一种隧道内壁的修补方法及装置与流程

1.本发明涉及一种隧道内壁的修补方法及修补装置，属于隧道施工平台技术领域。


背景技术：

2.在公路和铁路隧道施工过程中，模筑混凝土浇筑完成后难免出现需要进行修补或装饰的情况，由于此类工程数量较小，机械使用频率不高，若现场设置专门的台车作业平台成本较高。现有技术通常是在装载机上焊接简易操作架进行施工，现有技术存在安全隐患，且需要占用专门的装载机，施工成本较高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，提供一种隧道内壁的修补方法及修补装置，以消除现有技术存在的安全隐患，降低施工成本，从而克服现有技术的不足。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明的一种隧道内壁的修补方法，该方法是搭设一个与隧道结构尺寸相适应的拱形钢架；并沿拱形钢架的拱面安装一组用于支撑钢索的滑轮，钢索依次穿过滑轮，钢索两端分别与一台卷扬机连接；钢索与吊篮连接；通过卷扬机驱动吊篮沿隧道拱形内壁平行往返移动；拱形钢架底部两端设有车轮；驱动车轮使拱形钢架带动吊篮沿隧道长度方向移动，从而实现吊篮对隧道内壁的全覆盖；操作人员站在吊篮内完成对隧道内壁的装饰。
5.前述隧道内壁的修补方法中，所述拱形钢架下部采用重量较重的普通型钢焊接而成，拱形钢架上部采用重量较轻强度较高的钛合金型钢焊接而成；以提高拱形钢架的稳定性。
6.前述隧道内壁的修补方法中，所述卷扬机采用具有停车自动刹车装置的卷扬机，以确保吊篮停在隧道拱形内壁的任意位置，而不会因自重而坠落。
7.前述隧道内壁的修补方法中，所述车轮经减速器与电机连接，电机智能控制系统控制，实现左右两侧车轮同步运行和独立运行的自动切换。
8.用于上述方法的本发明的一种隧道内壁的修补装置，包括拱形钢架，沿拱形钢架拱面设有一组滑轮；拱形钢架两侧底部均设有一台卷扬机；拱形钢架一侧的卷扬机与钢索一端连接，钢索另一端依次穿过滑轮与拱形钢架另一侧的卷扬机连接；钢索与吊篮连接；拱形钢架底部两端设有车轮。
9.前述隧道内壁的修补装置中，所述钢索经抱索器与曲柄一端连接；曲柄另一端与吊杆连接，吊杆与吊篮连接。
10.由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明的方法可吊篮对隧道内壁的全覆盖；操作人员站在吊篮内可完成对隧道内壁的多项修补作业。消除了现有技术存在的安全隐患，降低了施工成本，本发明结构简单，对于保证隧道内壁施工安全，提高生产效益，具有积极意义。
附图说明
11.图1是本发明的方法示意图。
12.附图中的标记为：1-拱形钢架、2-滑轮、3-卷扬机、4-钢索、5-吊篮、6-车轮、7-抱索器、8-曲柄、9-吊杆。
具体实施方式
13.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
14.本发明的一种隧道内壁的修补方法，如图1所示，该方法是搭设一个与隧道结构尺寸相适应的拱形钢架1；并沿拱形钢架1的拱面安装一组用于支撑钢索4的滑轮2，钢索4依次穿过滑轮2，钢索4两端分别与一台卷扬机3连接；钢索4与吊篮5连接；通过卷扬机3驱动吊篮5沿隧道拱形内壁平行往返移动；拱形钢架1底部两端设有车轮6；驱动车轮6使拱形钢架1带动吊篮5沿隧道长度方向移动，从而实现吊篮5对隧道内壁的全覆盖；操作人员站在吊篮5内完成对隧道内壁的装饰。拱形钢架1下部采用重量较重的普通型钢焊接而成，拱形钢架1上部采用重量较轻强度较高的钛合金型钢焊接而成；以提高拱形钢架1的稳定性。卷扬机3采用具有停车自动刹车装置的卷扬机，以确保吊篮5停在隧道拱形内壁的任意位置，而不会因自重而坠落。车轮6经减速器与电机连接，电机智能控制系统控制，实现左右两侧车轮6同步运行和独立运行的自动切换。
15.用于上述方法的本发明的一种隧道内壁的修补装置，如图1所示，该装置包括拱形钢架1，沿拱形钢架1拱面设有一组滑轮2；拱形钢架1两侧底部均设有一台卷扬机3；拱形钢架1一侧的卷扬机3与钢索4一端连接，钢索4另一端依次穿过滑轮2与拱形钢架1另一侧的卷扬机3连接；钢索4与吊篮5连接；拱形钢架1底部两端设有车轮6。钢索4经抱索器7与曲柄8一端连接；曲柄8另一端与吊杆9连接，吊杆9与吊篮5连接。
16.具体实施例，本例中吊篮5底部设有对称分布于吊篮底面中心的劲性骨架和圆盘，圆盘中间有圆孔，采用底部带有螺纹的钢棒作为吊杆9与圆盘固定。吊杆9顶端扣接于曲柄8一端，曲柄8另一端连接抱索器7，通过抱索器7将吊篮5固定在钢索4上，吊篮5四周设置有正常的临边防护。
17.拱形钢架1采用与隧道内壁相适应的拱形金属骨架组合而成，金属骨架数量不少于三组。中间骨架下半部分采用普通热轧型钢，上半部分为钛合金材料，两侧骨架参照中间骨架下重上轻设置或整体采用钛合金轻质高强材料，各组骨架之间等间距分布的金属材料连接，确保架体整体稳定性良好。
18.吊篮5的运行轨迹由设在拱形钢架1上的一组滑轮2的排列轨迹构成，一组滑轮2的数量越多，越接近隧道内壁的拱形形状。滑轮2也可以采用设在拱形钢架1上的固定支撑轴和活动转子构成，固定支撑点数量根据隧道断面尺寸设置，活动转子套在固定支撑轴上，活动转子为类似瓷瓶的外大内小结构，以保证钢索4始终位于活动转子中间位置，构成吊篮5提升的轨迹。
19.拱形钢架1两侧底部位置对称设置有智能控制卷扬机3，当抱索器7位于架体最高点左侧时，拱形钢架1左侧的卷扬机既不牵引也不制动，由拱形钢架1右侧的卷扬机进行牵引和制动操作；当抱索器7位于拱形钢架1最高点右侧时，由拱形钢架1左侧的卷扬机进行牵引和制动操作；两侧卷扬机均设有速度控制装置，当钢索4移动速度超过1m/s时锁死，荷载
解除即可恢复使用。
20.车轮6安装在拱形钢架1两侧的底部，采用多个车轮并列形式。拱形钢架1两侧的车轮6对称设置，车轮6连接转轴，转轴另一端有皮带轮，发动机驱动皮带轮，即可带动架体向前移动。左右两侧发动机、皮带轮安装位置严格对称，以保持同步行走速度，转向装置左右两侧独立设置，转向时手动操作使两侧车轮6转向角度大致相同即可实现短距离前进和转向。车轮6的控制也可采用智能控制。
21.本发明由于采用了上述技术方案，以吊篮作为作业平台，结构简单，钢材用量少，加工成本低；吊篮的牵引采用钢索可实现自动化控制，吊篮可到达隧道各个断面位置，无操作死角；车轮可采用汽车轮胎，自身可实现行走、转向、制动。本发明整体自动化程度高，实际使用效果好。