CN116181351A - 一种可调节的隧道开挖台架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及掘进设备技术领域，提供了一种可调节的隧道开挖台架，包含台架主体和中间平台；所述台架主体包含第一平台和第二平台；所述中间平台设置于所述第一平台和所述第二平台之间；所述中间平台和所述第一平台之间设置有下调节装置；所述中间平台能通过所述下调节装置沿高度方向靠近或远离所述第一平台。使用该可调节的隧道开挖台架，解决了现有开挖台架外形固定，只能适应特定的开挖工法而缺乏泛用性的问题。

Description

一种可调节的隧道开挖台架

技术领域

本发明涉及掘进设备技术领域，特别是一种可调节的隧道开挖台架。

背景技术

随着我国交通基础设施规模的不断扩大，公路和铁路隧道的数量不断增加，建设任务繁重，目前公路和铁路隧道洞身开挖多根据隧道开挖工法及形式自制开挖台架，一般包含台架主体和焊接于台架主体上指定高度的开挖台架，以方便工作人员在隧道内的指定高度进行施工；根据不同的开挖工法，现有的开挖台架主要分为全断面开挖台架、台阶法开挖台架、三台阶法开挖台架等。

但现有的自制台架常采用焊接的方式连接各种钢制型材，从而制成外形尺寸固定的台架，因而也只能适应特定的开挖工法，每当隧道的挖掘过程中出现工法转换时，只能针对不同的开挖工法制作对应的不同外形尺寸的开挖台架，从而导致制作台架的成本和人力消耗增大，挖掘作业的效率降低。

发明内容

本发明的目的在于：解决现有开挖台架外形固定，只能适应特定的开挖工法而缺乏泛用性的问题，提供了一种可调节的隧道开挖台架。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种可调节的隧道开挖台架，包含台架主体和中间平台；所述台架主体包含第一平台和第二平台；所述中间平台设置于所述第一平台和所述第二平台之间；所述中间平台和所述第一平台之间设置有下调节装置；所述中间平台能通过所述下调节装置沿高度方向靠近或远离所述第一平台。

台架主体参考现有开挖台架，可以是各种形式如焊接钢架或螺纹连接的钢架；

下调节装置可以采用各种可动机构，如螺纹调节机构、丝杆机构或缆索机构；

本方案将在台架主体上依次设置第一平台、中间平台和第二平台，且中间平台通过下调节装置与第一平台连接；使本方案能通过下调节装置调节中间平台相对第一平台的距离，从而能在开挖作业中通过调整中间平台的位置适应不同的开挖工法。

作为本发明的优选方案，还包含下调节装置；所述下调节装置包含齿条杆和齿轮；所述齿条杆设置于所述第一平台，所述齿轮设置于所述中间平台，所述齿轮和所述齿条杆啮合；旋转所述齿轮能使所述中间平台靠近或远离所述第一平台。

本方案在中间平台和第一平台之间设置了齿条杆和齿轮组合而成的下调节装置；齿轮齿条机构结构传动精度高、可传递载荷大，有益于更准确地调整中间平台和第一平台之间的距离并承担额外的重量；同时齿轮齿条机构结构紧凑，不会占用第一平台和中间平台之间过多的空间，从而不会对开挖作业中的排渣操作造成影响，能更适应开挖作业现场，避免对第一平台和中间平台之间进行的挖掘作业造成阻碍。

作为本发明的优选方案，所述齿条杆上异于齿面的侧壁上还连接有攀爬杆。

需要注意的是，在齿条杆上设置攀爬杆，视中间平台的具体结构，当中间平台相对齿条杆运动时，中间平台可能会与攀爬杆发生干涉，需要进行对应的避空设计，如若中间平台上设置有限位槽并通过限位槽套于齿条杆时，限位槽可以制作为C形，开口部分用于避开攀爬杆。

利用现有齿条杆设置攀爬杆，能够减少零件数量，简化结构并降低成本。

作为本发明的优选方案，所述中间平台和所述第二平台之间设置有上调节装置；所述上调节装置包含若干液压杆。

液压杆的设置方向应保证其能适应中间平台和第二平台之间的距离变化，可采用如长度和下调节装置的移动自由度平行的布置方式。

在第二平台和中间平台之间设置液压杆能够控制第二平台和中间平台之间的间隙，避免中间平台在远离第一平台的过程中与第二平台间距过小造成安全事故；液压杆工作可靠，承受载荷大，有一定缓冲减震功能，能够良好地适应隧道开挖工况。

作为本发明的优选方案，所述液压杆沿所述中间平台长度间隔方向设置；所述液压杆全部位于所述中间平台的同一侧。

液压杆沿中间平台的长度方向全部位于中间平台的一侧，但沿中间平台的其它方向可以分别位于两侧，如沿中间平台的宽度方向，两侧均设置液压杆；

本方案的液压杆沿中间平台的长度方向布置，且全部位于中间平台沿其长度方向的一侧，可以避免中间平台四周完全被液压杆阻挡，从而对开挖作业造成阻碍的情况。

作为本发明的优选方案，所述第二平台上设置有导弧架板；所述导弧架板的形状对应隧道的形状。

对应隧道的形状，如若隧道是圆形截面，则导弧架板是圆弧形板材；如若隧道是椭圆形截面，则导弧架板是椭圆形板材。

导弧架板可以是连续的，也可以是不连续的，只要能通过贴合隧道内壁将本方案的可调节的隧道开挖台架与隧道相对固定即可。

本方案能通过使导弧架板贴合隧道内壁，从而固定整个可调节的隧道开挖台架相对于隧道的姿态，防止潜在的倾覆事件。

作为本发明的优选方案，所述导弧架板上设置有通风通槽。

通风通槽的具体参数视隧址实际情况和所需通风效果而定，可以是一个大通槽或多个小通槽的组合；

本方案用于防止导弧架板和隧道内壁贴合处过于潮湿的情形。

作为本发明的优选方案，所述通风通槽还通过引风管连接有通风设备。

若通风通槽存在多个，可为每个通风通槽设置单独的引风管，也可将多个通风通槽通过同一引风管连接至通风设备；

本方案有能对导弧架板和隧道内壁的接触面进行主动通风，进一步避免导弧架板和隧道内壁贴合处过于潮湿的情形。

作为本发明的优选方案，所述第二平台朝向所述中间平台的一面设置有照明设备。

将照明设备设置于第二平台靠近中间平台的一面，对于处在中间平台执行开挖作业的操作人员，光源位于其头顶，照明效果好，符合人体直觉。

作为本发明的优选方案，所述第一平台上设置有螺环圈，所述螺纹圈用于将所述第一平台螺纹连接于地面。

当工程施工现场存在有预埋的螺纹件，可通过本方案在第一平台和地面之间建立螺纹连接，从而使整个可调节的隧道开挖台架与地面连接更加稳固，避免潜在的倾覆事故。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本方案将在台架主体上依次设置第一平台、中间平台和第二平台，且中间平台通过下调节装置与第一平台连接；使本方案能通过下调节装置调节中间平台相对第一平台的距离，从而能在开挖作业中通过调整中间平台的位置适应不同的开挖工法。

2、本方案可以使用齿条杆和齿轮的组合机构作为下调节装置；齿轮齿条机构结构传动精度高、可传递载荷大，有益于更准确地调整中间平台和第一平台之间的距离并承担额外的重量；同时齿轮齿条机构结构紧凑，不会占用第一平台和中间平台之间过多的空间，从而不会对开挖作业中的排渣操作造成影响，能更适应开挖作业现场，避免对第一平台和中间平台之间进行的挖掘作业造成阻碍。

3、本方案能通过设置与隧道内壁贴合的导弧架板，从而固定整个可调节的隧道开挖台架相对于隧道的姿态，防止潜在的倾覆事件。

附图说明

图1是本发明的一种可调节的隧道开挖台架去除引风管和工具箱状态的立体结构示意图；

图2是本发明的一种可调节的隧道开挖台架的立体结构示意图；

图3是本发明的一种可调节的隧道开挖台架去除第二平台和工具箱状态的立体结构示意图；

图4是下调节装置处的立体结构示意图；

图标：1-台架主体；2-中间平台；3-上调节装置；5-攀爬杆；6-工具箱；7-照明设备；

11-第一平台；12-第二平台；111-螺环圈；121-导弧架板；122-通风通槽；123-引风管；124-通风设备；31-液压杆；41-齿条杆；42-齿轮；43-驱动器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1～3所示，本实施例采用的一种可调节的隧道开挖台架，包含台架主体1和中间平台2；台架主体1的底端设置有第一平台11，台架主体1的顶端设置有第二平台12；在第二平台12和第一平台11之间还设置有中间平台2；中间平台2通过下调节装置和第一平台11连接，且能通过下调节装置沿高度方向靠近或远离第一平台11；中间平台2还通过上调节装置3与第二平台12连接；

具体地，如图1～4所示，第一平台11上设置有若干齿条杆41，其中一部分齿条杆41与第二平台12固定连接；各齿条杆41上套有可沿其长度方向滑动的底托臂，底托臂还与中间平台2连接；中间平台2在对应齿条杆41的位置处还设置有齿轮42和对应的驱动器43，齿轮42与齿条杆41相互啮合，从而组成下调节装置；当驱动器43驱动齿轮42转动时，下调节装置能带动中间平台2相对齿条杆41沿齿条杆41的长度方向滑动；具体地，本实施例在方形的第一平台11的四角共设置四条齿条杆41，其中两个齿条杆41用于连接第二平台12；

在齿条杆41异于齿面的侧壁上还连接有若干攀爬杆5，以供操作人员从第一平台11分别攀爬至中间平台2和第一平台11；具体地，对于本实施例中的四条齿条杆41，分为分别位于中间平台2沿其长度方向两侧的两组，攀爬杆5两端分别连接至同组的两个齿条杆41上，从而增加攀爬杆5连接的稳定性；需要注意的是，底托臂套于齿条杆41的结构，需要对攀爬杆5作出避空，以防止底托臂相对齿条杆41运动时与攀爬杆5发生干涉。

第二平台12和中间平台2之间的上调节装置3选用液压杆31，且液压杆31全部集中于中间平台2沿其长度方向的同一侧；在中间平台2的上还设置有防止人员跌落的护栏，且护栏上设置有通风槽以进行通风，通风槽上还安装有滤网层；

在第二平台12远离第一平台11的一侧还通过钢架板连接有导弧架板121，导弧架板121的形状与隧道的形状匹配，从而能固定整个可调节的隧道开挖台架相对于隧道的姿态，防止潜在的倾覆事件；在第二平台12上还设置有用于指示其位置的反光条，以及用于施工中照明的照明设备7；

在第一平台11上还设置有工具箱6；具体的，工具箱6设置于第一平台11顶部，与第一平台11螺纹连接；工具箱6内部设置有多个分隔板，工具箱6上表面还设置有可开合的闭合盖，以方便操作人员在其中储存施工工具。

第一平台11沿其长度方向的两侧还设置有脚蹬架，用于方便操作人员从地面到达第一平台11；第一平台11上还设置有分别能通往第二平台12和中间平台2的攀爬梯，以方便操作人员在移动。

实施例2

如图1～2所示，在实施例1的基础上，导弧架板121上还设置有通风通槽122，通风通槽122靠近中间平台2的一端还通过引风筒连接有通风设备124，从而防止导弧架板121与隧道内壁之间形成封闭空间；具体地，本方案的通风通槽122是由沿导弧架板121用于与隧道内壁贴合的表面呈矩形阵列分布的若干更小的通槽组成。

本实施例适用于需要防止导弧架板121和隧道内壁贴合处过于潮湿的情形。

实施例3

如图1～3所示，在实施例1～2的基础上，第一平台11上还设置有若干螺环圈111，使第一平台11可以通过螺纹圈与底面预埋的螺纹件相对固定；

本实施例适用于对可调节的隧道开挖台架稳定性要求高，且在隧道底面有预埋螺纹件的情形。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调节的隧道开挖台架，包含台架主体(1)和中间平台(2)，其特征在于，所述台架主体(1)包含第一平台(11)和第二平台(12)；所述中间平台(2)设置于所述第一平台(11)和所述第二平台(12)之间；所述中间平台(2)和所述第一平台(11)之间设置有下调节装置；所述中间平台(2)能通过所述下调节装置沿高度方向靠近或远离所述第一平台(11)。

2.根据权利要求1所述的一种可调节的隧道开挖台架，其特征在于，所述下调节装置包含齿条杆(41)和齿轮(42)；所述齿条杆(41)设置于所述第一平台(11)，所述齿轮(42)设置于所述中间平台(2)，所述齿轮(42)和所述齿条杆(41)啮合；旋转所述齿轮(42)能使所述中间平台(2)靠近或远离所述第一平台(11)。

3.根据权利要求2所述的一种可调节的隧道开挖台架，其特征在于，所述齿条杆(41)上异于齿面的侧壁上还连接有攀爬杆(5)。

4.根据权利要求1所述的一种可调节的隧道开挖台架，其特征在于，所述中间平台(2)和所述第二平台(12)之间设置有上调节装置(3)；所述上调节装置(3)包含若干液压杆(31)。

5.根据权利要求4所述的一种可调节的隧道开挖台架，其特征在于，所述液压杆(31)沿所述中间平台(2)长度方向间隔设置；所述液压杆(31)全部位于所述中间平台(2)的同一侧。

6.根据权利要求1至5中任何一项所述的一种可调节的隧道开挖台架，其特征在于，所述第二平台(12)上设置有导弧架板(121)；所述导弧架板(121)的形状对应隧道的形状。

7.根据权利要求6所述的一种可调节的隧道开挖台架，其特征在于，所述导弧架板(121)上设置有通风通槽(122)。

8.根据权利要求7所述的一种可调节的隧道开挖台架，其特征在于，所述通风通槽(122)还通过引风管(123)连接有通风设备(124)。

9.根据权利要求1至5中任何一项所述的一种可调节的隧道开挖台架，其特征在于，所述第二平台(12)朝向所述中间平台(2)的一面设置有照明设备(7)。

10.根据权利要求1至5中任何一项所述的一种可调节的隧道开挖台架，其特征在于，所述第一平台(11)上设置有螺环圈(111)，所述螺纹圈用于将所述第一平台(11)螺纹连接于地面。

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