CN213980808U - 一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装，属于隧道施工技术领域，解决的技术问题是：现有技术中山岭隧道内二衬钢筋采用人工施工的作业方式的问题，其包括送料平台，送料平台的一侧设置有二衬台架，送料平台上设置有直线输送装置，二衬台架上设置有弧形导向钢轨，直线输送装置的端部设置弧形导向钢轨，弧形导向钢轨的两端连接有翻转装置，弧形导向钢轨的侧面均匀设置有数个导向小车，导向小车用于输送钢筋；本实用新型采用机械化作业代替人工作业，通过翻转装置将弯曲的钢筋从水平面置于竖直面，使得工人只需要将钢筋固定在隧道内，无需对钢筋进行任何人工搬运，有效的降低了作业人员的劳动强度，提高了作业的效率。

Description

一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，具体属于一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装。

背景技术

我国山岭隧道建设多采用复合式衬砌结构，其中二次衬砌是对初期支护进行加固、围岩的重要措施，二衬施工具有难度大、技术要求高、隐蔽性强、劳动强度大、工期持续时间长的特点，故二衬施工是隧道洞身衬砌的重要组成环节，二次衬砌的施工质量影响着隧道的结构安全。

二衬施工步骤包括防水材料的安装、钢筋加工与钢筋安装、混凝土施工。钢筋作为隧道二衬结构的核心承力组成部分，其定位、间距和保护层厚度直接影响着二衬结构的稳定性，若出现钢筋位置定位不准确、间距过大或过小、保护层厚度偏差过大等质量问题，将会导致二衬混凝土开裂、渗水甚至掉块等现象，因此二衬钢筋的施工尤为重要。

由于施工环境的特殊性和复杂性，现有的二衬钢筋的施工方式主要采用人工的作业方式，工人将钢筋一跟一根的搬运到台架上，将多跟钢筋之间用套筒套接后，对钢筋进行弯曲绑扎，然后工人将水平放置的钢筋搬运成竖直状态，最后将钢筋安装在隧道内。这种纯人工的施工方式，工作量大、劳动强度高、施工周期长，不利于大量、快速安装二衬钢筋。

实用新型内容

针对现有技术中山岭隧道内二衬钢筋采用人工施工的作业方式的问题，本实用新型提供一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装，其目的在于：采用机械化作业代替人工作业，提高施工效率。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装，包括送料平台，所述送料平台的一侧设置有二衬台架，所述送料平台上设置有直线输送装置，所述二衬台架上设置有弧形导向钢轨，所述直线输送装置的端部设置所述弧形导向钢轨，所述弧形导向钢轨的两端连接有翻转装置，所述弧形导向钢轨的侧面均匀设置有数个导向小车，所述导向小车用于输送钢筋。

采用上述方案，将钢筋放在直线输送装置上，通过直线输送装置运输钢筋，当钢筋的端部到达弧形导向钢轨的始端后，导向小车会将钢筋的端部限位并沿着弧形导向钢轨的弧形轨迹运动，从而将钢筋弯曲，钢筋的端部从弧形导向钢轨的始端到末端，整条钢筋便会被弯曲形成与弧形导向钢轨形状相同的弧形钢筋，待钢筋弯曲形成弧形后，翻转装置启动，将弧形导向钢轨、导向小车和钢筋整体一起进行翻转，继而将水平放置的钢筋翻转到竖直放置状态，将水平放置的钢筋翻转到竖直状态后，导向小车顶部气缸(油缸)顶升，将钢筋顶升到合适安装位置，然后工人辅助绑扎钢筋固定，从而实现工人将钢筋安装在隧道内。本实用新型采用机械化作业代替人工作业，通过弧形导向钢轨和导向小车的配合，将钢筋弯曲成弧形，通过翻转装置将弯曲的钢筋从水平面置于竖直面，使得工人只需要将钢筋固定在隧道内，无需对钢筋进行任何人工搬运，有效的降低了作业人员的劳动强度，提高了作业的效率。

优选的，所述直线输送装置包括数个压轮，压轮的底部连接有第一驱动装置，所述数个压轮排列成两排，两排压轮之间形成凹槽，所述凹槽用于放置钢筋。采用该优选的方案，第一驱动装置驱动压轮旋转，数个压轮排列成两排，将钢筋放置在两排压轮之间，旋转的压轮会带动钢筋往前运动，从而通过压轮的挤压摩擦实现钢筋的直线输送。

优选地，所述二衬台架上设置有钢轨保持架，所述钢轨保持架靠近所述弧形导向钢轨，所述钢轨保持架上设置有锁紧装置和距离传感器。采用该优选的方案，将钢轨保持架设置在弧形导向钢轨的一侧，当弧形导向钢轨被翻转装置从水平状态翻到竖直状态后，设置在钢轨保持架上的距离传感器检测到弧形导向钢轨翻转后，设置在拱腰处的锁紧装置便会作用，自动将弧形导向钢轨锁紧，从而有效的保证弧形导向钢轨的稳定性，避免弧形导向钢轨倾覆。

优选的，所述二衬台架上设置有滑动装置，所述弧形导向钢轨设置在所述滑动装置上。采用该优选的方案，设置滑动装置用于调节弧形导向钢轨、导向小车和钢筋的位置，便于将钢筋安装在隧道合适的位置，也便于控制弧形导向钢轨与直线输送装置之间的距离，便于钢筋从直线输送装置转移到弧形导向钢轨中。

优选的，所述翻转装置包括翻转底座和第一液压马达，所述第一液压马达具有动力转轴，所述弧形导向钢轨的两端设置所述翻转底座内，所述弧形导轨钢轨与翻转底座之间通过动力转轴连接。采用该优选的方案，翻转底座固定在送料平台上，翻转底座的顶部与弧形导向钢轨的端部铰接连接，使得弧形导向钢轨可绕翻转底座的顶部转动，转动的动力源通过第一液压马达来实现，从而通过第一液压马达可实现弧形导向钢轨的翻转。

优选的，所述导向小车包括限位块和导向轮，所述限位块的一端设置有限位钳，限位块的另一端与导向轮连接，所述导向轮远离限位块的一端与所述弧形导向钢轨配合，所述导向轮连接有第二驱动装置。采用该优选的方案，导向小车可通过导向轮与弧形导向钢轨配合，从而使得导向小车可沿弧形导向钢轨的侧面运动，导向小车的限位钳用于限位并固定钢筋，从而使得导向小车带动呈直线状的钢筋在弧形导向钢轨上运动，将钢筋弯曲成弧形。

优选的，所述限位块与所述导向轮之间设置有高度调节装置。采用该优选的方案，当对竖直状态的钢筋进行隧道安装时，通过高度调节装置可以补偿钢筋与隧道之间的高度差，便于对钢筋进行安装。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型将钢筋放在直线输送装置上，通过直线输送装置运输钢筋，当钢筋的端部到达弧形导向钢轨的始端后，导向小车会将钢筋的端部限位并沿着弧形导向钢轨的弧形轨迹运动，从而将钢筋弯曲，钢筋的端部从弧形导向钢轨的始端到末端，整条钢筋便会被弯曲形成与弧形导向钢轨形状相同的弧形钢筋，待钢筋弯曲形成弧形后，翻转装置启动，将弧形导向钢轨、导向小车和钢筋整体一起进行翻转，继而将水平放置的钢筋翻转到竖直放置状态，便于工人将钢筋安装在隧道内。本实用新型采用机械化作业代替人工作业，通过弧形导向钢轨和导向小车的配合，将钢筋弯曲成弧形，通过翻转装置将弯曲的钢筋从水平面置于竖直面，将水平放置的钢筋翻转到竖直状态后，导向小车顶部气缸(油缸)顶升，将钢筋顶升到合适安装位置，然后工人辅助绑扎钢筋固定，从而实现工人将钢筋安装在隧道内，无需对钢筋进行任何人工搬运，有效的降低了作业人员的劳动强度，提高了作业的效率。

2.本实用新型中的第一驱动装置驱动压轮旋转，数个压轮排列成两排，将钢筋放置在两排压轮之间，旋转的压轮会带动钢筋往前运动，从而通过压轮的挤压摩擦实现钢筋的直线输送；设置滑动装置用于调节弧形导向钢轨、导向小车和钢筋的位置，便于将钢筋安装在隧道合适的位置，也便于控制弧形导向钢轨与直线输送装置之间的距离，便于钢筋从直线输送装置转移到弧形导向钢轨中；翻转底座固定在送料平台上，翻转底座的顶部与弧形导向钢轨的端部铰接连接，使得弧形导向钢轨可绕翻转底座的顶部转动，转动的动力源通过第一液压马达来实现，从而通过第一液压马达可实现弧形导向钢轨的翻转。

3.本实用新型将钢轨保持架设置在弧形导向钢轨的一侧，当弧形导向钢轨被翻转装置从水平状态翻到竖直状态后，钢轨保持架与弧形导向钢轨固定连接，从而有效的保证弧形导向钢轨的稳定性，避免弧形导向钢轨倾覆。

4.本实用新型的导向小车可通过导向轮与弧形导向钢轨配合，从而使得导向小车可沿弧形导向钢轨的侧面运动，导向小车的限位钳用于限位并固定钢筋，从而使得导向小车带动呈直线状的钢筋在弧形导向钢轨上运动，将钢筋弯曲成弧形；当对竖直状态的钢筋进行隧道安装时，通过高度调节装置可以补偿钢筋与隧道之间的高度差，便于对钢筋进行安装。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是：本实用新型的一种具体实施方式的俯视角示意图。

图2是：本实用新型的一种具体实施方式的翻转状态示意图。

图3是：本实用新型的一种具体实施方式的主视角示意图。

图4是：本实用新型的导向小车的一种具体实施方式的示意图。

图5是：图3的A处放大示意图。

附图标记：1-送料平台；2-弧形导向钢轨；3-导向小车；4-钢筋；5-压轮；6-钢轨保持架；7-翻转底座；8-第一液压马达；9-限位块；10-导向轮；11-高度调节装置；12-锁紧装置； 13-距离传感器；14-二衬台架。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合图1-4对本实用新型作详细说明。

实施例一：

一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装，包括送料平台1，所述送料平台1的一侧设置有二衬台架14，所述送料平台1上设置有直线输送装置，所述二衬台架14上设置有弧形导向钢轨2，所述直线输送装置的端部设置所述弧形导向钢轨2，所述弧形导向钢轨2的两端连接有翻转装置，所述弧形导向钢轨2的侧面均匀设置有数个导向小车3，所述导向小车3用于输送钢筋4。

所述直线输送装置包括数个压轮5，每一压轮5的底部连接有第一驱动装置，所述数个压轮5排列成两排，两排压轮5之间形成凹槽，所述凹槽用于放置钢筋4。

所述翻转装置包括翻转底座7和第一液压马达8，所述第一液压马达7具有动力转轴，所述弧形导向钢轨2的两端设置所述翻转底座7内，所述弧形导轨钢轨2与翻转底座7之间通过动力转轴连接。

所述导向小车3包括限位块9和导向轮10，所述限位块9的一端设置有限位钳，限位块的另一端与导向轮10连接，所述导向轮10远离限位块9的一端与所述弧形导向钢轨2配合，所述导向轮10连接有第二驱动装置。

在上述实施例中，如图1所示，二衬台架14的一侧设置送料平台1，将直线输送装置安装在送料平台1上，弧形导向钢轨2安装在二衬台架14上，弧形导向钢轨2的一端位于直线输送装置的末端，导向小车3设置在弧形导向钢2轨的侧面，直线输送装置包括数个压轮5，压轮5通过第一驱动装置(图中未示出)来驱动，第一驱动装置可以是电机或液压马达等，第一驱动装置安装在压轮5的底部可带动压轮5旋转，数个压轮5排列成两排，两排压轮5 之间形成凹槽，工人可将钢筋4放置在该凹槽中，钢筋4两侧的压轮5在第一驱动装置带动下便会驱动钢筋4沿凹槽移动(因单根钢筋4长度不足以用于山岭隧道的支护，故需要将两根及两根以上的钢筋4套接起来，故可使用套筒连接两根钢筋4，将套筒放在凹槽上，待上一根钢筋4的末端穿出套筒，下一根钢筋4的始端穿进套筒时，停止第一驱动装置，使用扳手将两根钢筋4分别拧紧在套筒内即可，也可以使用冷挤压套筒连接钢筋)，当钢筋4的始端移动弧形导向钢轨2时，第一个导向小车3便会将钢筋4进行限位固定，限位块的端部类似钳子可将钢筋4限位并固定，限位块的端部也可以采用气缸挤压的方式对钢筋4进行夹紧，也可以通过磁铁吸附钢筋4进行夹紧，通过导向小车3的导向轮10与弧形导向钢轨2的侧面配合，弧形导向钢轨2可选用工字钢，也可以在其侧面设置滑槽，导向轮3通过第二驱动装置驱动可在弧形导向钢轨2的侧面滑动，第二驱动装置可以是液压马达或电机，第一个导向小车3便会带动钢筋4沿弧形导向钢轨2滑动，当第一个导向小车3带动钢筋4移动到弧形导向钢轨2的弧形最高点处，第二个导向小车3又从弧形导向钢轨2的始端即直线输送装置的末端开始对钢筋4进行限位固定，并同第一个导向小车3配合对钢筋4进行弯曲和移动，当第一个导向小车3移动到弧形导向钢轨2的末端，第二个导向小车3移动到弧形导向钢轨 2的弧形最高点处，第三个导向小车3也同理开始对钢筋4进行限位和移动，数个导向小车3 共同配合，可完成对钢筋4的固定、弯曲和传送。

待钢筋4传送到位后，安装在弧形导向钢轨2两端的翻转装置启动，带动弧形导向钢轨 2、导向小车3翻转，从而将钢筋4从水平面翻转到竖直面，翻转装置由翻转底座7和第一液压马达8组成如图5所示，弧形导向钢轨2的两端部通过鸭嘴钳固定，鸭嘴钳远离钳口的一端与翻转底座7、第一液压马达8的动力转轴相互连接配合，弧形导向钢轨2也可以直接用转轴与翻转底座7连接，当将钢筋4翻转到竖直位置后，打开导向小车3的限位钳，人工将钢筋4安装到隧道内。

以下实施例都是在实施例一的基础上优选得到的。

在另一实施例中，所述二衬台架14上设置有滑动装置，所述弧形导向钢轨2设置在所述滑动装置上。滑动装置由滑块和设置送料平台1上的滑槽组成，滑动装置使得弧形导向钢轨 2可在送料平台1滑动，继而在将钢筋4安装到隧道时，可对钢筋4的安装位置进行调节，当钢筋4在隧道内安装完成后，通过滑动装置可将弧形导向钢轨2移动到直线输送装置的末端，继续对钢筋4进行上料。

在另一实施例中，所述二衬台架14上设置有钢轨保持架6，所述钢轨保持架6靠近所述弧形导向钢轨2，所述钢轨保持架上设置有锁紧装置12和距离传感器13。在钢轨保持架6拱腰处设置有锁紧装置12，待距离传感器13检测到弧形导向钢轨2旋转到竖直状态位置时，锁紧装置12自动锁紧，锁紧装置可以是气缸压紧机构，气缸伸缩挤压弧形导向钢轨2；也在弧形导向钢轨2与钢轨保持架6之间分别设置连接孔和螺栓手动对弧形导向钢轨2进行固定连接

在另一实施例中，所述限位块9与所述导向轮10之间设置有高度调节装置11。高度调节装置11可以是气缸、液压缸等，用于调节钢筋4与隧道之间的高度差。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装，其特征在于，包括送料平台(1)，所述送料平台(1)的一侧设置有二衬台架(14)，所述送料平台(1)上设置有直线输送装置，所述二衬台架(14)上设置有弧形导向钢轨(2)，所述直线输送装置的端部设置所述弧形导向钢轨(2)，所述弧形导向钢轨(2)的两端连接有翻转装置，所述弧形导向钢轨(2)的侧面均匀设置有数个导向小车(3)，所述导向小车(3)用于输送钢筋(4)。

2.根据权利要求1所述的一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装，其特征在于：所述直线输送装置包括数个压轮(5)，压轮(5)的底部连接有第一驱动装置，所述数个压轮(5)排列成两排，两排压轮(5)之间形成凹槽，所述凹槽用于放置钢筋(4)。

3.根据权利要求1所述的一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装，其特征在于：所述二衬台架(14)上设置有钢轨保持架(6)，所述钢轨保持架(6)靠近所述弧形导向钢轨(2)，所述钢轨保持架上设置有锁紧装置(12)和距离传感器(13)。

4.根据权利要求1所述的一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装，其特征在于：所述二衬台架(14)上设置有滑动装置，所述弧形导向钢轨(2)设置在所述滑动装置上。

5.根据权利要求1所述的一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装，其特征在于：所述翻转装置包括翻转底座(7)和第一液压马达(8)，所述第一液压马达(8)具有动力转轴，所述弧形导向钢轨(2)的两端设置所述翻转底座(7)内，所述弧形导向钢轨(2)与翻转底座(7)之间通过动力转轴连接。

6.根据权利要求1所述的一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装，其特征在于：所述导向小车(3)包括限位块(9)和导向轮(10)，所述限位块(9)的一端设置有限位钳，限位块的另一端与导向轮(10)连接，所述导向轮(10)远离限位块(9)的一端与所述弧形导向钢轨(2)配合，所述导向轮(10)连接有第二驱动装置。

7.根据权利要求6所述的一种山岭隧道二衬钢筋机械化作业工装，其特征在于：所述限位块(9)与所述导向轮(10)之间设置有高度调节装置(11)。

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