CN213627605U - 一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于隧道施工专用设备领域，具体涉及一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车；具体包括主架和拱架支撑架，拱架支撑架上具有拱架放置槽；主架上分布有滑移顶升装置，滑移顶升装置的连接曲线与隧道断面轮廓线匹配；滑移顶升装置包括滑移轨道和顶升机构，滑移轨道沿隧道轴线设置；顶升机构的驱动方向沿隧道径向；拱架支撑架的形状与隧道断面轮廓一致，拱架支撑架的两端部与主架转动连接，主架上设置有卷扬机，卷扬机与拱架支撑架连接。本实用新型机械化应用程度高、安全系数高、作业效率高、方便快捷、省时省力的隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车。

Description

一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车

技术领域

本实用新型属于隧道施工专用设备领域，具体涉及一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车。

背景技术

目前，隧道拱架安装通常采用人工逐节将拱架安装的方式，一般每榀拱架分成5至7节段不等，完成一榀拱架安装，需大量的作业人员和很长的作业时间。隧道内施工空间狭小、空气质量较差、围岩容易掉落，过多的人员同时作业不仅会产生相互干扰，也会增加事故伤亡的风险等级，同时，作业人员劳动强度大易疲倦，也增加了安全隐患，且拱架安装质量差、效率低、工期长、成本高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是：提供一种机械化应用程度高、安全系数高、作业效率高、方便快捷、省时省力的隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车；主架和拱架支撑架，所述拱架支撑架上具有朝向主架开放的拱架放置槽；所述主架上分布有若干组滑移顶升装置，若干组滑移顶升装置的连接曲线与隧道断面轮廓线匹配；所述滑移顶升装置包括滑移轨道和与滑移轨道滑动卡接的顶升机构，所述滑移轨道平行于隧道轴线设置，所述滑移轨道的安装位置与拱架放置槽对应，所述拱架放置槽与滑移轨道对应的位置处无底面；所述顶升机构的驱动方向沿隧道径向；所述拱架支撑架的形状与隧道断面轮廓一致，所述拱架支撑架的两端部与主架转动连接，所述主架上设置有卷扬机，所述卷扬机与拱架支撑架连接，所述拱架支撑架上设置有限位伸出部，当所述拱架支撑架竖立时，限位伸出部与主架抵接；至少两组滑移顶升装置的滑移轨道的两端部外伸出主架，且外伸出主架的滑移顶升装置分布在隧道断面中线两侧。

进一步地，所述主架包括顶面第一作业平台、位于顶面第一作业平台左、右两侧的侧翼第一阶作业平台，两个所述侧翼第一阶作业平台位于顶面第一作业平台下方、且相对于隧道断面中线对称；所述顶面第一作业平台上设置有两组滑移顶升装置，两组所述滑移顶升装置相对于隧道断面中线对称，两个所述侧翼第一阶作业平台上各设置一组滑移顶升装置。

进一步地，所述滑移轨道是卡轨，所述顶升机构包括滑轮、液压千斤顶、拱架卡具、滑轮支架，所述拱架卡具和滑轮支架的截面为“凵”型，所述滑轮与卡轨配合卡接、且与滑轮支架的内凹侧固连，所述液压千斤顶设置在滑轮支架与拱架卡具之间，所述拱架卡具的两侧翼螺纹连接有紧固螺栓，所述滑轮支架的两侧翼螺纹连接有制动螺栓。

进一步地，所述主架还包括设置在顶面第一作业平台下层的顶面第二作业平台，所述卷扬机有两组，相对于隧道断面中线对称、设置在所述顶面第二作业平台上。

进一步地，所述主架还包括设置在侧翼第一阶作业平台下层的侧翼第二阶作业平台。

进一步地，每组所述滑移顶升装置包括三个顶升机构。

进一步地，所述顶面第一作业平台上的滑移轨道的两端部外伸出主架， 所述滑移轨道的外伸长度与主架之间设置有斜撑。

进一步地，所述主架上设置有人行梯和防护栏。

与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

本实用新型提供的一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车，在已经完成初期支护的安全区域，逐节将钢拱架放置于拱架支撑架的拱架放置槽内进行整榀拱架预拼装，然后通过卷扬机和滑行顶升装置将钢拱架安装至指定位置。其整个作业流程结构简单、衔接紧凑、机械化应用程度高，极大地减轻了作业人员的劳动强度、缩短了作业时长、提高了施工效率；且拱架的提前预安装，有效地提高了各节拱架拼装的质量，同时，也形成了拱架预拼装和定位固定安装多个流水作业小组，使人员能分区分组同步作业，避免了可能会发生群死群伤的伤亡事故隐患；机械化应用程度高，易于操控，可缩减用工人员数量，有效降低施工成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的侧视结构图。

图3为滑移顶升装置的结构示意图。

图4为拱架支撑架的结构示意图。

图中：1-主架；101-顶面第一作业平台；102-顶面第二作业平台；103-侧翼第一阶作业平台；104-侧翼第二阶作业平台；105-行走轮；106-牵引电机；107-第二控制箱；108-第一控制箱；109-人行梯；2-滑移顶升装置；201-滑移轨道；202-顶升机构；2021-紧固螺栓；2022-拱架卡具；2023-液压千斤顶；2024-滑轮支架；2025-滑轮；2026-制动螺栓；3-卷扬机；4-斜撑；5-拱架支撑架；501-拱架放置槽；502-限位伸出部。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车，如图1、图2所示；包括主架1和拱架支撑架5。主架1包括顶面作业平台和位于顶面作业平台左、右两侧的侧翼作业平台，顶面作业平台包括从上到下依次设置的顶面第一作业平台101、顶面第二作业平台102；左、右两侧的侧翼作业平台相对于隧道断面中线对称，侧翼作业平台包括上到下依次设置的侧翼第一阶作业平台103和侧翼第二阶作业平台104。主架1上的作业平台均由钢筋网片铺设并与主架1固定连接，方便作业人员站立于平台上操作。主架1上还设置有人行梯109和防护栏，人行梯109用于工作人员上、下台车，防护栏保障人员高处作业安全。主架1的行走系统是由行走轮105、牵引电机106组成，安装台车可在隧道内自行行走。

拱架支撑架5由钢管焊接拼装制成，拱架支撑架5的形状与隧道断面轮廓一致，拱架支撑架5的两端部与主架1转动连接。主架1上焊接两根空心钢管，拱架支撑架5上焊接两根实心圆柱，实心圆柱一端套在空心钢管内，可活动旋转。拱架支撑架5上具有朝向主架1开放的拱架放置槽501，用来放置拱架进行预拼装。拱架支撑架5上设置有锁钩装置，锁钩装置由钢丝绳和弹簧挂钩连接组成。使用锁钩装置将拼接好的拱架临时锁扣固定在拱架支撑架5的放置槽501内，防止拱架支撑架5竖立后，拱架掉出。主架1上设置有卷扬机3，卷扬机3与拱架支撑架5连接；卷扬机3有两组，相对于隧道断面中线对称、设置在顶面第二作业平台102上，卷扬机3外还设有防护罩；两组卷扬机3拉动拱架支撑架5翻转至立放。为了防止拱架支撑架5翻转过度，向另一侧倾翻，在拱架支撑架5上连接有限位伸出部502，拱架支撑架5翻转至竖立时，限位伸出部502被主架1阻挡。

主架1上分布有若干组滑移顶升装置2，若干组滑移顶升装置2的连接曲线与隧道断面轮廓线匹配；在本实施例中，顶面第一作业平台101上设置有两组滑移顶升装置2，两组滑移顶升装置2相对于隧道断面中线对称，两个侧翼第一阶作业平台103上各设置一组滑移顶升装置2；顶面第一作业平台101上的滑移顶升装置2主要承担钢拱架的托举、顶升，侧翼第一阶作业平台103上的滑移顶升装置2辅助支撑、定位。

滑移顶升装置2包括滑移轨道201和与滑移轨道201滑动卡接的顶升机构202，滑移轨道201平行于隧道轴线设置，滑移轨道201的安装位置与拱架放置槽501对应；顶升机构202的驱动方向沿隧道径向。如图4所示（注：图4仅为表示拱架支撑架的整体结构，与上述内容中表述的拱架支撑架是由钢管焊接制成并不冲突，本领域技术人员应当结合图1、图4所示理解），拱架放置槽501与滑移轨道201对应的位置处无底面；是滑移顶升装置2托举钢拱架时的缺口。滑移顶升装置2的滑移轨道201的两端部外伸出主架1，顶面第一作业平台101上的滑移轨道201的外伸长度与主架1之间设置有斜撑4，因为顶面第一作业平台101上的滑移顶升装置2起主要支撑作用，钢拱的重力大部分施加在顶面第一作业平台101的滑移顶升装置2，所以在滑移轨道201的外伸长度与主架1之间设置有斜撑4，提高稳定性。

如图3所示；滑移轨道201是卡轨，卡轨的两端设置有防止顶升机构202滑脱的限位板。顶升机构202包括滑轮2025、液压千斤顶2023、拱架卡具2022、滑轮支架2024，拱架卡具2022和滑轮支架2024的截面为“凵”型，滑轮2025与卡轨配合卡接、且与滑轮支架2024的内凹侧固连，液压千斤顶2023设置在滑轮支架2024与拱架卡具2022之间，拱架卡具2022的两侧翼螺纹连接有紧固螺栓2021，根据钢拱架的宽度调整紧固螺栓2021，使钢拱架固定在顶升机构202上；滑轮支架2024的两侧翼螺纹连接有制动螺栓2026，通过拧紧制动螺栓2026使得拱架卡具2022固定在滑移轨道201上，便于人工安装拱架。每组滑移顶升装置2包括三个顶升机构202，顶面第一作业平台101和侧翼第一阶作业平台103上同一排的滑移顶升装置2组成一道工作小组，共组成3组，可同时装载3榀拱架；因为全断面施工对隧道的进尺有要求，一般一次是3米左右，也就是最多一次只能安装3榀拱架。

安装台车的控制系统是由第一控制箱108和第二控制箱107组成。第二控制箱107是控制牵引电机106，第一控制箱108控制卷扬机3提拉拱架支撑架5翻转和控制顶升滑行装置2动作。

使用本实用新型的台车安装钢拱架包括以下步骤：

（1）台车定位：作业人员操作第一控制箱108，使台车行走至指定位置，在行走轮105下放置三角木或石块，防止台车滑动。

（2）拱架预拼装：将单榀拱架按顺序逐节放置于拱架支撑架5的拱架放置槽501内进行预拼装，然后，用锁钩装置将拱架固定在拱架放置槽501中。

（3）拉升拱架：作业人员操作第二控制箱107，通过卷扬机3将拱架支撑架5拉升至竖立，拉升过程中保持两台卷扬机3速度一致。

（4）提取拱架：滑动顶面第一作业平台101和侧翼第一阶作业平台103上的第一组滑移顶升装置2与拱架与拱架对准，顶升液压千斤顶2023使拱架置于拱架卡具2022中间，拧紧顶面第一作业平台101上滑移顶升装置2的紧固螺栓2021将拱架夹紧固定，使拱架固定在该滑移顶升装置2上。

（5）拱架定位：滑动托载有拱架的顶面第一作业平台101和侧翼第一阶作业平台103上的第一组滑移顶升装置2，达到拱架安装位置后，再次顶升液压千斤顶2023，使拱架准确定位至设计要求的高程；拧紧侧翼第一阶作业平台103上的滑移顶升装置2上的紧固螺栓2021，使拱架固定在该装置上；拧紧顶面第一作业平台101和侧翼第一阶作业平台103上的滑移顶升装置2中滑轮支架2024上的制动螺栓2026，使滑移顶升装置2固定。

（6）多榀拱架整体安装：分别使用第二组、第三组滑移顶升装置2，重复上述（2）至（5）步骤，将每榀拱架定位完成后，进行连接筋施工，与已施工完成的拱架焊接成整体。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，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 (8)

1.一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车，其特征在于，包括：主架（1）和拱架支撑架（5），所述拱架支撑架（5）上具有朝向主架开放的拱架放置槽（501）；所述主架（1）上分布有若干组滑移顶升装置（2），若干组滑移顶升装置（2）的连接曲线与隧道断面轮廓线匹配；所述滑移顶升装置（2）包括滑移轨道（201）和与滑移轨道（201）滑动卡接的顶升机构（202），所述滑移轨道（201）平行于隧道轴线设置，所述滑移轨道（201）的安装位置与拱架放置槽（501）对应，所述拱架放置槽（501）与滑移轨道（201）对应的位置处无底面；所述顶升机构（202）的驱动方向沿隧道径向；所述拱架支撑架（5）的形状与隧道断面轮廓一致，所述拱架支撑架（5）的两端部与主架（1）转动连接，所述主架（1）上设置有卷扬机（3），所述卷扬机（3）与拱架支撑架（5）连接，所述拱架支撑架（5）上设置有限位伸出部（502），当所述拱架支撑架（5）竖立时，限位伸出部（502）与主架（1）抵接；至少两组滑移顶升装置（2）的滑移轨道（201）的两端部外伸出主架（1），且外伸出主架（1）的滑移顶升装置（2）分布在隧道断面中线两侧。

2.根据权利要求1所述的一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车，其特征在于：所述主架（1）包括顶面第一作业平台（101）、位于顶面第一作业平台（101）左、右两侧的侧翼第一阶作业平台（103），两个所述侧翼第一阶作业平台（103）位于顶面第一作业平台（101）下方、且相对于隧道断面中线对称；所述顶面第一作业平台（101）上设置有两组滑移顶升装置（2），两组所述滑移顶升装置（2）相对于隧道断面中线对称，两个所述侧翼第一阶作业平台（103）上各设置一组滑移顶升装置（2）。

3.根据权利要求1所述的一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车，其特征在于：所述滑移轨道（201）是卡轨，所述顶升机构（202）包括滑轮（2025）、液压千斤顶（2023）、拱架卡具（2022）、滑轮支架（2024），所述拱架卡具（2022）和滑轮支架（2024）的截面为“凵”型，所述滑轮（2025）与卡轨配合卡接、且与滑轮支架（2024）的内凹侧固连，所述液压千斤顶（2023）设置在滑轮支架（2024）与拱架卡具（2022）之间，所述拱架卡具（2022）的两侧翼螺纹连接有紧固螺栓（2021），所述滑轮支架（2024）的两侧翼螺纹连接有制动螺栓（2026）。

4.根据权利要求2所述的一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车，其特征在于：所述主架（1）还包括设置在顶面第一作业平台（101）下层的顶面第二作业平台（102），所述卷扬机（3）有两组，相对于隧道断面中线对称、设置在所述顶面第二作业平台（102）上。

5.根据权利要求2所述的一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车，其特征在于：所述主架（1）还包括设置在侧翼第一阶作业平台（103）下层的侧翼第二阶作业平台（104）。

6.根据权利要求1所述的一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车，其特征在于：每组所述滑移顶升装置（2）包括三个顶升机构（202）。

7.根据权利要求2所述的一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车，其特征在于：所述顶面第一作业平台（101）上的滑移轨道（201）的两端部外伸出主架（1）， 所述滑移轨道（201）的外伸长度与主架（1）之间设置有斜撑（4）。

8.根据权利要求1所述的一种隧道全断面多榀钢拱架整体安装台车，其特征在于：所述主架（1）上设置有人行梯（109）和防护栏。

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