CN207144958U - 隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，包括卷扬机、二衬钢筋台车和设置在二衬钢筋台车一端的弧形钢筋盛具，二衬钢筋台车靠洞壁一侧为与隧道形状相匹配的弧形外架，弧形外架上均布有若干钢筋顶出杆，弧形钢筋盛具上分布有若干钢筋卡槽，隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置本体是由钢筋运载小车、小车轨道、小车步进推动器组成的环向钢筋步进机构，若干所述钢筋顶出杆沿弧形外架环向均布且与隧道纵向平行设置，钢筋顶出杆与环向钢筋步进机构相邻且平行。用机械的方法实现了二衬环向钢筋沿纵向的自动铺敷，减小了丝杆顶出机的工作距离；并且减少了用工数量，降低了劳动强度，增加了二衬环向钢筋顶出时的稳定性。

Description

隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工设备领域。

背景技术

中国的隧道工程施工中，二次衬砌钢筋绑扎的精确定位一直是制约二次衬砌施工质量的一大难题。

现有技术中对二次衬砌钢筋绑扎，普遍借助一个台车进行施工，现有台车结构均十分简单，其功能仅是一个可移动的脚手架。钢筋排布主要通过人工，将在地面焊接好钢筋（一般直径为22－25mm）从台车边侧送到拱部，并利用钢筋自身的弹性，将钢筋在台车外侧形成弧状。由于钢筋具有弹性，钢筋在吊装到预定位置的过程中会发生甩动，而隧道内空间狭窄，钢筋甩动时很容易戳破防水层，并且钢筋需要逐一运输至隧道的顶部进行施工铺敷，因此这种施工方式既费人力又费时间并且影响工程质量，导致最后施工成本明显偏高。

另外，现有的环状钢筋铺敷排布都是通过工人手动进行，而钢筋又存在一定的刚度和重量，因此，人工排布铺敷无法精确定位，并且人工用工量大，工作效率低。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，以解决人工排布钢筋效率低的问题。

基础方案：隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，包括控制机构和由控制机构控制的动力机构，还包括卷扬机、二衬钢筋台车和设置在二衬钢筋台车一端的弧形钢筋盛具，二衬钢筋台车靠洞壁一侧为与隧道形状相匹配的弧形外架，所述弧形外架上均布有若干钢筋顶出杆，所述弧形钢筋盛具上分布有若干钢筋卡槽，所述弧形外架上均布有若干环向钢筋步进机构，所述环向钢筋步进机构包括钢筋运载小车、小车轨道和小车步进推动器，若干所述钢筋顶出杆沿弧形外架环向均布且与隧道纵向平行设置，所述钢筋顶出杆与环向钢筋步进机构的小车轨道相邻且平行，所述小车步进推动器和卷扬机连接动力机构，钢筋运载小车上设有定位卡槽。

上述技术方案的特点是：操作时，先将二衬钢筋台车放置于隧道内；将弧形钢筋盛具放置于地面，再将若干钢筋弯曲并逐一放置于钢筋卡槽内，使得钢筋位于钢筋卡槽内定型和临时储存；控制机构控制卷扬机将弧形钢筋盛具由地面转动至二衬钢筋台车端面，同时在每组环向钢筋步进机构处，各将一个钢筋运载小车放入紧靠小车步进推动器的小车轨道一端，将环向钢筋从钢筋卡槽中拨出一支放入上述各个钢筋运载小车的定位卡槽中锁定，控制机构控制小车步进推动器，推动钢筋运载小车沿小车轨道前进一个步距，然后小车步进推动器回位，又各放入一个钢筋运载小车，再放入一支环形钢筋，依次重复上述动作，即可将二衬环向钢筋沿小车轨道均布在二衬钢筋台车表面，然后通过钢筋顶出杆将其顶出，实现二衬环向钢筋的排布。

基础方案的优点：

1、本方案将弧形钢筋盛具放置于地面上，再将若干钢筋定型和临时储存于钢筋卡槽内，然后转动弧形钢筋盛具至二衬钢筋台车端面，采用这样方式既能避免钢筋在运输过程中发生晃动，又能实现若干钢筋的整体运输。

2、通过环向钢筋平动传动装置本体配合弧形钢筋盛具进行钢筋的排布和铺敷，相较于现有人工逐一输送钢筋以及排布的方式，用机械的方法实现了二衬环向钢筋沿纵向的自动铺敷，减小了丝杆顶出机的工作距离；并且减少了用工数量，降低了劳动强度，增加了二衬环向钢盘顶出时的稳定性。

3、本装置的设置提高了有效的节省了人力和施工时间；而且还能避免钢筋戳破隧道内壁的防水布。

方案二，作为对基础方案的进一步优化，所述钢筋顶出杆上设置有钢筋定位轮。钢筋卡槽内的钢筋，再配合可水平移动的环向钢筋平动传动机构，即可将与隧道内壁相匹配的钢筋逐一排布于顶出杆的钢筋定位轮上，然后通过钢筋定位轮实现钢筋顶出。

方案三，作为对基础方案的进一步优化，所述钢筋运载小车包括小车平台和设在小车平台底部的小车行走轮，所述小车行走轮包括滑动连接在小车轨道表面的负重轮和滑动连接在小车轨道底面的阻塞轮，所述负重轮位于小车轨道头部上沿，阻塞轮位于轨道头部下沿，所述小车平台上设有定位卡槽和步进距离调节孔，钢筋运载小车行走方向的一端设置有步进顶板，另一端安装有步进距离调节板。

1、定位卡槽用于对二衬环向钢筋在排布时定位。

2、步进距离调节孔与步进距离调节板配合调整钢筋运载小车的钢筋定位卡槽间间距，适应不同间距二衬环向钢筋排布。

3、负重轮和阻塞轮的设置，让钢筋运载小车在小车步进推动器推动下沿小车轨道移动时，不会发生脱轨、偏移。

4、步进顶板在将钢筋运载小车放入小车轨道时，朝小车步进推动器一端，承受驱动器推动时的推力。

方案四，作为对基础方案的进一步优化，所述小车步进推动器为液压油缸或气动马达或电动螺杆或曲柄连杆或曲柄滑块，小车步进推动器能实现直线往复运动，小车步进推动器为直线往复运动的动力装置，安装于弧形钢筋盛具一端，为推动钢筋运载小车提供动力。

方案五，作为对基础方案的进一步优化，所述弧形钢筋盛具包括转轴和与隧道内壁弧度相匹配的弧形钢桁架，所述弧形钢桁架上还设有与隧道内壁弧度相匹配的弧形槽，若干所述钢筋卡槽分布在弧形槽内。与隧道内壁弧度相匹配的弧形钢桁架和弧形槽的设置，便于钢筋的排布和运输，节约空间。

方案六，作为对方案五的进一步优化，所述弧形钢桁架的两端分别设有用于安装转轴的转轴套管和用于弧形钢桁架转动的吊耳。将卷扬机与弧形钢桁架的吊耳连接，利用卷扬机即可实现弧形钢桁架的翻转

方案七，作为对基础方案或方案五的进一步优化，所述钢筋卡槽至少为两个。通过上述设置，利用至少两个钢筋卡槽可分解钢筋对弧形槽的作用力，使得弧形槽的受力更均匀，进一步延长了本装置的使用寿命；并且可根据钢筋数量和卷扬机的拉力大小对钢筋卡槽的数量进行调整。

方案八，作为对基础方案或方案三的进一步优化，所述小车轨道为工字钢或H型钢或T型钢。使钢筋运载小车的负重轮、阻塞轮位于型钢的头部上下沿，实现对钢筋运载小车在小车轨道上的卡位及定位，钢筋运载小车在小车步进推动器推动下沿小车轨道移动时，不会发生脱轨、偏移。

方案九，作为对基础方案或方案二的进一步优化，所述钢筋定位轮和所述定位卡槽一对一等距设置。定位卡槽和钢筋定位轮一对一等距离设置使环形钢筋从定位卡槽到钢筋定位轮之间转移容易。

附图说明

图1为本实用新型隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置的主视图；

图2为本实用新型隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置的侧视图；

图3为实用新型隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置中钢筋运载小车的主视图；

图4为实用新型隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置中钢筋运载小车的侧视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：二衬钢筋台车1、弧形钢筋盛具2、弧形外架3、钢筋顶出杆4、小车步进推动器5、小车轨道6、小车平台7、负重轮8、阻塞轮9、步进顶板10、步进距离调节板11、定位卡槽12、钢筋运载小车13、环向钢筋步进机构14。

实施例基本如图1和图2所示，隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，包括控制机构和由控制机构控制的动力机构，还包括卷扬机、二衬钢筋台车1和设置在二衬钢筋台车1靠近隧道口一端的弧形钢筋盛具2，二衬钢筋台车1外表面设有与隧道形状相匹配的弧形外架3，弧形外架3上均布有若干钢筋顶出杆4，钢筋顶出杆4上连接有钢筋定位轮。

弧形钢筋盛具2包括转轴和与隧道内壁弧度相匹配的弧形钢桁架，弧形钢桁架上还设有与隧道内壁弧度相匹配的弧形槽，若干所述钢筋卡槽分布在弧形槽内，钢筋卡槽至少为两个，弧形钢桁架的两端分别设有用于安装转轴的转轴套管和用于弧形钢桁架转动的吊耳。

弧形外架3上均布有若干环向钢筋步进机构14，若干钢筋顶出杆4沿弧形外架3环向均布且与隧道纵向平行设置，钢筋顶出杆4与小车轨道6相邻且平行，环向钢筋步进机构包括小车轨道6、钢筋运载小车13、小车步进推动器5，小车步进推动器5和卷扬机连接动力机构。如图3和图4所示，钢筋运载小车13包括小车平台7和设在小车平台7底部的小车行走轮，小车行走轮包括滑动连接在小车轨道6表面的负重轮8和滑动连接在小车轨道6底面的阻塞轮9，负重轮8位于小车轨道头部上沿，阻塞轮9位于轨道头部下沿，小车平台上设有定位卡槽12和步进距离调节孔，钢筋运载小车13行走方向的一端设置有步进顶板10，另一端安装有步进距离调节板11。钢筋运载小车13上设有一个定位卡槽12，钢筋定位轮和所述定位卡槽12一对一等距离设置。

操作时，先根据二衬环向钢筋设计间距通过小车平台7上的步进距离调节孔与步进距离调节板11上的孔的不同配合，调整钢筋运载小车13的长度使其等于二衬环向钢筋设计间距，再将二衬钢筋台车1放置于隧道内；将弧形钢桁架2放置于地面，再将若干钢筋弯曲并逐一放置于弧形槽内，使得钢筋位于限位槽内定型和临时储存；通过在转轴套管上穿设的转轴，控制机构控制卷扬机与弧形钢桁架上的吊耳连接带动弧形钢桁架转动至二衬钢筋台车1端面，同时在每组环向钢筋步进机构14处，各将一个钢筋运载小车13放入紧靠小车步进推动器5的小车轨道一端，将环向钢筋从钢筋卡槽中拨出一支放入上述各个钢筋运载小车13的定位卡槽12中锁定，控制机构控制小车步进推动器5，推动钢筋运载小车13沿小车轨道前进一个步距，然后小车步进推动器5回位，又各放入一个钢筋运载小车13，再放入一支环形钢筋，依次重复上述动作，即可将二衬环向钢筋沿小车轨道6均布在二衬钢筋台车1表面，然后通过钢筋顶出杆4将其顶出，实现二衬环向钢筋的排布。

本装置用机械的方法实现了二衬环向钢筋沿纵向的自动铺敷，减小了丝杆顶出机的工作距离；减少了用工数量，降低了劳动强度，增加了二衬环向钢筋顶出时稳定性。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，其特征在于，包括控制机构和由控制机构控制的动力机构，还包括卷扬机、二衬钢筋台车和设置在二衬钢筋台车一端的弧形钢筋盛具，二衬钢筋台车靠洞壁一侧为与隧道形状相匹配的弧形外架，所述弧形外架上均布有若干钢筋顶出杆，所述弧形钢筋盛具上分布有若干钢筋卡槽，所述弧形外架上均布有若干环向钢筋步进机构，所述环向钢筋步进机构包括钢筋运载小车、小车轨道和小车步进推动器，若干所述钢筋顶出杆沿弧形外架环向均布且与隧道纵向平行设置，所述钢筋顶出杆与环向钢筋步进机构的小车轨道相邻且平行，所述小车步进推动器和卷扬机连接动力机构，钢筋运载小车上设有定位卡槽。

2.根据权利要求1所述的隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，其特征在于，所述钢筋顶出杆上设置有钢筋定位轮。

3.根据权利要求1所述的隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，其特征在于，所述钢筋运载小车包括小车平台和设在小车平台底部的小车行走轮，所述小车行走轮包括滑动连接在小车轨道表面的负重轮和滑动连接在小车轨道底面的阻塞轮，所述负重轮位于小车轨道头部上沿，阻塞轮位于轨道头部下沿，所述小车平台上设有定位卡槽和步进距离调节孔，钢筋运载小车行走方向的一端设置有步进顶板，另一端安装有步进距离调节板。

4.根据权利要求1所述的隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，其特征在于，所述小车步进推动器为液压油缸或气动马达或电动螺杆或曲柄连杆或曲柄滑块。

5.根据权利要求1所述的隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，其特征在于，所述弧形钢筋盛具包括转轴和与隧道内壁弧度相匹配的弧形钢桁架，所述弧形钢桁架上还设有与隧道内壁弧度相匹配的弧形槽，若干所述钢筋卡槽分布在弧形槽内。

6.根据权利要求5所述的隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，其特征在于，所述弧形钢桁架的两端分别设有用于安装转轴的转轴套管和用于弧形钢桁架转动的吊耳。

7.根据权利要求1或5所述的隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，其特征在于，所述钢筋卡槽至少为两个。

8.根据权利要求1或3所述的隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，其特征在于，所述小车轨道为工字钢或H型钢或T型钢。

9.根据权利要求1或2所述的隧道施工二衬环向钢筋步进排布装置，其特征在于，所述钢筋定位轮和所述定位卡槽一对一等距设置。