CN118008398A - 一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法，涉及隧道防水铺设技术领域，包括如下步骤：将栈桥移动至隧道施工位置，拱形轨道位于施工段起点，两个运载小车分别位于拱形轨道起始端以及终止端，首先夹持臂夹持起芯轴上卷覆的防水材料，并将防水材料按压至隧道一衬面上，然后焊接臂将防水材料焊接至隧道一衬面上，完成焊接后，主动行走单元带动拱形轨道沿行走钢轨向施工段终点移动，并重复上述防水材料铺设过程，直至完成整个施工段同一高度的隧道一衬面的防水材料铺设；本发明中拱形铺设台车的设置，用于保证过车净空，满足隧道内其他施工车辆的通行；通过运载小车铺设防水材料，无安全风险，降低了人工成本。

Description

一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设结构

技术领域

本发明涉及隧道防水铺设技术领域，尤其是涉及一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设结构。

背景技术

铁路隧道是专供火车运输行驶的通道，铁路穿越山岭地区时，由于牵引能力有限和最大限坡要求(小于24％)，需要克服高程障碍，开挖隧道穿越山岭是一种合理的选择，其作用是缩短线路减小坡度改善运营条件、提高牵引能力。根据其所在位置可分为三大类：为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道，在铁路隧道中需要铺设防水材料材，为了方便对防水材料材铺设，需要使用到铁路隧道防水材料铺设装置。

现有的铁路隧道防水材料铺设装置存在的缺陷是：

1、现有的铁路隧道防水材料铺设装置一般只是用于将防水材料材输送到指定的位置处，还是需要人工手动进行铺设，工作效率较低，且施工环境恶劣，存在安全风险。

2、现有的铁路隧道防水材料铺设装置时占据隧道大部分位置，其他施工车辆无法通行，影响整体施工效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法，包括如下步骤：

S1：将栈桥移动至隧道施工位置，拱形轨道位于施工段起点，两个运载小车均位于拱形轨道起始端以及终止端，首先夹持臂夹持起芯轴上卷覆的防水材料，并将防水材料按压至隧道一衬面上，然后焊接臂将防水材料焊接至隧道的隧道一衬面上，完成焊接后，主动行走单元带动拱形轨道沿行走钢轨向施工段终点移动，并重复上述防水材料铺设过程，直至完成整个施工段同一高度的隧道一衬面的防水材料铺设；

S2：此时拱形轨道位于施工段终点，两个运载小车均向拱形轨道中心移动，继续铺设防水材料，并保证与S1中铺设完成的防水材料环向搭接，完成焊接后，主动行走单元带动拱形轨道沿行走钢轨向施工段起点移动，并重复上述防水材料铺设过程，完成整个施工段同一高度的隧道一衬面的防水材料铺设；

S3：重复S1与S2，完成整个施工段的隧道一衬面的防水材料铺设后，拱形轨道移动至下一个施工段进行隧道一衬面的防水材料铺设，并保证与上一个施工段铺设完成的防水材料纵向搭接，直至完成栈桥所在施工位置的隧道一衬面的防水材料铺设后，栈桥移动至下一个施工位置进行防水材料铺设直至完成整个隧道一衬面的防水材料铺设。

进一步地，铺设防水材料至隧道一衬面中心位置作业空间不足时，一侧运载小车远离拱形轨道中心移动，留出足够的作业空间，另一侧运载小车靠近拱形轨道中心移动，并完成隧道一衬面中心位置防水材料铺设。

一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法，包括如下步骤：

S1：将栈桥移动至隧道施工位置，拱形轨道位于施工位置起点，一个运载小车位于拱形轨道起始端，首先夹持臂夹持起芯轴上卷覆的防水材料，并将防水材料按压至隧道一衬面上，然后焊接臂将防水材料焊接至隧道的隧道一衬面上，完成焊接后，运载小车向拱形轨道终止端移动，并重复上述防水材料铺设过程，直至完成整个施工位置同一纵深环向的隧道一衬面的防水材料铺设；

S2：此时运载小车位于拱形轨道终止端，主动行走单元带动拱形轨道沿行走钢轨向施工位置终点移动，继续铺设防水材料，并保证与S1中铺设完成的防水材料纵向搭接，完成焊接后，运载小车向拱形轨道起始端移动，并重复上述防水材料铺设过程，直至完成整个施工位置同一纵深环向的隧道一衬面的防水材料铺设；

S3：重复S1与S2，直至完成栈桥所在施工位置的隧道一衬面的防水材料铺设后，栈桥移动至下一个施工位置进行防水材料铺设直至完成整个隧道一衬面的防水材料铺设。

本发明的有益效果在于：

本发明中拱形铺设台车的设置，用于保证过车净空，满足隧道内其他施工车辆的通行；通过运载小车铺设防水材料，无需人工在隧道恶劣的环境下作业，无安全风险，降低了人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设结构的结构示意图。

图2为本发明中一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设结构的侧视图。

图3为本发明中拱形铺设台车的侧视图。

图4为本发明中运载小车的结构示意图。

图5为本发明中运载小车的左视图。

图6为本发明中运载小车的右视图。

图7为本发明中拱形铺设台车安装作业平台的主视图。

图8为本发明中拱形铺设台车安装作业平台的侧视图。

图9为实施例1中一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法第一视角的流程图。

图10为实施例1中一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法第二视角的流程图。

图11为实施例2中一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法第一视角的示意图。

图12为实施例2中一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法第二视角的示意图。

其中，图中：

1、拱形铺设台车；11、拱形轨道；12、行走梁；13、主动行走单元；14、被动行走单元；2、运载小车；20、轮组；21、支撑架体；22、安装槽；23、固定架；24、芯轴；25、防水材料；26；第一旋转底座；27；第二旋转底座；28、夹持臂；29、焊接臂；3、隧道二衬面；4、隧道一衬面；5、栈桥；51、行走钢轨；6、可拆卸式作业平台。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1：

参阅附图1-6，一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设结构，包括栈桥5，栈桥5上滑动设置有拱形铺设台车1，拱形铺设台车1内侧用于容纳其他施工车辆通行，拱形铺设台车1外侧滑动连接有运载小车2，运载小车2用于在隧道一衬面4上铺设防水材料，隧道一衬面4位于隧道二衬面3外侧，本发明中拱形铺设台车1的设置，用于保证过车净空，满足隧道内其他施工车辆的通行，通过运载小车2铺设防水材料，无需人工在隧道恶劣的环境下作业，无安全风险，降低了人工成本。

拱形铺设台车1包括拱形轨道11，拱形轨道11两端通过行走机构滑动连接于栈桥5上，拱形轨道11上滑动连接有运载小车2。本实施例中，拱形轨道11起始端与终止端均滑动连接有运载小车2。

行走机构包括行走梁12，行走梁12固定设置于拱形轨道11两端，行走梁12底面一端固定设置有主动行走单元13，另一端固定设置有被动行走单元14，栈桥5顶面两侧设有行走钢轨51，主动行走单元13以及被动行走单元14均与行走钢轨51相适配。

运载小车包括支撑架体21以及与拱形轨道11相适配的轮组20，支撑架体21通过轮组20滑动连接在拱形轨道11上，支撑架体21远离拱形轨道11一面设有安装槽22，安装槽22内一侧设有存放单元，另一侧设有安装单元。

存放单元包括芯轴24，芯轴24通过两个固定架23设置在安装槽22内一侧，芯轴24转动连接于两个固定架23之间，芯轴24上卷覆有防水材料25。本实施例中芯轴24垂直于隧道纵深方向。

安装单元包括依次固定设置在安装槽22远离芯轴24一侧的第一旋转底座26以及第二旋转底座27，第一旋转底座26驱动端固定连接有夹持臂28，用于夹持防水材料25，第二旋转底座27驱动端固定连接有焊接臂29，用于焊接防水材料25。本实施例中夹持臂28与焊接臂29均可360°旋转，焊接臂29通过热熔垫片将防水材料25焊接到隧道一衬面4上，并检验防水材料25与热熔垫片焊接的质量。

参阅附图7-8，可将拱形铺设台车1上的运载小车拆卸，并在拱形铺设台车1上均匀安装多个可拆卸式作业平台，作业人员站立在可拆卸式作业平台上，可完成绑扎钢筋作业或者隧道的检修。

参阅附图9-10，一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法，包括如下步骤：

S1：将栈桥5移动至隧道施工位置，拱形轨道11位于施工段起点，两个运载小车2均位于拱形轨道11起始端以及终止端，首先夹持臂28夹持起芯轴24上卷覆的防水材料25，并将防水材料25按压至隧道一衬面4上，然后焊接臂29将防水材料25焊接至隧道的隧道一衬面4上，完成焊接后，主动行走单元13带动拱形轨道11沿行走钢轨51向施工段终点移动，并重复上述防水材料25铺设过程，直至完成整个施工段同一高度的隧道一衬面4的防水材料25铺设；本实施例中施工段为12m，拱形轨道11沿隧道纵深方向长4m，焊接臂29以及夹持臂28的作业范围为4m，拱形轨道11由施工段起点至施工段终点最少需要移位3次，也可根据需求，在工作过程中逐步移位；

S2：此时拱形轨道11位于施工段终点，两个运载小车2均向拱形轨道11中心移动，继续铺设防水材料25，并保证与S1中铺设完成的防水材料25环向搭接，本实施例中防水材料25幅宽4m，环向搭接长度为125mm，完成焊接后，主动行走单元13带动拱形轨道11沿行走钢轨51向施工段起点移动，并重复上述防水材料25铺设过程，完成整个施工段同一高度的隧道一衬面4的防水材料25铺设；

S3：重复S1与S2，完成整个施工段的隧道一衬面4的防水材料25铺设后，拱形轨道11移动至下一个施工段进行隧道一衬面4的防水材料25铺设，并保证与上一个施工段铺设完成的防水材料25纵向搭接，直至完成栈桥5所在施工位置的隧道一衬面4的防水材料25铺设后，栈桥5移动至下一个施工位置进行防水材料25铺设直至完成整个隧道一衬面4的防水材料25铺设。

铺设防水材料25至隧道一衬面4中心位置作业空间不足时，一侧运载小车2远离拱形轨道11中心移动，留出足够的作业空间，另一侧运载小车2靠近拱形轨道11中心移动，并完成隧道一衬面4中心位置防水材料25铺设。

本实施例中防水材料25包括土工布以及防水板，先铺设完土工布以后再铺设防水板。

实施例2：

参阅附图11-12，一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设结构，包括栈桥5，栈桥5上滑动设置有拱形铺设台车1，拱形铺设台车1内侧用于容纳其他施工车辆通行，拱形铺设台车1外侧滑动连接有运载小车2，运载小车2用于在隧道一衬面4上铺设防水材料，隧道一衬面4位于隧道二衬面3外侧，本发明中拱形铺设台车1的设置，用于保证过车净空，满足隧道内其他施工车辆的通行，通过运载小车2铺设防水材料，无需人工在隧道恶劣的环境下作业，无安全风险，降低了人工成本。

拱形铺设台车1包括拱形轨道11，拱形轨道11两端通过行走机构滑动连接于栈桥5上，拱形轨道11上滑动连接有运载小车2。本实施例中，拱形轨道11上仅滑动连接有一个运载小车2。

行走机构包括行走梁12，行走梁12固定设置于拱形轨道11两端，行走梁12底面一端固定设置有主动行走单元13，另一端固定设置有被动行走单元14，栈桥5顶面两侧设有行走钢轨51，主动行走单元13以及被动行走单元14均与行走钢轨51相适配。

运载小车包括支撑架体21以及与拱形轨道11相适配的轮组20，支撑架体21通过轮组20滑动连接在拱形轨道11上，支撑架体21远离拱形轨道11一面设有安装槽22，安装槽22内一侧设有存放单元，另一侧设有安装单元。

存放单元包括芯轴24，芯轴24通过两个固定架23设置在安装槽22内一侧，芯轴24转动连接于两个固定架23之间，芯轴24上卷覆有防水材料25。本实施例中芯轴24平行于隧道纵深方向。

安装单元包括依次固定设置在安装槽22远离芯轴24一侧的第一旋转底座26以及第二旋转底座27，第一旋转底座26驱动端固定连接有夹持臂28，用于夹持防水材料25，第二旋转底座27驱动端固定连接有焊接臂29，用于焊接防水材料25。本实施例中夹持臂28与焊接臂29均可360°旋转，焊接臂29通过热熔垫片将防水材料25焊接到隧道一衬面4上，并检验防水材料25与热熔垫片焊接的质量。

可将拱形铺设台车1上的运载小车拆卸，并在拱形铺设台车1上均匀安装多个可拆卸式作业平台，作业人员站立在可拆卸式作业平台上，可完成绑扎钢筋作业或者隧道的检修。

一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法，包括如下步骤：

S1：将栈桥5移动至隧道施工位置，拱形轨道11位于施工位置起点，一个运载小车2位于拱形轨道11起始端，首先夹持臂28夹持起芯轴24上卷覆的防水材料25，并将防水材料25按压至隧道一衬面4上，然后焊接臂29将防水材料25焊接至隧道的隧道一衬面4上，完成焊接后，运载小车2向拱形轨道11终止端移动，并重复上述防水材料25铺设过程，直至完成整个施工位置同一纵深环向的隧道一衬面4的防水材料25铺设；

S2：此时运载小车2位于拱形轨道11终止端，主动行走单元13带动拱形轨道11沿行走钢轨51向施工位置终点移动，继续铺设防水材料25，并保证与S1中铺设完成的防水材料25纵向搭接，完成焊接后，运载小车2向拱形轨道11起始端移动，并重复上述防水材料25铺设过程，直至完成整个施工位置同一纵深环向的隧道一衬面4的防水材料25铺设；

S3：重复S1与S2，直至完成栈桥5所在施工位置的隧道一衬面4的防水材料25铺设后，栈桥5移动至下一个施工位置进行防水材料25铺设直至完成整个隧道一衬面4的防水材料25铺设。

本实施例中防水材料25包括土工布以及防水板，先铺设完土工布以后再铺设防水板。

本发明铺设防水材料过程中，保证过车净空可以满足隧道其他施工车辆的通行，施工过程全自动化，操作工人可以现场按钮操作或者远程控制操作，提高了隧道防水质量，无需人工在隧道恶劣的环境下作业，无安全风险，降低了人工成本，极大得加快了施工进度。

本发明适应于隧道内粉尘大、噪声大、易产生有害气体、通风难度高的场合施工。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将栈桥(5)移动至隧道施工位置，拱形轨道(11)位于施工段起点，两个运载小车(2)均位于拱形轨道(11)起始端以及终止端，首先夹持臂(28)夹持起芯轴(24)上卷覆的防水材料(25)，并将防水材料(25)按压至隧道一衬面(4)上，然后焊接臂(29)将防水材料(25)焊接至隧道的隧道一衬面(4)上，完成焊接后，主动行走单元(13)带动拱形轨道(11)沿行走钢轨(51)向施工段终点移动，并重复上述防水材料(25)铺设过程，直至完成整个施工段同一高度的隧道一衬面(4)的防水材料(25)铺设；

S2：此时拱形轨道(11)位于施工段终点，两个运载小车(2)均向拱形轨道(11)中心移动，继续铺设防水材料(25)，并保证与S1中铺设完成的防水材料(25)环向搭接，完成焊接后，主动行走单元(13)带动拱形轨道(11)沿行走钢轨(51)向施工段起点移动，并重复上述防水材料(25)铺设过程，完成整个施工段同一高度的隧道一衬面(4)的防水材料(25)铺设；

S3：重复S1与S2，完成整个施工段的隧道一衬面(4)的防水材料(25)铺设后，拱形轨道(11)移动至下一个施工段进行隧道一衬面(4)的防水材料(25)铺设，并保证与上一个施工段铺设完成的防水材料(25)纵向搭接，直至完成栈桥(5)所在施工位置的隧道一衬面(4)的防水材料(25)铺设后，栈桥(5)移动至下一个施工位置进行防水材料(25)铺设直至完成整个隧道一衬面(4)的防水材料(25)铺设。

2.根据权利要求1的一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法，其特征在于，铺设防水材料(25)至隧道一衬面(4)中心位置作业空间不足时，一侧运载小车(2)远离拱形轨道(11)中心移动，留出足够的作业空间，另一侧运载小车(2)靠近拱形轨道(11)中心移动，并完成隧道一衬面(4)中心位置防水材料(25)铺设。

3.一种基于隧道仰拱栈桥一体的防水铺设施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将栈桥(5)移动至隧道施工位置，拱形轨道(11)位于施工位置起点，一个运载小车(2)位于拱形轨道(11)起始端，首先夹持臂(28)夹持起芯轴(24)上卷覆的防水材料(25)，并将防水材料(25)按压至隧道一衬面(4)上，然后焊接臂(29)将防水材料(25)焊接至隧道的隧道一衬面(4)上，完成焊接后，运载小车(2)向拱形轨道(11)终止端移动，并重复上述防水材料(25)铺设过程，直至完成整个施工位置同一纵深环向的隧道一衬面(4)的防水材料(25)铺设；

S2：此时运载小车(2)位于拱形轨道(11)终止端，主动行走单元(13)带动拱形轨道(11)沿行走钢轨(51)向施工位置终点移动，继续铺设防水材料(25)，并保证与S1中铺设完成的防水材料(25)纵向搭接，完成焊接后，运载小车(2)向拱形轨道(11)起始端移动，并重复上述防水材料(25)铺设过程，直至完成整个施工位置同一纵深环向的隧道一衬面(4)的防水材料(25)铺设；

S3：重复S1与S2，直至完成栈桥(5)所在施工位置的隧道一衬面(4)的防水材料(25)铺设后，栈桥(5)移动至下一个施工位置进行防水材料(25)铺设直至完成整个隧道一衬面(4)的防水材料(25)铺设。