械臂11包括固定件111、第一均衡臂112、第二均衡臂113、第一伸缩件114、第二伸缩件115、连接件117以及安装壳体118，固定件111与第二转台22的转动端固接，第二转台22带动固定件111水平转动，第一均衡臂112一端与固定件111靠近隧道顶部的一端横向铰接，使第一衡臂112能够在竖直方向上转动，相对的另一端与第二均衡臂113通过伸缩油缸伸缩连接，第二均衡臂113能够相对于第一均衡臂112伸出以满足隧道墙壁较远范围的凿毛施工，第一伸缩件114的一端与固定件111靠近隧道底部的一端横向铰接，第一均衡臂112与固定件111的连接端和第一伸缩件114与固定件111的连接端在固定件111上是相对远离的，第一伸缩件114相对的另一端与第一均衡臂112横向铰接，以满足第一伸缩件114伸出时带动第一均衡臂112向上抬起，连接件117Y轴方向上的两端分别与第二均衡臂113和第二伸缩件115横向铰接，第二伸缩件115与连接件117铰接的另一端与第二均衡臂113横向铰接，安装壳体118一端开口且与开口相对的面与连接件117连接，是铣刨头12设置在安装壳体118内，且一端露出安装壳体118的开口，以满足第二伸缩件115在伸出时能够使铣刨头12在Y轴方向上仰、俯运动，以适配各种角度的隧道墙面。安装壳体118与连接件117竖向铰接，机械臂11还设置有第三伸缩件116，第三伸缩件116一端竖向铰接在安装壳体118与连接件117的连接面上，相对的另一端与连接件117竖向铰接，且第三伸缩件116在X轴向上对称设置，连接件117在多个第三伸缩件117之间，在本公开优选的实施例中，第三伸缩件116数量为两个且设置在连接件117的两侧，在机械臂11完成第一阶段凿毛施工后需要通过第二转台22向左右两侧旋转位移，铣刨头12与隧道墙面则不是平行的状态，此时通过连接件117左侧或右侧的第三伸缩件117使铣刨头12的凿毛面在水平方向上摆动与隧道墙体保持平行，能很好的提高凿毛质量。

如图5和6所示，为了能够更好的提高隧道凿毛施工的施工环境和提高后期清扫效率，在本公开的实施例中，安装壳体118靠近位移机构2的面上设置收纳件A，收纳件A与安装壳体共同形成一端开口的壳体，且铣刨头12设置在壳体内且一端露出壳体。

如图7所示，收纳件A朝向铣刨头12方向开设有安装孔，安装孔连接有吸尘装置来降低隧道凿毛过程中的扬尘，吸尘装置与废料收纳箱连接以便存放收纳的废料统一处理。

本公开还提供了一种隧道凿毛车的施工方法，包括以下步骤，

步骤一：驱动第一转台21使安装架23水平旋转至指定位置，到达指定位置后将支撑立柱231向下旋转支撑隧道地面；

步骤二：驱动第二转台21带动凿毛机构1向待凿毛墙面方向转动，使铣刨头12对正待凿毛墙面；

步骤三：第二均衡臂113伸出使铣刨头12接触待凿毛墙面，驱动第一伸缩件114、第二伸缩件115调整铣刨头竖直方向角度使铣刨头完全贴合待凿毛墙面且收纳件前端接触墙面；

步骤四：驱动吸尘装置开始吸尘，驱动铣刨头12对墙面进行凿毛，在凿毛的过程中调整吸尘装置的吸尘力度，完成第一阶段凿毛；

步骤五：驱动第二转台带动凿毛机构1向下一阶段待凿毛墙面方向转动，驱动第三伸缩件116调整铣刨头朝向，使铣刨头12的铣刨面与待凿毛墙面平行，然后驱动第二均衡臂113、第一伸缩件114以及第二伸缩件115调整铣刨头竖直方向角度使铣刨头完全贴合待凿毛墙面且收纳件前端接触墙面，根据步骤四进行凿毛施工；

步骤六：重复步骤五至完成所有待凿毛墙面，施工完成后将凿毛机构收回至起始状态，收起支撑立柱231，驱动第一转台21将安装架23收回起始位置；

步骤七：启动承载装置3移动至一下施工节点步骤一至步骤六循环。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种隧道凿毛车，其特征在于，包括凿毛机构(1)、位移机构(2)以及承载机构(3)，凿毛机构(1)、位移机构(2)以及承载机构(3)由上至下依次设置，其中，

所述凿毛机构(1)包括机械臂(11)和铣刨头(12)，所述铣刨头(12)与所述机械臂(11)连接；

所述位移机构(2)包括第一转台(21)、第二转台(22)以及安装架(23)，所述第一转台(21)设置在所述承载机构(3)上，且所述第一转台(22)带动所述安装架(23)水平转动；所述安装架(23)的长度L大于所述承载机构(3)的宽度W；所述第二转台(22)设置在所述安装架(23)上，且设置在远离所述第一转台(21)的一侧，所述第二转台(22)带动所述机械臂(11)水平转动。

2.根据权利要求1所述的隧道凿毛车，其特征在于，所述位移机构(2)还包括转台加固件(24)，所述转台加固件(24)设置在所述承载机构的台面上，所述第一转台(21)与所述转台加固件(24)固接，且所述转台加固件(24)与所述第一转台(21)的底座周向固接。

3.根据权利要求1所述的隧道凿毛车，其特征在于，所述安装架(23)设置所述第二转台(22)的一侧和相对的另一侧设置有支撑立柱(231)，所述支撑立柱(231)对称设置，且所述支撑立柱(231)与所述安装架(23)竖直转动连接。

4.根据权利要求1所述的隧道凿毛车，其特征在于，所述安装件(23)带动所述机械臂(11)转动到所述承载机构(3)外后所述第二转台(22)的底面中心点与隧道底面延伸方向的中心线重叠。

5.根据权利要求1所述的隧道凿毛车，其特征在于，所述安装架(23)上设置有滑轨(25)，所述滑轨(25)上设置有滑动件(251)，所述滑动件(251)在所述滑轨(25)上水平滑动，且滑动方向为隧道的延伸方向和/或垂直方向，所述第二转台(22)的底座与所述滑动件(251)顶面固接。

6.根据权利要求1所述的隧道凿毛车，其特征在于，所述机械臂(11)包括固定件(111)、第一均衡臂(112)、第二均衡臂(113)、第一伸缩件(114)、第二伸缩件(115)、连接件(117)以及安装壳体(118)，所述固定件(111)与所述第二转台(22)的转动端固接，所述第一均衡臂(112)一端与所述固定件(111)靠近隧道顶部的一端横向铰接，相对的另一端与所述第二均衡臂(113)伸缩连接，所述第一伸缩件(114)的一端与所述固定件(111)靠近隧道底部的一端横向铰接，相对的另一端与所述第一均衡臂(112)横向铰接，所述连接件(117)Y轴方向上的两端分别与所述第二均衡臂(113)和第二伸缩件(115)横向铰接，所述第二伸缩件(115)与所述连接件(117)铰接的另一端与所述第二均衡臂(113)靠近隧道顶部的面横向铰接，所述安装壳体(118)一端开口且与开口相对的面与所述连接件(117)连接，所述铣刨头(12)设置在所述安装壳体(118)内，且一端露出所述安装壳体(118)的开口。

7.根据权利要求6所述的隧道凿毛车，其特征在于，所述安装壳体(118)与所述连接件(117)竖向铰接，所述机械臂(11)还设置有第三伸缩件(116)，所述第三伸缩件(116)一端竖向铰接在所述安装壳体(118)与所述连接件(117)的连接面上，相对的另一端与所述连接件(117)竖向铰接，且所述第三伸缩件(116)在X轴向上对称设置，所述连接件(117)在多个所述第三伸缩件(116)之间。

8.根据权利要求7所述的隧道凿毛车，其特征在于，所述安装壳体(118)靠近所述位移机构(2)的面上设置收纳件(A)，所述收纳件(A)与所述安装壳体共同形成一端开口的壳体，且所述铣刨头(12)设置在所述壳体内且一端露出所述壳体。

9.根据权利要求8所述的隧道凿毛车，其特征在于，所收纳件(A)朝向所述铣刨头(12)方向开设有安装孔，所述安装孔连接有吸尘装置，所述吸尘装置与废料收纳箱连接。

10.一种权利要求9所述的隧道凿毛车的施工方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤一：驱动第一转台(21)使安装架(23)水平旋转至指定位置，到达指定位置后将支撑立柱(231)向下旋转支撑隧道地面；

步骤二：驱动第二转台(21)带动凿毛机构(1)向待凿毛墙面方向转动，使铣刨头(12)对正待凿毛墙面；

步骤三：第二均衡臂(113)伸出使铣刨头(12)接触待凿毛墙面，驱动第一伸缩件(114)、第二伸缩件(115)调整铣刨头竖直方向角度使铣刨头完全贴合待凿毛墙面且收纳件前端接触墙面；

步骤四：驱动吸尘装置开始吸尘，驱动铣刨头(12)对墙面进行凿毛，在凿毛的过程中调整吸尘装置的吸尘力度，完成第一阶段凿毛；

步骤五：驱动第二转台带动凿毛机构(1)向下一阶段待凿毛墙面方向转动，驱动第三伸缩件(116)调整铣刨头朝向，使铣刨头(12)的铣刨面与待凿毛墙面平行，然后驱动第二均衡臂(113)、第一伸缩件(114)以及第二伸缩件(115)调整铣刨头竖直方向角度使铣刨头完全贴合待凿毛墙面且收纳件前端接触墙面，根据所述步骤四进行凿毛施工；

步骤六：重复步骤五至完成所有待凿毛墙面，施工完成后将凿毛机构收回至起始状态，收起支撑立柱(231)，驱动第一转台(21)将安装架(23)收回起始位置；

步骤七：启动承载装置(3)移动至一下施工节点步骤一至步骤六循环。

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