CN208106422U - 开挖台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开挖台车，包括滑动支承于施工区域地面上的台车架，台车架上安装有多台水磨钻，多台水磨钻沿隧道断面上的开挖轮廓线依次间隔布置，且各水磨钻的钻头沿隧道掘进方向延伸。开挖台车还包括与多台水磨钻相连以驱动多台水磨钻同时动作，以在开挖轮廓线的周边成型出连续槽道的驱动系统。本实用新型的开挖台车操作简单、容易实施，可提高施工效率及施工质量，同时自动化程度高，可降低操作各水磨钻动作所需的操作人员，进而降低施工成本，开挖出的连续槽道不会出现超挖、欠挖，且开挖断面平整，便于后期拱架及网片的安装，其施工过程中产生的噪音小、扬尘轻，对周边地质扰动小。

Description

开挖台车

技术领域

本实用新型涉及隧道施工设备领域，特别地，涉及一种开挖台车。

背景技术

为保证隧道在近距离下穿构筑物和建筑物的安全，必须严格控制爆破震动，一般的爆破震动控制技术，也只能最大限度地降低爆破震动，且振速控制波动性较大。在地表建筑物林立的城市密集居住区、在下穿地表抗震等级低的构筑物困难地段、或不允许产生爆破震动的地段，非爆破开挖往往成为一种不得不选用的手段。现有技术中，常采用破碎锤挖机进行非爆破开挖，破碎锤挖机作业时，产生的噪音大、扬尘重，且隧道开挖断面常存在超挖、欠挖，并开挖断面不平整，影响后期拱架及网片安装，且施工效率非常低，成本高，由于破碎锤挖机属于大型机械设备，作业过程中也会对周边地质产生扰动。

实用新型内容

本实用新型提供了一种开挖台车，以解决采用破碎锤挖机进行非爆破开挖时存在的噪音大、扬尘重、对周边地质产生扰动、隧道开挖断面存在超欠挖、开挖断面不平整、施工效率低及成本高的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种开挖台车，包括滑动支承于施工区域地面上的台车架，台车架上安装有多台水磨钻，多台水磨钻沿隧道断面上的开挖轮廓线依次间隔布置，且各水磨钻的钻头沿隧道掘进方向延伸；还包括与多台水磨钻相连以驱动多台水磨钻同时动作，以在开挖轮廓线的周边成型出连续槽道的驱动系统。

进一步地，驱动系统包括动作机构，及驱动动作机构和多台水磨钻分别动作的控制箱，动作机构设置于台车架上，控制箱设置于台车架上或者台车架外；多台水磨钻分别与控制箱相连，以在控制箱的驱动下同时沿隧道掘进方向移动以施钻取芯；多台水磨钻还分别与动作机构相连，以在动作机构的驱动下同时沿开挖轮廓线间歇移动以在开挖轮廓线的周边成型出连续槽道。

进一步地，台车架包括呈拱门状的拱门架，拱门架剖面的形状与开挖轮廓线相似，且拱门架的宽度方向为隧道的掘进方向；多台水磨钻沿拱门架的外周缘依次间隔布置于拱门架的外表面上，且各水磨钻的钻头沿拱门架的宽度方向延伸。

进一步地，拱门架包括两扇呈拱形的拱形门，两扇拱形门沿隧道掘进方向依次间隔布置，且两扇拱形门之间设有用于连接两者的多根连接杆。

进一步地，动作机构包括用于分别安装多台水磨钻的多根安装滑轨，各安装滑轨沿隧道掘进方向延伸，且各安装滑轨的两端分别固定在端部对应的拱形门上；各水磨钻滑动连接于对应设置的安装滑轨上，且水磨钻在控制箱的作用下沿对应设置的安装滑轨滑动。

进一步地，动作机构还包括对应布设于安装滑轨两端用于使安装滑轨沿拱形门表面运动的移动连接结构，移动连接结构与安装滑轨一一对应布设；多组移动连接结构分别与控制箱相连，以在控制箱的驱动下，多组移动连接结构同时沿拱形门的周向间歇移动，进而使多根安装滑轨同时沿拱形门的周向间歇移动。

进一步地，各拱形门的外周缘上加工有沿周线依次排布的啮合齿；各组移动连接结构包括装设于安装滑轨端部的啮合齿轮，啮合齿轮与对应设置的拱形门上的啮合齿啮合设置，且控制箱连接并驱转啮合齿轮。

进一步地，控制箱包括控制器以及多个与控制器信号连接的驱动电机；各水磨钻和各移动连接结构分别与对应的驱动电机相连。

进一步地，台车架还包括位于拱门架的拱形门内的支撑架，支撑架滑动支承于施工区域的地面上且与拱门架相连；控制箱安装于支撑架上；开挖台车还包括与控制箱相连的配电箱，配电箱安装于支撑架上。

进一步地，支撑架包括水平设置的作业平台，作业平台的下方连接有多排竖直设置的支柱，多排支柱沿开挖台车的移动方向相对布置，各排支柱的底端连接有滑条，台车架通过两根滑条滑动支撑于施工区域的地面上；控制箱安装于作业平台上。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的开挖台车的台车架滑动支承于施工区域的地面上，从而通过驱动设备如牵引车、托车或推车等驱动台车架，即可将开挖台车托移至所需位置，操作简单、容易实施。又开挖台车还包括与多台水磨钻相连的驱动系统，多台水磨钻在驱动系统的作用下同时动作，以在开挖轮廓线的周边成型出连续槽道，由于多台水磨钻同时动作，不仅可提高施工效率及施工质量，同时自动化程度高，可降低操作各水磨钻动作所需的操作人员，进而降低施工成本；又多台水磨钻在驱动系统的作用下可在开挖轮廓线的周边成型出连续的槽道，以备后续采用液压劈裂机对剥离出的岩体进行劈裂，且由于多台水磨钻沿开挖轮廓线依次间隔布置，故而开挖出的连续槽道不会出现超挖、欠挖，且开挖断面平整，便于后期拱架及网片的安装。另一方面，首先通过多台水磨钻在开挖轮廓线的周边成型出连续的槽道，然后再采用液压劈裂机对由水磨钻剥离出的岩体进行劈裂的施工方式，相比现有技术中采用破碎锤挖机对隧道断面进行凿除的施工方式，其施工过程中产生的噪音小、扬尘轻，对周边地质扰动小，故适合距离较短、岩层坚硬、城市密集居住区、爆破震动控制严格等小断面隧道工程的开挖施工。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的开挖台车的空间结构示意图；

图2是图1中开挖台车的主视结构示意图。

图例说明

10、台车架；11、拱门架；111、拱形门；112、连接杆；12、支撑架；121、作业平台；122、支柱；123、滑条；124、围栏；125、攀爬梯；20、水磨钻；30、动作机构；31、安装滑轨；32、移动连接结构；40、控制箱；50、配电箱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1，本实用新型的优选实施例提供了一种开挖台车，包括滑动支承于施工区域地面上的台车架10，台车架10上安装有多台水磨钻20，多台水磨钻20沿隧道断面上的开挖轮廓线依次间隔布置，且各水磨钻20的钻头沿隧道掘进方向延伸。开挖台车还包括与多台水磨钻20相连以驱动多台水磨钻20同时动作，以在开挖轮廓线的周边成型出连续槽道的驱动系统。

本实用新型的开挖台车的台车架10滑动支承于施工区域的地面上，从而通过驱动设备如牵引车、托车或推车等驱动台车架10，即可将开挖台车托移至所需位置，操作简单、容易实施。又开挖台车还包括与多台水磨钻20相连的驱动系统，多台水磨钻20在驱动系统的作用下同时动作，以在开挖轮廓线的周边成型出连续槽道，由于多台水磨钻20同时动作，不仅可提高施工效率及施工质量，同时自动化程度高，可降低操作各水磨钻20动作所需的操作人员，进而降低施工成本；又多台水磨钻20在驱动系统的作用下可在开挖轮廓线的周边成型出连续的槽道，以备后续采用液压劈裂机对剥离出的岩体进行劈裂，且由于多台水磨钻20沿开挖轮廓线依次间隔布置，故而开挖出的连续槽道不会出现超挖、欠挖，且开挖断面平整，便于后期拱架及网片的安装。另一方面，首先通过多台水磨钻20在开挖轮廓线的周边成型出连续的槽道，然后再采用液压劈裂机对由水磨钻20剥离出的岩体进行劈裂的施工方式，相比现有技术中采用破碎锤挖机对隧道断面进行凿除的施工方式，其施工过程中产生的噪音小、扬尘轻，对周边地质扰动小，故适合距离较短、岩层坚硬、城市密集居住区、爆破震动控制严格等小断面隧道工程的开挖施工。

本实用新型的第一实施例，如图1所示，驱动系统包括动作机构30，及驱动动作机构30和多台水磨钻20分别动作的控制箱40，动作机构30设置于台车架10上，控制箱40设置于台车架10上或者台车架10外。多台水磨钻20分别与控制箱40相连，以在控制箱40的驱动下同时沿隧道掘进方向移动以施钻取芯。多台水磨钻20还分别与动作机构30相连，以在动作机构30的驱动下同时沿开挖轮廓线间歇移动以在开挖轮廓线的周边成型出连续槽道。由于多台水磨钻20分别与控制箱40相连，故而在控制箱40的驱动下，多台水磨钻20可同时沿隧道掘进方向移动以施钻取芯，不仅可提高施工效率及施工质量，同时自动化程度高，可降低操作各水磨钻20动作所需的操作人员，进而降低施工成本。又多台水磨钻20还分别与动作机构30相连，而动作机构30与控制箱40相连，故而在控制箱40的作用下，动作机构30可驱动多台水磨钻20同时沿开挖轮廓线间歇移动，以在开挖轮廓线的周边成型出连续的槽道，以备后续采用液压劈裂机对剥离出的岩体进行劈裂。

本实用新型的第二实施例，水磨钻20的数量为多台，多台水磨钻20沿隧道断面上的开挖轮廓线依次紧挨布置，多台水磨钻20分别与驱动系统相连，以在驱动系统的作用下同时沿隧道掘进方向移动，以在开挖轮廓线的周边成型出连续槽道。本实用新型的第三实施例，水磨钻20的数量为多台，多台水磨钻20沿隧道断面上的开挖轮廓线依次间隔布置，多台水磨钻20分别与驱动系统相连，以在驱动系统的作用下同时沿开挖轮廓线间歇移动以在开挖轮廓线的周边成型出连续槽道，且台车架10在驱动设备如牵引车、托车或推车等作用下，当多台水磨钻20每间歇移动到位后，台车架10沿隧道掘进方向移动以施钻取芯。

可选地，如图1所示，台车架10包括呈拱门状的拱门架11，拱门架11剖面的形状与开挖轮廓线相似，且拱门架11的宽度方向为隧道的掘进方向。多台水磨钻20沿拱门架11的外周缘依次间隔布置于拱门架11的外表面上，且各水磨钻20的钻头沿拱门架11的宽度方向延伸。

本可选方案的第一实施例，如图1和图2所示，拱门架11包括两扇呈拱形的拱形门111，两扇拱形门111沿隧道掘进方向依次间隔布置，且两扇拱形门111之间设有用于连接两者的多根连接杆112。本可选方案的第二实施例，拱门架11包括两扇以上的多扇呈拱形的拱形门111，多扇拱形门111沿隧道掘进方向依次间隔布置，且相邻两扇拱形门111之间设有用于连接两者的多根连接杆112。

当拱形门111的数量为两扇时，动作机构30包括用于分别安装多台水磨钻20的多根安装滑轨31，各安装滑轨31沿隧道掘进方向延伸，且各安装滑轨31的两端分别固定在端部对应的拱形门111上。当拱形门111的数量大于两扇时，各安装滑轨31同时与多扇拱形门111的外表面相连。无论拱形门111的数量为多少，各水磨钻20均滑动连接于对应设置的安装滑轨31上，且水磨钻20在控制箱40的作用下沿对应设置的安装滑轨31滑动。通过调节拱形门111的数量和/或相邻两扇拱形门111之间的间距，可调节水磨钻20单次开挖的深度。

当拱形门111的数量为两扇时，动作机构30还包括对应布设于安装滑轨31两端用于使安装滑轨31沿拱形门111表面运动的移动连接结构32，移动连接结构32与安装滑轨31一一对应布设。当拱形门111的数量大于两扇时，多组移动连接结构32分设于各安装滑轨31的两端和中部分别与对应设置的拱形门111之间。多组移动连接结构32分别与控制箱40相连，以在控制箱40的驱动下，多组移动连接结构32同时沿拱形门111的周向间歇移动，进而使多根安装滑轨31同时沿拱形门111的周向间歇移动，以在开挖轮廓线的周边成型出连续的槽道。

具体地，各拱形门111的外周缘上加工有沿周线依次排布的啮合齿。当拱形门111的数量为两扇时，各组移动连接结构32包括装设于安装滑轨31端部的啮合齿轮，啮合齿轮与对应设置的拱形门111上的啮合齿啮合设置，且控制箱40连接并驱转啮合齿轮。当拱形门111的数量大于两扇时，各组移动连接结构32包括装设于安装滑轨31端部或中部的啮合齿轮，啮合齿轮与对应设置的拱形门111上的啮合齿啮合设置，且啮合齿轮与控制箱40相连。

可选地，如图2所示，控制箱40包括控制器，以及多个与控制器信号连接的驱动电机。各水磨钻20和各移动连接结构32分别与对应的驱动电机相连。工作时，控制器接收控制指令驱动驱动电机动作，以使多台水磨钻20同时沿安装滑轨31滑动，或者使多组移动连接结构32的啮合齿轮转动以与拱形门111上相应设置的啮合齿啮合，以使安装滑轨31沿拱形门111的周向间歇移动。

可选地，如图1所示，台车架10还包括位于拱门架11的拱形门内的支撑架12，支撑架12滑动支承于施工区域的地面上且与拱门架11相连。控制箱40安装于支撑架12上。开挖台车还包括与控制箱40相连的配电箱50，配电箱50安装于支撑架12上。

可选地，如图1所示，支撑架12包括水平设置的作业平台121，作业平台121的下方连接有多排竖直设置的支柱122，多排支柱122沿开挖台车的移动方向相对布置，各排支柱122的底端连接有滑条123，台车架10通过两根滑条123滑动支撑于施工区域的地面上。本可选方案的具体实施例中，作业平台121上铺设有一层起支承作用的钢丝网。控制箱40安装于作业平台121上。配电箱50安装于与多根支柱122相交的连杆上。

本实用新型中，无论是第一实施例，还是第二实施例，或者第三实施例，水磨钻20沿隧道掘进方向的移动方式包括：在安装滑轨31上轴向移动；或者拱形门111在作业平台121上轴向移动；或者拱门架11在台车架10上轴向移动；或者整个台车架10在地面上以滑轨、滚动、拖车等形式整体移动。

可选地，如图1所示，支撑架12还包括围设于作业平台121外周的围栏124、以及用于从支撑架12底部连接至作业平台121以供作业人员攀爬至作业平台121进行作业的攀爬梯125。围栏124用于防止位于作业平台121上的作业人员掉下作业平台121。攀爬梯125用于连接滑条123与作业平台121，以使位于施工地面上的作业人员攀爬至作业平台121上。

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

Claims (10)

1.一种开挖台车，其特征在于，

包括滑动支承于施工区域地面上的台车架(10)，所述台车架(10)上安装有多台水磨钻(20)，多台所述水磨钻(20)沿隧道断面上的开挖轮廓线依次间隔布置，且各所述水磨钻(20)的钻头沿隧道掘进方向延伸；

还包括与多台所述水磨钻(20)相连以驱动多台所述水磨钻(20)同时动作，以在开挖轮廓线的周边成型出连续槽道的驱动系统。

2.根据权利要求1所述的开挖台车，其特征在于，

所述驱动系统包括动作机构(30)，及驱动所述动作机构(30)和多台所述水磨钻(20)分别动作的控制箱(40)，所述动作机构(30)设置于所述台车架(10)上，所述控制箱(40)设置于所述台车架(10)上或者台车架(10)外；

多台所述水磨钻(20)分别与所述控制箱(40)相连，以在所述控制箱(40)的驱动下同时沿隧道掘进方向移动以施钻取芯；

多台所述水磨钻(20)还分别与所述动作机构(30)相连，以在所述动作机构(30)的驱动下同时沿开挖轮廓线间歇移动以在开挖轮廓线的周边成型出连续槽道。

3.根据权利要求2所述的开挖台车，其特征在于，

所述台车架(10)包括呈拱门状的拱门架(11)，所述拱门架(11)剖面的形状与开挖轮廓线相似，且所述拱门架(11)的宽度方向为隧道的掘进方向；

多台所述水磨钻(20)沿所述拱门架(11)的外周缘依次间隔布置于所述拱门架(11)的外表面上，且各所述水磨钻(20)的钻头沿所述拱门架(11)的宽度方向延伸。

4.根据权利要求3所述的开挖台车，其特征在于，

所述拱门架(11)包括两扇呈拱形的拱形门(111)，两扇所述拱形门(111)沿隧道掘进方向依次间隔布置，且两扇所述拱形门(111)之间设有用于连接两者的多根连接杆(112)。

5.根据权利要求4所述的开挖台车，其特征在于，

所述动作机构(30)包括用于分别安装多台所述水磨钻(20)的多根安装滑轨(31)，各所述安装滑轨(31)沿隧道掘进方向延伸，且各所述安装滑轨(31)的两端分别固定在端部对应的所述拱形门(111)上；

各所述水磨钻(20)滑动连接于对应设置的所述安装滑轨(31)上，且所述水磨钻(20)在所述控制箱(40)的作用下沿对应设置的所述安装滑轨(31)滑动。

6.根据权利要求5所述的开挖台车，其特征在于，

所述动作机构(30)还包括对应布设于所述安装滑轨(31)两端用于使所述安装滑轨(31)沿所述拱形门(111)表面运动的移动连接结构(32)，所述移动连接结构(32)与所述安装滑轨(31)一一对应布设；

多组所述移动连接结构(32)分别与所述控制箱(40)相连，以在所述控制箱(40)的驱动下，多组所述移动连接结构(32)同时沿所述拱形门(111)的周向间歇移动，进而使多根所述安装滑轨(31)同时沿所述拱形门(111)的周向间歇移动。

7.根据权利要求6所述的开挖台车，其特征在于，

各所述拱形门(111)的外周缘上加工有沿周线依次排布的啮合齿；

各组所述移动连接结构(32)包括装设于所述安装滑轨(31)端部的啮合齿轮，所述啮合齿轮与对应设置的所述拱形门(111)上的所述啮合齿啮合设置，且所述控制箱(40)连接并驱转所述啮合齿轮。

8.根据权利要求6所述的开挖台车，其特征在于，

所述控制箱(40)包括控制器以及多个与所述控制器信号连接的驱动电机；

各所述水磨钻(20)和各所述移动连接结构(32)分别与对应的所述驱动电机相连。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的开挖台车，其特征在于，

所述台车架(10)还包括位于所述拱门架(11)的拱形门(111)内的支撑架(12)，所述支撑架(12)滑动支承于施工区域的地面上且与所述拱门架(11)相连；

所述控制箱(40)安装于所述支撑架(12)上；

所述开挖台车还包括与所述控制箱(40)相连的配电箱(50)，所述配电箱(50)安装于所述支撑架(12)上。

10.根据权利要求9所述的开挖台车，其特征在于，

所述支撑架(12)包括水平设置的作业平台(121)，所述作业平台(121)的下方连接有多排竖直设置的支柱(122)，多排所述支柱(122)沿所述开挖台车的移动方向相对布置，各排所述支柱(122)的底端连接有滑条(123)，所述台车架(10)通过两根所述滑条(123)滑动支撑于施工区域的地面上；

所述控制箱(40)安装于所述作业平台(121)上。