一种隧道衬砌设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种建筑物衬砌设备，特别涉及一种隧道衬砌设备。


背景技术：

2.目前，用于隧道内壁的衬砌工艺主要包括，散拼钢板内衬分次浇筑衬砌和钢管组焊专机组圆+浇筑衬砌等，中国专利文献 cn110529157a公开了一种适用于圆形含钢内衬隧道的衬砌施工设备及方法，其中，设备包括铺设在隧道底部的轨道，所述轨道上通过滚动配合安装有用于输送瓦片的喂料小车，所述隧道内部布置有主梁承重桁架，所述主梁承重桁架的顶部通过滚动配合安装有钢内衬运输小车，所述喂料小车的输送末端设备有用于对钢内衬分片瓦片进行组装焊接的组焊专机装置。在施工步骤中，还具体包括了拼装组焊专机装置和多功能针梁台车结构，并利用多功能针梁台车作为钢筋绑扎平台，进行第一至三个节段的衬砌钢筋绑扎施工。
3.上述现有技术存在的缺点包括：
4.1、采用喂料小车通过主梁承重桁架进行钢内衬的输送，导致整个设备及施工工艺复杂，且不宜快速精准地将钢内衬运送至指定位置；
5.2、针梁台车和主梁承重桁架的使用会导致隧道空间被堵塞，从而导致交通中断，这是因为针梁台车的结构和工作原理所限制。
6.因此，需要提供一种新的衬砌设备以解决上述至少一个技术问题。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题在于如何提供一种能够快速且准确运送内衬结构，且又不会阻断交通的隧道衬砌设备。
8.本实用新型的一种隧道衬砌设备，包括：主门架结构，具有适于通过交通工具的中空区域；传送机构，跨设于所述主门架结构的两个侧面和上部，并与所述主门架结构连接，用于沿所述主门架结构的外围周向传送内衬结构；顶升机构，具有支撑端和顶升端，其中，所述支撑端与所述主门架结构连接，所述顶升端可沿径向做伸缩运动，且适于将位于所述传送机构上的所述内衬结构径向顶离所述传送机构；驱动机构，与所述传送机构连接，用于驱动所述传送机构；微调机构，设置与所述主门架结构上，用于调节所述传送机构在所述主门架结构的轴向上与所述主门架结构的相对位置关系；控制机构，与所述顶升机构、所述驱动机构和所述微调机构连接，适于对所述顶升机构、所述驱动机构和所述微调机构进行控制。
9.上述的隧道衬砌设备，其中，所述主门架结构还包括台车主结构，以及设置在所述台车主结构上，且与所述台车主结构沿所述轴向活动配合的支撑骨架，其中，所述传送机构设于所述支撑骨架上，所述微调机构一端设于所述台车主结构上，另一端与所述支撑骨架连接。
10.上述的隧道衬砌设备，其中，所述台车主结构上具有沿所述轴向延伸设置的导向
槽，所述支撑骨架具有设置于所述导向槽中并与所述导向槽活动连接的导向结构。
11.上述的隧道衬砌设备，其中，所述导向结构为导轨，所述活动连接为滑动连接。
12.上述的隧道衬砌设备，其中，所述导向结构为滚轮机构，包括滚轮和用于将所述滚轮安装在所述传送机构上的安装结构，所述活动连接为所述滚轮与所述导向槽间的滚动连接。
13.上述的隧道衬砌设备，其中，所述微调机构包括沿所述轴向可伸缩的油缸机构，或者包括传动部件和与所述传动部件连接的步进电机。
14.上述的隧道衬砌设备，其中，所述传送机构包括：驱动轮；从动轮；链式结构，设置于所述驱动轮和所述从动轮上，其中所述链式结构上设置有适于与所述内衬结构配合连接的连接结构；安装结构，用于将所述驱动轮和所述从动轮安装在所述主门架结构上。
15.上述的隧道衬砌设备，其中，所述链式结构为链条或钢丝绳。
16.上述的的隧道衬砌设备，其中，所述主门架结构的底部设置有行走机构；所述行走机构具有受所述控制机构控制的转向装置，所述顶升机构的所述支撑端设置于所述支撑骨架上。
17.上述的的隧道衬砌设备，其中，所述顶升机构为油缸机构或螺纹伸缩机构。
18.上述的隧道衬砌设备，其中，所述连接结构为挂装钩钉。
19.上述的隧道衬砌设备，其中，还包括设备顶升机构，设于所述主门架设备的下部，受所述控制机构控制，用于升降所述隧道衬砌设备。
20.上述的隧道衬砌设备，其中，所述设备顶升机构包括至少位于设备四个角的顶升油缸。
21.上述的隧道衬砌设备，其中，所述顶升机构位于所述行车机构上，用于通过所述行走机构升降所述隧道衬砌设备。
22.本实用新型上述技术方案与现有技术相比具有如下技术效果：
23.1、本实用新型的隧道衬砌设备，包括主门架结构，具有适于通过交通工具的中空区域，且传送机构跨设于所述主门架结构的两个侧面和上部，并与所述主门架结构连接，用于沿所述主门架结构的外围周向传送内衬结构；所述采用作为对隧道内壁进行支撑的内衬结构为周向跨设于主门架结构的外围，而不现有技术中的针梁台车，其驱动机构位于隧道的中央位置，会导致阻碍交通；另外，采用的传送机构为沿主门架结构外围周向布置，可以快速准确地将内衬结构传送到靠近隧道内壁所要求的位置，可以大大提高施工效率。
24.2、设置所述微调机构，用于调节所述传送机构在所述主门架结构的轴向上与所述主门架结构的相对位置关系，可以根据隧道的实际情况调整安装位置，从而可以降低对隧道衬砌设备定位的要求，进而可以提高施工效率。
25.3、所述传送机构包括：驱动轮；从动轮；链式结构，设置于所述驱动轮和所述从动轮上，其中所述链式结构上设置有适于与所述内衬结构配合连接的连接结构；安装结构，用于将所述驱动轮和所述从动轮安装在所述主门架结构上。采用以上设计方案，可以快速和方便地将内衬结构与链式结构安装配合，链式结构能够快速准确地将内衬结构传送就位。
26.4、所述主门架结构的底部设置有行走机构，能够方便地将本实用新型的隧道衬砌设备快速定位到隧道内的任何位置。
27.5、所述主门架结构还包括台车主结构，以及设置在所述台车主结构上的支撑骨
架，其中，所述行走机构设置于所述台车主结构的底部，所述顶升机构的所述支撑端设置于所述支撑骨架上；采用支撑骨架与台车主结构的设计可以方便装配和维护。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
29.图1为本实用新型隧道衬砌设备其中一种实施方式的结构示意图；
30.图2为本实用新型隧道衬砌设备的传送机构第一种实施方式的示意图；
31.图3为本实用新型的隧道衬砌设备的传送机构的侧示图；
32.图4为本实用新型隧道衬砌设备的传送机构第二种实施方式的示意图；
33.附图标记说明
34.1-主门架结构；11-台车主结构；12-支撑骨架；13-导向槽 2-传送机构；21-驱动轮；22-从动轮；23-链式结构；24-连接结构； 25-安装结构；251-第一安装座；252-第二安装座；
35.3-顶升机构；31-支撑端；32-顶升端；
36.4-驱动机构；41-减速电机；42-驱动电机；
37.5-微调机构；
38.6-行走机构；
具体实施方式
39.下面将结合附图对本实用新型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，都属于本实用新型保护的范围。
40.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
41.如图1-3所示，本实用新型的一种隧道衬砌设备，包括：
42.主门架结构1，具有适于通过交通工具的中空区域c；
43.传送机构2，跨设于所述主门架结构1的两个侧面和上部，并与所述主门架结构1连接，用于沿所述主门架结构1的外围周向r传送内衬结构(此处未标出)；
44.顶升机构3，具有支撑端31和顶升端32，其中，所述支撑端31 与所述主门架结构1连接，所述顶升端31可沿径向x做伸缩运动，且适于将位于所述传送机构2上的所述内衬结构径向顶离所述传送机构；
45.驱动机构4，与所述传送机构2连接，用于驱动所述传送机构2；其中，所述驱动机构4优选为包括与驱动轮21连接的减速电机41，以及与所述减速电机41连接的驱动电机42；
46.微调机构5，设置与所述主门架结构1上，用于调节所述传送机构2在所述主门架结构1的轴向上与所述主门架结构1的相对位置关系；
47.控制机构，与所述顶升机构3、所述驱动机构4和所述微调机构 5连接，适于对所述顶升机构3、所述驱动机构4和所述微调机构5 进行控制。
48.所述主门架结构1可以包括台车主结构11，以及设置在所述台车主结构上的支撑骨架12，其中，所述支撑骨架12可以固定设置在所述台车主结构11上；也可以与所述轴向活动配合，所述轴向与所述顶升机构3所布置的径向方向和/或所述主门架结构1的周向垂直，更具体地，当本实施例的所述隧道衬砌设备放置于隧道内进行实施时，所述轴向为隧道的延伸方向。
49.所述传送机构2设于所述支撑骨架12上，所述微调机构5一端设于所述台车主结构11上，另一端与所述支撑骨架12连接,用于驱动所述支撑骨架12带着所述传送机构2沿所述轴向做往复运动。
50.具体地，所述台车主结构11上具有沿所述轴向延伸设置的导向槽13，所述支撑骨架12具有设置于所述导向槽13中并与所述导向槽活动连接的导向结构14。作为其中一种实施方式，所述导向结构 14为导轨，所述活动连接为滑动连接。作为其中另一种实施方式，所述导向结构14为滚轮机构，包括滚轮和用于将所述滚轮安装在所述传送机构上的安装结构，所述活动连接为所述滚轮与所述导向槽间的滚动连接。
51.所述微调机构包括沿所述轴向可伸缩的油缸机构，或者包括传动部件和与所述传动部件连接的步进电机。
52.另外，所述行走机构6设置于所述台车主结构11的底部，所述顶升机构3的所述支撑端31设置于所述支撑骨架12上。所述顶升机构3可以为油缸机构或螺纹伸缩机构。所述连接结构24可以为挂装钩钉，或者其它可以与所述内衬结构快速配合且方便分离的结构。
53.优选地，所述内衬结构为弧型波纹钢板，其中，所述挂装钩钉具有沿所述顶升机构的伸缩方向延伸设置的突出结构，所述弧型波纹钢板上成型有适于与所述突出结构插接配合的凹陷结构，所述凹陷结构和所述突出结构在所述顶升机构的伸缩方向仅为滑动配合。
54.所述行走机构6具有受所述控制机构控制的转向装置，所述顶升机构的所述支撑端设置于所述支撑骨架上。
55.所述传送机构2可以具体包括：驱动轮21；从动轮22；链式结构23，设置于所述驱动轮21和所述从动轮22上，其中所述链式结构23上设置有适于与所述内衬结构配合连接的连接结构24；以及安装结构25，用于将所述驱动轮21和所述从动轮22安装在所述主门架结构1上。所述驱动轮21优选为与所述减速机41连接，所述减速机41与所述驱动电机42连接，所述安装结构25具体可以包括用于安装所述驱动轮21的第一安装座251和用于安装所述从动轮22的第二安装座252；进一步地，所述驱动轮21和所述从动轮22至少其中之一具有为链式结构23的提供导向功能。所述主门架结构1的底部可以设置有行走机构6。
56.所述链式结构23可以为链条；如图4所示，所述链式结构23也可以为钢丝绳。
57.作为优选实施方式，本实施例的隧道衬砌设备还包括设备顶升机构(此处未标出)，设于所述主门架设备的下部，受所述控制机构控制，用于升降所述隧道衬砌设备。所述设备顶升机构可以是包括至少位于设备四个角的顶升油缸。或者，所述顶升机构也可以位于所述行车机构上，用于通过所述行走机构升降所述隧道衬砌设备。
58.采用本实用新型上述隧道衬砌设备的施工过程包括如下步骤：
59.步骤1：将隧道衬砌设备放置于隧道待施工位置，可以通过行走机构运动至该位
置，并进行轴向定位；
60.步骤2：将作为内衬结构的弧型波纹钢板安置在位于主门架结构下方一侧的所述链式机构上的连接结构上；无需通过其上设备将其提升至主门架结构的顶部，使用安装快捷；
61.步骤3：通过控制机构控制驱动机构驱动所述传送机构将所述弧型波纹钢板沿所述主门架结构的外围周向传送至所需要安装内衬结构的初步位置；
62.由于隧道衬砌设备在轴向上被定位，因此，所述传送机构在轴向上的初始位置也被定位，通过控制传送机构传送弧型波纹钢板只需要考虑在周向上准确传送即可；尤其是当传送机构为具有链式结构的传送机构时，通过驱动电动与传送机构的配合即可容易实现；然而，由于隧道衬砌设备在轴向上的定位可能会发现轻微的偏差；继续调整隧道衬砌设备在轴向的位置已不是很方便，因此，需要进行微调步骤；
63.步骤4：通过控制机构控制所述微调机构对所述传送机构沿所述主门架结构的所述轴向调节所述传送机构与所述主门架结构的相对位置，从而实现弧型波纹钢板在所述轴向上的精确定位，以弥补隧道衬砌设备在轴向的位置定位不精确的情况；
64.步骤5：通过控制机构控制顶升机构，将所述弧型波纹钢板顶离所述链式传送机构的所述连接结构，并顶至隧道的内壁上的最终位置处；
65.其中，多个所述弧型波纹钢板分别通过上述步骤1-4的连续传送多个所述弧型波纹钢板，并通过上述步骤5将多个所述弧型波纹钢板顶至所述内壁上，可以构成连续的与所述隧道的所述内壁配合的弧型内衬结构；
66.步骤6：通过施工人员或其它设备对相邻的两个所述弧型波纹钢板的接缝处进行焊接或者螺丝连接，使多个所述弧型波纹钢板构成一个整体。
67.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。