CN216841703U - 一种适用于隧道施工的多功能台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种适用于隧道施工的多功能台车，包括移动台车，移动台车上设有混凝土喷浆装置、锚杆钻机装置和钢拱架安装装置，所述锚杆钻机装置包括锚杆钻机总成，所述锚杆钻机总成通过伸缩驱动机构与移动台车连接。本实用新型通过在移动台车上设置钢拱架安装装置，并集成了锚杆钻机装置和喷浆装置，系统集成度高，可以协同高效作业，提高工作效率，并使得拱架支护及时、支护效率高以及质量更稳定，提高隧道施工的安全；通过锚杆钻机总成伸缩连接在移动台车上，使得锚杆钻机总成在该移动台车上可前后移动，便于其伸出进行工作以及不工作时缩回不影响其他部分的工作。

Description

一种适用于隧道施工的多功能台车

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种适用于隧道施工的多功能台车。

背景技术

在采用钻爆法以及台阶法施工的隧道中，需要进行初期支护，提高围岩的稳定性，防止塌落。初期支护一般采用钢拱，配合钢筋网、锚杆以及喷射混凝土进行加强支护。

目前已经有独立的钢拱架安装车，混凝土喷射车以及锚杆钻车，施工程序是悬臂掘进机或采用炸药破碎岩石，然后退至后方，混凝土喷射车行进至前方喷射混凝土进行初步的支护，然后混凝土喷射车退至后方，锚杆钻车行至前方做锚杆支护，然后锚杆钻车退至后方，钢拱架安装车行至前方进行钢拱架安装，由于隧道狭小的作业环境以及各功能分别搭载在各自的工程车上，每步仅能进行一次作业程序，工作过程繁琐，效率低，且危险系数高。

而且，不良地质条件下，需要及时的混凝土初喷、大量的锚杆机及钢拱架支护，若混凝土及拱架支护不及时、支护效率低或质量不稳定，会严重影响隧道施工的安全。因此，合理的支护系统设计及功能集合是提高隧道施工安全以及施工效率的重要因素。

公布日为2020.07.28公布号为CN111456772A的中国实用新型专利公开了一种具有立拱、喷浆、焊接多功能的智能支护机器人，包括移动车体，移动车体上设有至少两个回转支撑，回转支撑上设有机械手，机械手上设有抓取机构和/或喷浆机构和/或测量机构和/或支护机构。但是该机器人的锚杆钻机和机械手固定安装在回转支撑上，只能相对回转支撑回转，不能多方位移动，限制了其工作范围。

实用新型内容

针对上述的技术问题，本实用新型提出一种适用于隧道施工的多功能台车，用以解决现有技术中的隧道支护施工装置的锚杆钻机机构不能多方位的移动的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种适用于隧道施工的多功能台车，包括移动台车，移动台车上设有混凝土喷浆装置、锚杆钻机装置和钢拱架安装装置，所述锚杆钻机装置包括锚杆钻机总成，所述锚杆钻机总成通过伸缩驱动机构与移动台车连接。本实用新型通过在移动台车上设置钢拱架安装装置，并集成了锚杆钻机装置和喷浆装置，系统集成度高，可以协同高效作业，提高工作效率，并使得拱架支护及时、支护效率高以及质量更稳定，提高隧道施工的安全；通过锚杆钻机总成伸缩连接在移动台车上，使得锚杆钻机总成在该移动台车上可前后移动，便于其伸出进行工作以及不工作时缩回不影响其他部分的工作。

进一步地，为了使得锚杆钻机总成能够周向转动，所述锚杆钻机总成通过摆动驱动机构与伸缩驱动机构连接。

进一步地，为了提高锚杆钻机总成摆动和伸缩效率以及节省成本，所述伸缩驱动机构为锚杆伸缩油缸，所述摆动驱动机构为摆动油缸。

进一步地，为了驱动混凝土喷浆总成在竖直面内俯仰改变喷浆角度和位置，所述混凝土喷浆装置包括混凝土喷浆总成，混凝土喷浆总成通过伸缩臂铰接在移动台车上，伸缩臂与移动台车之间还连接有俯仰驱动件。

进一步地，为了便于伸缩臂的伸长和缩短，所述伸缩臂包括与移动台车铰接的伸缩大臂，伸缩大臂前端通过第一伸缩油缸连接有伸缩小臂。

进一步地，为了提高驱动效率和节省成本，所述俯仰驱动件为第二伸缩油缸，第二伸缩油缸的固定端与移动台车连接、伸缩端与伸缩大臂连接。

进一步地，为了实现将钢拱架移动至安装位置，所述钢拱架安装装置包括相配合的起吊机构和运输机构。

进一步地，为了便于将地面的钢拱架吊起后进行拼装，所述起吊机构包括连接在移动台车上的起吊卷扬机和吊臂，吊臂上设有滑轮，起吊卷扬机的钢丝绳与滑轮滑动配合。

进一步地，为了将吊至高处的钢拱架运至合适的位置便于进行钢拱架的拼装过程，所述运输机构包括内侧运输组件和外侧运输组件，内侧运输组件包括设置在移动台车上的内侧移动轨道和设置在内侧移动轨道上的内侧运输台，所述内侧运输台通过运输移动驱动件与内侧移动轨道连接；外侧运输组件包括设置在移动台车上的外侧移动轨道和设置在外侧移动轨道上的外侧运输台，所述外侧运输台通过运输移动驱动件与外侧移动轨道连接。

进一步地，为了便于从起吊机构上取下钢拱架以及撑起钢拱架，所述内侧运输台和外侧运输台上均设有用于撑起钢拱架的升降支撑件，所述升降支撑件包括钢拱架撑台和驱动钢拱架撑台升降的升降驱动件，升降驱动件一端与钢拱架撑台连接、另一端与内/外侧运输台连接。

本实用新型的有益效果如下：

1. 本实用新型通过在移动台车上设置钢拱架安装装置，而且集成了锚杆钻机装置和喷浆装置，系统集成度高，通过该移动台车一个设备可以实现多个步骤的协同高效作业，提高工作效率，而且多个装置能够跟随移动台车同步移动，加快了施工进度，简化了施工过程，而且使得施工现场更整洁，不易出错；此外，还使得混凝土的初步支护和钢拱架的加固支护能够更加及时、支护效率更高，使得支护结构的整体质量更稳定，提高隧道施工的安全；并且该移动台车结构简单、故障率低，还能节省生产成本；

2. 通过设置伸缩驱动机构连接锚杆钻机总成与移动台车，使得锚杆钻机总成在该移动台车上可前后移动，便于其伸出进行工作以及不工作时缩回不影响其他部分的工作；

3.通过设置摆动驱动机构连接锚杆钻机总成与伸缩驱动机构，使得锚杆钻机总成可完成全断面隧道锚杆支护；

4.通过设置俯仰驱动件和伸缩臂连接混凝土喷浆总成，使得混凝土喷浆总成既能伸出进行工作以及不工作时缩回不影响其他部分的工作，还能在竖直面内俯仰改变喷浆角度和位置；

5.通过起吊机构和运输机构的相配合，依次完成钢拱架的起吊和运输，便于钢拱架的安装过程，提高了支护质量，同时还提高了拼装效率，节省了人工成本。

附图说明

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。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的局部放大图一；

图3为图1的局部放大图二。

图中：1-移动台车，2-混凝土喷浆装置，21-混凝土喷浆总成，22-伸缩小臂，23-伸缩大臂，24-俯仰驱动件，25-喷浆平台，3-锚杆钻机装置，31-伸缩驱动机构，32-锚杆钻机总成，33-摆动驱动机构，4-起吊机构，41-起吊卷扬机，42-吊臂，5-运输机构，51-内侧移动轨道，52-升降支撑件，521-钢拱架撑台，522-升降驱动件，53-内侧运输台，54-外侧移动轨道，55-外侧运输台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：如图1~图3所示，本实用新型所述的一种适用于隧道施工的多功能台车，包括移动台车1，移动台车是该装置的主要承力部分。移动台车1包括门型框架，在门型框架的下部形成通道，可通过悬臂掘进机；该移动台车节省了施工空间，既方便施工人员和其他设备的通行，还能方便运输施工材料；移动台车1上设有混凝土喷浆装置2、锚杆钻机装置3和钢拱架安装装置，混凝土喷浆装置2用于向隧道壁喷射混凝土进行初步的支护，锚杆钻机装置3用于做锚杆支护，之后钢拱架安装装置用于钢拱架的安装支护。混凝土喷浆装置2、锚杆钻机装置3和钢拱架安装装置能够前后依次有序的并且相对独立的进行工作，不仅提高了支护效率，而且各装置之间互不干扰，提高了施工速度和施工质量；所述锚杆钻机装置3包括锚杆钻机总成32，所述锚杆钻机总成32通过伸缩驱动机构31与移动台车1连接，使得锚杆钻机总成32在该移动台车上可前后移动，便于其伸出进行工作以及不工作时缩回不影响其他部分的工作。本实施例中，伸缩驱动机构31为锚杆伸缩油缸。

进一步地，如图1所示，移动台车1的顶部设有平台板、底部设有履带底盘、侧面设有操作平台，操作平台和顶部平台板的一侧设有爬梯，便于施工人员的上下。

进一步地，如图3所示，所述锚杆钻机总成32通过摆动驱动机构33与伸缩驱动机构31连接，即上述锚杆伸缩油缸的固定端与移动台车1连接、伸缩端连接有摆动驱动机构33，摆动驱动机构33的工作端连接所述锚杆钻机总成32，通过伸缩油缸来控制锚杆钻机总成32伸出便于其进行锚杆钻机作业，作业结束后，控制锚杆钻机总成32收回至靠近移动台车1；本实施例中，摆动驱动机构33为摆动油缸，通过摆动油缸控制锚杆钻机总成32的周向转动；在伸缩油缸和摆动油缸的作用下锚杆钻机总成32可完成全断面隧道锚杆支护。

实施例2：如图2所示，所述锚杆钻机装置3共设有两组，两组锚杆钻机装置3对称设置在移动台车1的两侧，便于完成全断面隧道锚杆支护。

实施例3：如图2所示，所述混凝土喷浆装置2包括混凝土喷浆总成21，混凝土喷浆总成21通过伸缩臂铰接在移动台车1上，伸缩臂与移动台车1之间还连接有俯仰驱动件24。所述伸缩臂包括与移动台车1铰接的伸缩大臂23，伸缩大臂23前端通过第一伸缩油缸连接有伸缩小臂22。具体地，移动台车1的顶部下方设有喷浆平台25，喷浆平台25下侧设有铰接座，伸缩大臂后端与铰接座转动连接，伸缩大臂的前端设置有第一伸缩油缸，第一伸缩油缸的伸缩端连接伸缩小臂，同时伸缩大臂上远离铰接座的位置与喷浆平台25之间连接俯仰驱动件24，俯仰驱动件24为第二伸缩油缸，第二伸缩油缸的固定端与移动台车1连接、伸缩端与伸缩大臂23连接。通过第一伸缩油缸用于控制混凝土喷浆总成21的前后位置，通过第二伸缩油缸控制混凝土喷浆总成21的俯仰角度，便于混凝土喷浆总成21全方位的工作。

实施例4：如图1所示，所述钢拱架安装装置包括吊装钢拱架的起吊机构和运输钢拱架的运输机构5，所述起吊机构4与运输机构5配合。通过起吊机构4将地面的钢拱架吊起至移动台车1的上方，然后通过运输机构5将吊起的钢拱架移动至安装位置，便于钢拱架的支护安装，提高了支护效率和质量。

进一步地，如图2所示，所述起吊机构4包括起吊卷扬机41和吊臂42，吊臂42连接在移动台车1顶部后端，吊臂42的后端设有滑轮，起吊卷扬机41固定在移动台车1顶部靠近吊臂42的位置，使得起吊卷扬机41的钢丝绳能够与滑轮滑动配合。上述吊臂42包括竖直支撑臂和水平支撑臂，滑轮设置在水平支撑臂的后端，水平支撑臂的前端与竖直支撑臂铰接，水平支撑臂还通过起吊油缸与竖直支撑臂连接，使得水平支撑臂可以转动，便于钢拱架从起吊机构4上移至运输机构5上。本实施例中，吊臂42和起吊卷扬机41均设有两个，便于吊起过程中保证钢拱架的平衡。

进一步地，如图1所示，所述运输机构5包括内侧运输组件和外侧运输组件，内侧运输组件包括设置在移动台车1的平台板上的内侧移动轨道51和设置在内侧移动轨道51上的内侧运输台53，所述内侧运输台53通过运输移动驱动件与内侧移动轨道51连接，运输移动驱动件设置在内侧运输台53底部，并且在内侧运输台53底部设有与运输移动驱动件连接的行走轮，行走轮与内侧移动轨道51配合，通过运输移动驱动件驱动行走轮在内侧移动轨道51上的转动从而带动内侧运输台53的移动。内侧移动轨道51的后端延伸出平台板后端并伸至起吊机构4的两个吊臂42之间，便于起吊卷扬机41上的钢拱架移至内侧运输台53上；外侧运输组件包括设置在移动台车1的平台板上的外侧移动轨道54和设置在外侧移动轨道54上的外侧运输台55，所述外侧运输台55也通过运输移动驱动件与外侧移动轨道54连接，运输移动驱动件设置在外侧运输台55底部，并且在外侧运输台55底部也设有与运输移动驱动件连接的行走轮，行走轮与外侧移动轨道54配合，通过运输移动驱动件驱动行走轮在外侧移动轨道54上的转动从而带动外侧运输台55的移动。

进一步地，如图1所示，所述内侧运输台53和外侧运输台55上均设有撑起钢拱架的升降支撑件52，通过内侧运输台53上的升降支撑件52的升起将吊卷扬机41上吊至移动台车顶部的钢拱架顶起，则钢拱架转移至运输机构5上，然后内侧运输台53带动钢拱架移动至与安装位置对应处，同时与外侧运输台55对应，通过外侧运输台55和内侧运输台53上的升降支撑件52同时作用将钢拱架顶起便于安装支护施工。

实施例5：如图1所示，所述升降支撑件52包括钢拱架撑台521和驱动钢拱架撑台521升降的升降驱动件522，升降驱动件522一端与钢拱架撑台521连接、另一端与运输台连接，内侧的升降驱动件522与内侧运输台53连接，外侧的升降驱动件522与外侧运输台55连接。钢拱架撑台521为U型结构，钢拱架转移至升降支撑件52上后U型结构可防止其掉落。本实施例中，升降驱动件522为升降油缸。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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)

1.一种适用于隧道施工的多功能台车，其特征在于，包括移动台车（1），移动台车（1）上设有混凝土喷浆装置（2）、锚杆钻机装置（3）和钢拱架安装装置；所述锚杆钻机装置（3）包括锚杆钻机总成（32），所述锚杆钻机总成（32）通过伸缩驱动机构（31）与移动台车（1）连接。

2.根据权利要求1所述的适用于隧道施工的多功能台车，其特征在于，所述锚杆钻机总成（32）通过摆动驱动机构（33）与伸缩驱动机构（31）连接。

3.根据权利要求2所述的适用于隧道施工的多功能台车，其特征在于，所述伸缩驱动机构（31）为锚杆伸缩油缸，所述摆动驱动机构（33）为摆动油缸。

4.根据权利要求1~3任一项所述的适用于隧道施工的多功能台车，其特征在于，所述混凝土喷浆装置（2）包括混凝土喷浆总成（21），混凝土喷浆总成（21）通过伸缩臂铰接在移动台车（1）上，伸缩臂与移动台车（1）之间还连接有俯仰驱动件（24）。

5.根据权利要求4所述的适用于隧道施工的多功能台车，其特征在于，所述伸缩臂包括与移动台车（1）铰接的伸缩大臂（23），伸缩大臂（23）前端通过第一伸缩油缸连接有伸缩小臂（22）。

6.根据权利要求5所述的适用于隧道施工的多功能台车，其特征在于，所述俯仰驱动件（24）为第二伸缩油缸，第二伸缩油缸的固定端与移动台车（1）连接、伸缩端与伸缩大臂（23）连接。

7.根据权利要求1~3、5和6任一项所述的适用于隧道施工的多功能台车，其特征在于，所述钢拱架安装装置包括相配合的起吊机构（4）和运输机构（5）。

8.根据权利要求7所述的适用于隧道施工的多功能台车，其特征在于，所述起吊机构（4）包括连接在移动台车（1）上的起吊卷扬机（41）和吊臂（42），吊臂（42）上设有滑轮，起吊卷扬机（41）的钢丝绳与滑轮滑动配合。

9.根据权利要求8所述的适用于隧道施工的多功能台车，其特征在于，所述运输机构（5）包括内侧运输组件和外侧运输组件，内侧运输组件包括设置在移动台车（1）上的内侧移动轨道（51）和设置在内侧移动轨道（51）上的内侧运输台（53），所述内侧运输台（53）通过运输移动驱动件与内侧移动轨道（51）连接；外侧运输组件包括设置在移动台车（1）上的外侧移动轨道（54）和设置在外侧移动轨道（54）上的外侧运输台（55），所述外侧运输台（55）通过运输移动驱动件与外侧移动轨道（54）连接。

10.根据权利要求9所述的适用于隧道施工的多功能台车，其特征在于，所述内侧运输台（53）和外侧运输台（55）上均设有用于撑起钢拱架的升降支撑件（52），所述升降支撑件（52）包括钢拱架撑台（521）和驱动钢拱架撑台（521）升降的升降驱动件（522），升降驱动件（522）一端与钢拱架撑台（521）连接、另一端与内侧运输台（53）或外侧运输台（55）连接。

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