小车、管廊施工系统及施工方法与流程

本发明涉及管廊施工领域，具体而言，涉及一种小车、管廊施工系统及施工方法。

背景技术：

管廊是指在地下用于集中敷设电力、通信、广电、给排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。

现有管廊施工方案有现浇和预制拼装两种施工方法。现有预制拼装施工方法的管廊节段的转运设备存在无法很好地适应狭小施工空间的问题。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种小车，以解决现有的转运设备存在无法很好地适应狭小施工空间的问题。

本发明的另一目的在于提供一种具备上述小车的管廊施工系统。

本发明的再一目的在于提供一种使用上述小车的管廊施工方法。

本发明的实施例是这样实现的：

一种小车，其包括机架、行驶系统、姿态调整系统。机架包括两个间隔相对并相对固接的纵梁。行驶系统连接于机架，并被构造成用于驱动小车行驶。姿态调整系统连接于机架，并具有被构造成用于承载外物和调整外物姿态的承载端。行驶系统和姿态调整系统均位于两个纵梁之间，且行驶系统分设于机架的长向两端。姿态调整系统设置于机架的长向两端之间，并与行驶系统在机架的长向并排设置。

在本发明的一个实施例中：

姿态调整系统包括升降油缸、横移油缸。两个纵梁之间连接有横移轨道，升降油缸可活动地配合于横移轨道，并被构造成能够沿横移轨道运动。横移油缸连接于机架的一侧的纵梁，并被构造成传动连接升降油缸和用于驱动升降油缸沿横移轨道运动。

在本发明的一个实施例中：

两个纵梁的高向一端的端面分别设有缺口，横移油缸的缸体设置于缺口中，横移油缸的活塞杆朝向升降油缸，并连接升降油缸的缸体。

在本发明的一个实施例中：

缺口的底面连接有支座，横移油缸的缸体连接于支座。

在本发明的一个实施例中：

机架还包括连接于缺口的开口两端并盖合横移油缸的盖板。盖板的上端面和纵梁的一端端面高向齐平。

在本发明的一个实施例中：

两个纵梁之间连接有两个相互间隔的横梁。横梁的高向端面位于纵梁的高向端面之下。两个横梁在两个纵梁之间围成高向开放的用于设置升降油缸的空间。横移轨道共有两个，两个横移轨道分别连接于两个横梁的端面，升降油缸的缸体两侧分别跨搭于两个横移轨道上，并被可活动地限定于横移轨道和与横移轨道间隔相对的压块之间。

在本发明的一个实施例中：

两个横梁上分别连接有侧限位板，侧限位板和对应的横移轨道、压块围成开口朝向升降油缸的u形口。升降油缸的缸体的两侧分别嵌设于其两侧的u形口中。

在本发明的一个实施例中：

姿态调整系统还包括可活动地配合于横移轨道的座板。升降油缸的缸体固连于座板，升降油缸的活塞杆朝高向设置，升降油缸的活塞杆的外端为承载端。

在本发明的一个实施例中：

横移轨道为包括一排辊子的滚动轨道。

在本发明的一个实施例中：

纵梁包括高向一端开口的u形槽结构和多个间隔连接于u形槽结构的两侧板之间的隔板。

在本发明的一个实施例中：

两个纵梁限定第一空间。两个纵梁之间连接有若干相互间隔的横梁，横梁将两个纵梁之间的第一空间分隔成若干沿机架的长向分布的子空间。行驶系统设置于机架长向两端的子空间中，姿态调整系统设置于机架长向两端之间的子空间中。

在本发明的一个实施例中：

姿态调整系统包括升降系统和横移系统。升降系统可活动地配合于机架，并具有被构造成用于承载外物和带动所承载的外物升降的承载端。横移系统传动连接升降系统，并被构造成用于驱动升降系统沿机架的横向移动。

在本发明的一个实施例中：

姿态调整系统共有两组，两组姿态调整系统沿机架的长向依次分布。

在本发明的一个实施例中：

行驶系统包括若干轮组，轮组包括第一驱动器和两个轮体，且构成同一个轮组的两个轮体分别转动连接于机架的横向两侧。第一驱动器设置于两个纵梁之间，并传动连接两个轮体中的一个。

在本发明的一个实施例中：

机架的长向两端分别设有两个沿机架长向间隔设置的轮组，且位于机架同一端的两个轮组的四个轮体呈矩形分布，且第一驱动器所连接的轮体呈对角分布。

在本发明的一个实施例中：

两个纵梁限定第一空间。纵梁的高向一端端面具有向其高向另一端凹入的第二空间。轮体转动设置于第二空间中。第一驱动器从第一空间穿入第二空间，并传动连接对应的轮体。

在本发明的一个实施例中：

机架还包括固连于两个纵梁之间并分隔位于机架同一端的相邻的轮组的横梁。

本发明实施例还提供一种管廊施工系统，用于预制管廊节段的拼装，管廊施工系统包括沿管廊基坑长向设置的轨道，各个轨道上分别配合至少一个前述的小车。

在本发明的一个实施例中：

管廊基坑的坑底面的宽向两侧分别设置有沿管廊基坑的长向延伸的第一轨道槽，轨道设置于第一轨道槽的槽底面。

在本发明的一个实施例中：

设置于轨道上的小车的最小高度小于第一轨道槽的深度，最大高度大于第一轨道槽的深度。

在本发明的一个实施例中：

管廊施工系统还包括第二轨道槽和支撑小车。第二轨道槽设置于管廊基坑的底面，并设置于两个轨道槽之间。第二轨道槽中设有第二轨道。支撑小车被配置成能够支撑管廊节段并沿第二轨道运动。

本发明实施例还提供一种管廊施工方法，包括以下步骤：

使用转运系统转运管廊节段，转运系统包括两个前述的小车，两个小车沿横向间隔设置；管廊节段的宽向两侧分别支撑于两个小车。

在本发明的一个实施例中，管廊施工方法还包括：

在管廊基坑的坑底面开设两条沿管廊基坑的延伸方向延伸的第一轨道槽，第一轨道槽用作小车的运行轨道。

在本发明的一个实施例中，管廊施工方法还包括：

在管廊基坑的坑底面开设若干第二轨道槽。第二轨道槽位于两个第一轨道槽之间。第二轨道槽用作支撑小车的运行轨道。支撑小车可采用前述的小车，且其行驶系统的第一驱动器不启动。

在本发明的一个实施例中，管廊施工方法还包括：

小车的承载端能够下降至坑底面之下或升出坑底面之上。

在本发明的一个实施例中，管廊施工方法还包括：

将装载点的管廊节段吊运至两个小车上，且使管廊节段的宽向两侧分别支撑于两个小车的承载端。

在本发明的一个实施例中，管廊施工方法还包括：

试拼步骤：使用小车将管廊节段运至拼装面附近，使用小车的姿态调整系统调整管廊节段的姿态，找到管廊节段的正确的拼装姿态。

综上所述，本发明实施例中的小车具有结构紧凑，外形轮廓小，能够适应狭小空间作业的有益效果能够适用于本发明实施例中的管廊施工系统和管廊施工方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明实施例中的小车的结构示意图；

图2是本发明实施例中的机架的结构示意图；

图3是本发明实施例中的小车的另一视角视图；

图4为图1的局部放大图(部分结构爆炸展示)；

图5为本发明实施例中的机架的另一个视角视图；

图6是本发明实施例中的管廊施工系统的结构示意图；

图7为图6的立体视图(部分结构隐藏)。

图标：100-小车；u0-机架；u1-行驶系统；u2-姿态调整系统；d1-承载端；10-纵梁；20-横梁；q1-第一空间；q2-第二空间；q3-子空间；30-横移轨道；40-升降油缸；50-横移油缸；60-轮组；62-第一驱动器；61-轮体；11-连接台；u21-升降系统；u22-横移系统；k1-缺口；51-缸体；52-活塞杆；12-支座；12a-板件；12b-杆件；13-盖板；k2-弧形缺口；14-支撑座；41-缸体；42-活塞杆；15-压块；16-侧限位板；200-轨道；c1-第一轨道槽；c2-第二轨道槽；c0-管廊基坑；010-管廊施工系统；m1-管廊节段；43-座板；100'-支撑小车；61a-从动轮体；10a-u形槽结构；10b-隔板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，本发明的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

图1是本发明实施例中的小车100的结构示意图。请参照图1，本实施例中的小车100包括机架u0、行驶系统u1和姿态调整系统u2。行驶系统u1连接于机架u0，用于驱动小车100行驶，以改变小车100的位置。姿态调整系统u2连接于机架u0，用于承载外物和调整所承载外物的姿态。行驶系统u1和姿态调整系统u2共同作用，可实现将外物转运至施工点，并将外物调整至所需的姿态。例如，本实施例中的小车100用于管廊施工中管廊节段拼装时，可将待拼装的管廊节段置于姿态调整系统u2的承载端d1，由小车100将管廊节段转运至拼装点和将小车100上的管廊节段的姿态调整至所需位姿(例如调整为与已装管廊节段准确相对的位姿)，从而可实现管廊节段的准确拼装。

为使小车100适应在狭小空间的施工作业，例如用于管廊施工的管廊节段拼装工作，本发明实施例中的小车100主要进行了一系列的小型化设计，其包括对小车100高向尺寸的设计，宽向尺寸的设计。下面将介绍一些可行示例。

图2是本发明实施例中的机架u0的结构示意图。请参见图2，本实施例中的机架u0包括两个间隔相对设置的纵梁10和若干固接于两个纵梁10之间的横梁20。两个纵梁10之间限定第一空间q1，横梁20将第一空间q1分隔成沿长向并排的子空间q3。配合参见图1，部分子空间q3用于容纳行驶系统u1，部分子空间q3用于容纳姿态调整系统u2，以尽可能减少行驶系统u1和姿态调整系统u2伸出机架u0高向外轮廓之外或宽向外轮廓之外的部分，以使小车100整体的高向尺寸和宽向尺寸尽可能小，适应在狭小空间作业。

为切合小车100小型化的目标，本实施例中行驶系统u1的设置方式可以有多种。图3是本发明实施例中的小车100的另一视角视图，旨在清晰展示行驶系统u1的一种构成和设置形式。请参见图3(配合参见图2)，本实施例中的行驶系统u1包括若干轮组60，各轮组60分别包括第一驱动器62和两个轮体61，且构成同一个轮组60的两个轮体61分别转动连接于机架u0的横向两侧。第一驱动器62设置于两个纵梁10之间，并传动连接两个轮体61中的一个。可选地，第一驱动器62横向设置于机架u0长向两端的子空间q3中。

轮组60的设置方式可以有多种，例如，机架u0的长向两端分别设有两个沿机架u0长向间隔设置的轮组60，且位于机架u0同一端的两个轮组60的四个轮体61呈矩形分布，且第一驱动器62所连接的轮体61呈对角分布。如此，机架u0长向各端的两侧由第一驱动器62直接驱动的轮体61均为两个，对应的从动的轮体61也为两个，以使行驶系统u1横向两侧驱动力平衡。

本实施例中的第一驱动器62设置于两纵梁10所限定的第一空间q1中，并位于机架u0高向两端面之间，不超出机架u0高向两端面之外，避免扩大小车100的整体高向尺寸，以适应狭小的作业空间。另外，本实施例的形式系统采用由第一驱动器62直接传动连接一侧轮体61的方式进行驱动，也减少了驱动传动结构的设置。第一驱动器62采用伺服控制方式进行控制。小车100横向两侧的行驶系统u1通过不同的第一驱动器62进行控制，可方便地通过横向两侧的第一驱动器62控制小车100两侧以不同速度运行，从而还可使小车100适应在非直线轨道上的运行。

为进一步容置轮体61，纵梁10的高向一端端面具有向其高向另一端凹入的第二空间q2。轮体61转动设置于第二空间q2中。第一驱动器62从第一空间q1穿入第二空间q2，并传动连接对应的轮体61。

机架u0还包括固连于两个纵梁10之间并分隔位于机架u0同一端的相邻的轮组60的横梁20。横梁20的高向两端面和纵梁10平齐，并设置为u形板状结构。横梁20可加强两纵梁10之间的结构刚度。

为固定连接第一驱动器62，在机架u0的纵梁10内侧设置方形的连接台11以增强结构厚度，第一驱动器62法兰连接于连接台11。

另外，在机架u0的长向两端之间还可设置从动的用于支撑机架u0的独立的从动轮体61a。

下面具体描述本实施例中的姿态调整系统u2。

本实施例中的姿态调整系统u2用于承载外物，并调整所承载外物的姿态。例如，用于管廊施工中的管廊节段拼装时，为使待拼装的管廊节段准确对正拼装面，一般需要调整待拼装的管廊节段的横向位姿、高度位姿。

请再次参见图1，本实施例中姿态调整系统u2包括升降系统u21和横移系统u22。升降系统u21可活动地配合于机架u0，并具有被构造成用于承载外物和带动所承载的外物升降的承载端d1。横移系统u22传动连接升降系统u21，并被构造成用于驱动升降系统u21沿机架u0的横向移动。本实施例中的姿态调整系统u2共有两组，两组姿态调整系统u2沿机架u0的长向依次分布。当然，在其他实施例中，姿态调整系统u2还可根据实际需要设置为多组。该处所说的实际需要可以是所承载的外物荷载大，单个姿态调整系统u2的驱动力不足的情况；也可是其他合适情况。

图4为图1的局部放大图(部分结构爆炸展示)，主要展示本实施例中的姿态调整系统u2的结构。请参见图4，姿态调整系统u2包括升降油缸40、横移油缸50。两个纵梁10之间的连接有横移轨道30，升降油缸40可活动地配合于横移轨道30，并被构造成能够沿横移轨道30运动。横移轨道30为包括一排辊子的滚动轨道，以使得升降油缸40的横向移动为滚动。可选地，横移油缸50连接于机架u0的一侧的纵梁10，并被构造成传动连接升降油缸40和用于驱动升降油缸40沿横移轨道30运动。

为进一步确保小车100整体高度尺寸足够小，在两个纵梁10的高向一端的端面分别设有缺口k1，横移油缸50的缸体51设置于缺口k1中，横移油缸50的活塞杆52朝向升降油缸40，并连接升降油缸40的缸体41。缺口k1的设置，使机架u0具有容纳横移油缸50的空间，避免在机架u0高向端面之外设置结构。横移油缸50在缺口k1中的固接方式可以有多种。例如，缺口k1的底面连接有支座12，横移油缸50的缸体51连接于支座12。本实施例中的支座12包括两个相对固定于缺口k1底面的板件12a。横移油缸50的缸体51通过杆件12b连接于两个板件12a之间。机架u0还包括连接于缺口k1的开口两端并盖合横移油缸50的盖板13。盖板13的上端面和纵梁10的一端端面高向齐平。为适应横移油缸50，盖板13上设置弧形缺口k2。盖板13的固定方式可以为，在缺口k1的两侧设置支撑座14，盖板13为向下开口的u形结构，并支撑在两个支撑座14上，并通过螺钉等方式可拆卸连接，以方便安装或者拆卸横移油缸50。

请继续参见图4，两个纵梁10之间连接有两个相互间隔的横梁20。横梁20的高向端面位于纵梁10的高向端面之下。两个横梁20在两个纵梁10之间围成高向开放的用于设置升降油缸40的空间(配合参见图3)。横移轨道30共有两个，两个横移轨道30分别连接于两个横梁20的端面，升降油缸40的缸体41两侧分别跨搭于两个横移轨道30上，并被可活动地限定于横移轨道30和与横移轨道30间隔相对的压块15之间。横移轨道30的设置方式可以是，两个横梁20上分别连接有侧限位板16，侧限位板16和对应的横移轨道30、压块15围成开口朝向升降油缸40的u形口。升降油缸40的缸体41的两侧分别嵌设于其两侧的u形口中。姿态调整系统u2还包括可活动地配合于横移轨道30的座板43。升降油缸40的缸体41固连于座板43，升降油缸40的活塞杆42朝高向设置，升降油缸40的活塞杆42的外端为承载端d1。座板43为板状结构，其中间设置用于配合升降油缸40的缸体41的圆孔，座板43的侧面设置枢接座，用于枢接横移油缸50的活塞杆52前端。

本实施例中的机架u0的加工方式可以有多种。例如通过板材焊接成型，然后机加工成用于安装行驶系统u1或姿态调整系统u2的细节结构，如各个安装孔等。请参见图5，纵梁10由高向一端开口的u形槽结构10a和多个间隔连接于u形槽结构10a的两侧板之间的隔板10b。两个纵梁10之间连接有若干相互间隔的横梁20，横梁20为板状结构。横梁20将两个纵梁10之间的第一空间q1分隔成若干沿机架u0的长向分布的子空间q3。行驶系统u1设置于机架u0长向两端的子空间q3中，姿态调整系统u2设置于机架u0长向两端之间的子空间q3中。可选的，位于两端的分隔轮组60的横梁20为单一的板状结构，位于中间的两组共四个用于支撑配合姿态调整系统u2的横梁20由两个间隔的板材构成。

本实施例中的设计理念是将机架u0设置成具有若干空间，行驶系统u1和姿态调整系统u2的构成部分尽可能地置于机架u0上的空间，从而获得结构高度紧凑、外形轮廓尺寸足够小的小车100形式，适应狭小空间的作业。

综上所述，本发明实施例提供的小车100具有结构紧凑，外形轮廓小，能够适应狭小空间作业的有益效果。

实施例二

图6是本发明实施例中的管廊施工系统010的结构示意图。本实施例中的管廊施工系统010用于预制管廊节段m1的拼装。为展示管廊施工系统010的使用状态，图6中额外用虚线示出了管廊节段m1。图7为图6的立体视图，为展示清楚，仅展示轨道200、小车100，管廊节段m1隐藏，并展示管廊节段m1的承载方式。请参见图6、图7，管廊施工系统010包括沿管廊基坑c0长向设置的轨道200，各个轨道200上分别配合至少一个实施例一中的小车100。可选地，管廊基坑c0的坑底面的宽向两侧分别设置有沿管廊基坑c0的长向延伸的第一轨道槽c1，轨道200设置于第一轨道槽c1的槽底面。可选地，设置于轨道200上的小车100的最小高度小于第一轨道槽c1的深度，最大高度大于第一轨道槽c1的深度。

在本实施例的一种实施方式中，管廊施工系统010还包括第二轨道槽c2和支撑小车100’。第二轨道槽c2设置于管廊基坑c0的底面，并设置于两个第一轨道槽c1之间。第二轨道槽c2中设有轨道200。支撑小车100’被配置成能够支撑管廊节段m1并沿轨道200运动。支撑小车100’可采用实施例一中的小车100，但是在使用过程中，其行驶系统u1的第一驱动器62不启动，即不提供驱动力，以从动形式使用。

支撑小车100’及轨道200的设置位置及数量可根据所承载的管廊节段m1的结构、重量及管廊基坑c0底部的承载能力决定。

实施例三

本实施例提供一种管廊施工方法，其包括以下步骤：

在管廊基坑c0的坑底面开设两条沿管廊基坑c0的延伸方向延伸的第一轨道槽c1；第一轨道槽c1用作实施例一中的小车100的运行轨道200；可选地，小车100的承载端d1能够下降至坑底面之下或升出坑底面之上。在转运时，小车100的承载端d1位于坑底面之上，以使其上承载的管廊节段m1和坑底面相互间隔，避免管廊节段m1和坑底面之间相接触影响转运。需要卸载小车100时，可通过将承载端d1下降至坑底面之下，使管廊节段m1的荷载支撑于坑底面，从而使小车100和管廊节段m1脱离。卸载后的小车100可沿第一轨道槽c1退出管廊节段m1下方，可再次运动至装载点用于转运下一个管廊节段m1。)

将装载点的管廊节段m1吊运至两个小车100上，且使管廊节段m1的宽向两侧分别支撑于两个小车100的承载端d1；

使用转运系统转运管廊节段m1，转运系统包括两个实施例一中的小车100，两个小车100沿横向间隔设置。管廊节段m1的宽向两侧分别支撑于两个小车100；

试拼步骤：使用小车100将管廊节段m1运至拼装面附近，使用小车100的姿态调整系统u2调整管廊节段m1的姿态，找到管廊节段m1的正确的拼装姿态；

然后退回小车100，在拼装面和待拼装的管廊节段m1的结合面上涂粘结剂，再重新完成管廊节段m1的拼装。

一次拼装完成后，可降下小车100的承载端d1，使小车100和管廊节段m1脱开，然后可再次运动至装载点，用于转运下一个管廊节段m1。

可选地，例如在所承载的管廊节段m1重量较大或管廊基坑c0底面的承载能力较差时，可在管廊基坑c0的坑底面开设若干第二轨道槽c2。第二轨道槽c2位于两个第一轨道槽c1之间。第二轨道槽c2用作支撑小车100’的运行轨道200。支撑小车100’可采用实施例一中的小车100，且其行驶系统u1的第一驱动器不启动。本实施例中设置一个第二轨道槽c2和一个支撑小车100’，且中间的支撑小车100’支撑于管廊节段m1中间的竖向分隔处。

本实施例中的管廊施工系统010和管廊施工方法使用实施例一中的小车100，能够高效地转运和拼装管廊节段m1。

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