隧道施工智能台车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及隧道专用机械设备领域，具体地说涉及一种隧道施工智能台车。
【背景技术】
[0002]目如随着中国铁路、公路等交通业保持快速的发展，特别是在尚速铁路、公路等隧道施工建设方面取得的重大成就，促进了隧道施工设计和工艺技术的迅速提高，导致山岭隧道工程结构的修建规模是前所未有的，隧道有向长大化发展的趋势，改变了过去人们往往因为线路遇到大山便使线路展线绕开，尽量缩短隧道长度或不修隧道的观念，现在遇到山岭则采取去曲取直方式从而导致隧道的长大，这在某种程度上说明隧道施工技术的发展和隧道施工设备的先进。
[0003]为此，随着铁路、公路等交通业建设的标准也越来越严格，在铁路、公路等交通业隧道的施工过程中，防水处理至关重要。目前，复合衬砌防水技术在现有的隧道防水工程中得到了广泛应用，其主要施工过程是在隧道的断面上先后分两次铺设土工布和防水板等防水材料，以达到防止岩层中的水向隧道内渗漏的目的。现有技术中，通常使用台车来铺设防水材料，如中国专利号为“201410035985.1”的现有技术在2014年4月30日公开了一种隧道防水板铺设台车及其铺设方法，其技术方案为所述台车包括台车行走装置、防水板安装装置、铺设台架、铺设小车、铺设轨道，所述的台车行走装置包括电机、行走箱、内伸缩套、行走导轨，电机栓接固定在行走箱上表面，与行走箱内的传动系统连接，驱动行走箱内的传动系统，使其沿着行走导轨行走；内伸缩套的一端通过销轴连接在行走箱上表面，外表面与栓接固定在铺设台架上的外伸缩套配合。但在实际应用过程中，该专利仍然存在着如下缺陷:一、成卷筒状的防水材料先采用人工方式上下搬运到行走小车上，再通过大量的人力物力以及装载机配合作业，才能把防水材料摊开铺设贴到初期支护表面，这一系列的施工方式都很难满足施工的要求和加速施工的进度，同时由于施工工艺繁琐、隧道内施工环境差、温度较高、粉尘较大，机械化程度低，加重了操作人员的体力消耗，增大了操作人员劳动强度，而且还增加了施工协调难度，制约了防水材料的铺设效率和施工进度，在这样的环境下施工容易出现防水材料铺设质量差、焊接质量无法保证、漏水几率增大、施工效率低下以及防水材料在铺设过程中存在焊接长度不够、破损、挂设不规范等质量隐患。二、该类型台车目前大多只适用于3?4m幅宽防水材料的铺设，均为机械辅助人工展开、人工顶升就位、人工拖拉形成垂度，人为因素对施工质量影响大，难以保证形成垂度要求，没有很好地解决防水板垂度形成工艺和防水板顶升工艺，也无自动控制方式，同时限制了 6?7m幅宽防水材料的推广使用。三、该类型台车仅仅只能用于铺设防水材料，并不能用于铺设钢筋，在铺设钢筋时需要另外的专业设备，其适用范围较差。四、台车升高后的作业无锁紧装置，一旦发生意外，将造成严重安全事故。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种隧道施工智能台车，本发明主要解决以下技术问题:一是能够快速地将防水材料卷绕到行走小车上，减少了人力物力的使用；二是能使防水材料自动展开、自动顶升就位、自动形成垂度，从而达到一次性铺设完成一卷防水材料的目的，提高了施工效率；三是能够在施工时对台车进行锁定，提高了使用的安全性。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种隧道施工智能台车，其特征在于:包括门架、输送机构、顶升机构、移动锁紧机构和两台行走小车，所述门架上固定设置有两条对称的弧形轨道，所述的两台行走小车对称设置在两条弧形轨道上；所述输送机构包括托架和卷筒，所述托架设置在门架底部用于支撑防水材料，所述卷筒转动设置在两台行走小车上用于卷绕托架上的防水材料；所述顶升机构为多组，多组顶升机构固定在门架上用于顶升防水材料；所述移动锁紧机构设置在门架下部用于门架的移动和锁紧。
[0006]所述输送机构还包括两台电机，两台电机分别固定在两台行走小车上，两台电机的动力输出轴分别与卷筒的两端连接。
[0007]所述卷筒上设置有至少两组用于固定夹持防水材料的夹持件，所述夹持件包括夹持块、夹板和固定螺栓，所述夹持块固定在卷筒上，所述夹板的端部活动连接在夹持块上，所述固定螺栓穿过夹板后固定连接在夹持块上，工作时，固定螺栓与夹板配合将防水材料固定夹持在卷筒与夹板之间。
[0008]所述卷筒上开设有安装槽，所述夹持块固定在安装槽内，所述夹持块上开设有固定螺孔，所述夹板的中部开设有通孔，所述固定螺栓穿过夹板上的通孔后固定在夹持块的固定螺孔内。
[0009]所述夹板包括为平面的夹持面和为弧形面的非夹持面，且该非夹持面的半径与卷筒的半径相同。
[0010]所述托架包括固定架体、滑动架体和多个支撑台，所述固定架体固定在门架底部，所述滑动架体滑动连接在固定架体上，所述的多个支撑台均匀固定在滑动架体上，所述支撑台上设置有弧形凹槽。
[0011]所述顶升机构包括顶杆、顶升油缸和多个真空吸盘，所述顶升油缸的数量为两套，两套顶升油缸对称固定在门架上，所述顶杆为方形结构，其两端分别与两套顶升油缸的活塞杆固定连接，所述的多个真空吸盘均匀固定在顶杆上用于吸附防水材料。
[0012]所述顶杆上还均匀开设有多个限位凹槽，所述的限位凹槽位于与真空吸盘相对应的另一面。
[0013]所述顶升油缸的活塞杆上固定连接有转换接头，所述顶杆的两端分别通过轴承与两个转换接头连接，且顶杆与转换接头之间通过插销固定。
[0014]所述顶杆上还设置有多个弹簧座，所述的弹簧座与真空吸盘位于同一面上，且弹簧座的高度高于真空吸盘的高度。
[0015]所述顶升机构的数量为五组，五组顶升机构按45度呈递增的角度布置在门架上。
[0016]所述移动锁紧机构包括底座、导柱、升降油缸和锁紧油缸，所述底座下方连接有行走轮，所述导柱的一端固定在底座上，另一端活动套设在门架的导套内，且导柱和导套上均开设有定位孔；所述升降油缸和锁紧油缸均固定在门架下部，其中，升降油缸的活塞杆固定在底座上，锁紧油缸的活塞杆上固定连接有锁紧销，锁紧时，锁紧油缸控制锁紧销插入导套上的定位孔和导柱上的定位孔。
[0017]所述导柱的数量为四根，四根导柱对称设置在门架的底部，对应的，所述锁紧油缸的数量为四套，四套锁紧油缸均固定在门架的下部。
[0018]采用本发明的优点在于:
一、本发明中，通过托架和卷筒的配合，能够快速地将防水材料卷绕到行走小车上，不仅减少了人力物力的使用及人工劳动强度，还有利于提高施工效率。通过卷筒与行走小车的配合，能使防水材料自动展开、自动顶升就位、自动形成垂度，一次性完成一卷防水材料的自动展开；通过多组顶升机构能够快速准确地将防水材料顶升至隧道内壁上，一次性完成一卷防水材料的自动顶升，大幅提高了施工效率。而通过移动锁紧机构则能够准确地控制整个台车的水平移动、上下升降移动及施工时的安全锁紧定位，不仅能够最大化地减少人力及物力的使用，还提高了使用安全性。与现有技术相比，本发明采用上述结构的配合后，不仅适用于3?4m幅宽防水材料的铺设，还能够实现6?7m幅宽防水材料的一次性铺设，铺设范围更广，铺设效率更高。
[0019]二、本发明中，卷筒与电机连接的结构，实现了防水材料的自动卷绕，有利于提高施工效率和降低人工劳动强度。而通过两台电机同步驱动卷筒卷绕的结构，则有利于提高卷筒卷绕的稳定性。
[0020]三、本发明中，通过至少两组夹持件固定防水材料，保证了防水材料固定的稳定性。而夹持件主要由夹持块、夹板和固定螺栓组成的结构，则使得卷筒具有结构简单、固定夹持速度快和固定夹持效果好的优点。
[0021]四、本发明中，夹板的夹持面设置为平面，有利于提高夹持的稳固性，而夹板的非夹持面设置为与卷筒半径相同的弧形面，则使得安装有夹持件的卷筒在整体结构上还是属于圆柱体结构，这样不仅有利于快速卷绕，还不会对防水材料造成损伤。
[0022]五、本发明中，通过滑动架体与固定架体的配合，不仅能够快速将防水材料放置到滑动架体的支撑台上，还能够对放置好的防水材料进行定位，有利于下一卷绕工序的快速进行。而通过设置在滑动架体上的多个支撑台，则能够在卷筒卷绕时防止防水材料跑偏。
[0023]六、本发明中，通过真空吸盘能够自动将展开的防水材料吸附在顶杆上，进而避免展开的防水材料在顶升过程中滑落或偏移，有利于提升施工效率。
[0024]七、本发明中，在与真空吸盘相对应的另一面上还均匀开设有多个限位凹槽，该结构使得顶升机构除了用于顶升防水材料外，还能够用于顶升钢筋，即只需要将顶杆翻转固定即可实现防水材料和钢筋的顶升