一种沟槽盖板智能运输铺设装置及其使用方法

本发明属于隧道工程、水利工程、市政工程，具体涉及一种沟槽盖板智能运输铺设装置及其使用方法。

背景技术：

1、随着我国数字化建设的发展，土木工程行业朝着智能化，自动化转型，对智能建造设备有着强烈的需求，我国在水利沟渠，地下沟槽，隧道电缆沟槽，综合管廊沟槽等基础设施的修建中，主要依靠人力，自动化程度低，成本高，而水利工程作为关系民生命脉的重要工程，修建里程长，工程量巨大，需要自动化，智能化设备来减少人力工作量，降低成本，沟槽盖板作为灌溉沟渠，综合管廊沟槽，隧道电缆沟槽的重要组成部分，通常在工厂预置后，运输到指定位置，进行铺设，但由于预置沟槽盖板重量大，运输不便，铺设麻烦，在实际施工中，耗费大量人力物力。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：

2、一种沟槽盖板智能运输铺设装置，包括：

3、车轮架，所述车轮架上设置有行走部；

4、升降车架，所述升降车架可升降地设置在所述车轮架上；

5、若干个具有可伸缩、可转动功能的机械臂，若干个所述机械臂自上至下均匀分布在所述升降车架的一侧，所述机械臂用于预置混凝土盖板的固定和释放；

6、自配重动力单元，所述自配重动力单元设置在所述升降车架远离所述机械臂的一侧，以保证所述车轮架上负载的平衡。

7、进一步地，还包括第一驱动部和至少2组曳引部，至少2组所述曳引部设置在所述车轮架上，且对称设置在所述升降车架的两侧；

8、所述第一驱动部设置在所述升降车架与所述车轮架之间，所述第一驱动部与所述曳引部配合，以驱动所述升降车架远离或靠近所述车轮架。

9、进一步地，所述升降车架内设置有主骨架，若干个所述机械臂自上至下均匀分布在所述主骨架上；所述主骨架与所述升降车架之间设置有第二驱动部，所述第二驱动部驱动所述主骨架远离或靠近所述升降车架。

10、进一步地，所述曳引部包括上下设置的2个曳引轮以及套设在2个所述曳引轮外侧的传动链条，2个所述曳引轮可转动地设置在所述车轮架的支撑架上，所述升降车架通过连架座连接在所述传动链条上；所述第一驱动部为液压缸、气缸或电缸中的一种。

11、进一步地，还包括设置在所述升降车架上端的顶部可伸缩底板和/或设置在所述升降车架下端的底部可伸缩底板。

12、进一步地，所述机械臂内固定安装有可伸缩液压缸，为所述机械臂运动提供动力；所述机械臂的关节点处固定安装有定滑轮，在所述机械臂的末端安装有可移动的动滑轮，所述定滑轮与所述动滑轮之间设置有传送带，所述传送带与所述可伸缩液压缸的驱动端驱动连接，所述可伸缩液压缸驱动收紧和释放传送带，以实现机械臂转动，从而实现固定和释放预置混凝土盖板。

13、进一步地，还包括控制系统，所述控制系统包括环境感知模块、数据处理与决策模块、控制执行模块，所述环境感知模块包括设置在所述升降车架上的摄像头、激光雷达、毫米波雷达和超声波传感器，用于检测预置沟槽盖板的位置、运载预置沟槽盖板的数量以及实时的位置和货物重量数量信息；

14、所述数据处理与决策模块通过中央处理单元或图形处理单元对收集到的环境信息进行处理，并通过人工智能和机器学习算法识别道路状况、货物情况，并实时进行决策；

15、所述控制执行模块根据所述数据处理与决策模块的决策结果，执行相应的操作；

16、所述控制系统还包括全球定位系统和地图数据，以确定所述沟槽盖板智能运输铺设装置的精确位置。

17、进一步地，所述行走部包括轮轴、与所述轮轴可转动连接的可升降橡胶减震双排万向轮、连接在所述轮轴两侧的可升降轮架，所述可升降轮架内设置有可伸缩液压缸，所述可伸缩液压缸一端与所述可升降轮架固定连接，另一端与所述车轮架固定连接。

18、一种沟槽盖板智能运输铺设装置的使用方法，采用上述任一项所述的沟槽盖板智能运输铺设装置，所述沟槽盖板智能运输铺设装置具有自动装载模式、顶部铺设模式和底部铺设模式；所述使用方法包括以下步骤：

19、s1、自动装载模式：沟槽盖板智能运输铺设装置中的控制系统的环境感知模块、数据处理与决策模块、控制执行模块共同作业，所述沟槽盖板智能运输铺设装置自动转移到预置沟槽盖板处，触发气泵，空气就会轻轻地离开汽缸，被泵送到与桅杆相连的汽缸的其他部位，升降车架下降至地面，机械臂内中的传送带放松，位于机械臂顶端的动滑轮向前移动，位于机械臂顶端的动滑轮和底端的定滑轮之间的距离增加，机械臂张开，所述沟槽盖板智能运输铺设装置向预置沟槽盖板所在位置移动直至沟槽盖板完全进入所述沟槽盖板智能运输铺设装置，械臂内中动滑轮组中的传送带收紧，位于机械臂顶端的动滑轮向后移动，位于机械臂顶端的动滑轮和底端的定滑轮之间的距离变小，机械臂收紧，直至完全固定住货物，此时，气泵将外部空气通过过滤器抽走，并将其压入位于升降车架底部的可升降液压缸的管道中，可升降液压缸伸长，预置沟槽盖板被提升，同时位于升降车架底部的可伸缩底板伸长，直至超过装置的预置沟槽盖板的底部长度，此时机械臂放松，预装沟槽盖板完全与可伸缩底部接触，完成装载；

20、s2、顶部铺设模式：升降车架底部的可伸缩液压缸内的空气自动充满舱室，可伸缩液压缸向上运动为升降车架提供提升动力，升降车架连同预置沟槽盖板被提升至最顶层的沟槽盖板与沟槽水平，此时，固定有第一层沟槽盖板的机械臂在升降车架内液压缸的作用下向上抬升，第一层沟槽盖板和第二层沟槽盖板分离，位于第一层沟槽盖板底部的顶部可伸缩底板伸长直至与沟槽的外边缘平齐，此时，固定有第一层沟槽盖板机械臂缓慢张开，预置沟槽盖板与顶部可伸缩底板完全接触，位于顶部可伸缩底板上部的可伸缩液压缸内充满空气，液压缸向前推动，预置沟槽盖板被推到沟槽外边缘，此时，位于沟槽盖板底部的顶部可伸缩底板向回收缩，可伸缩液压缸保持不动，预置沟槽盖板被留在沟槽上，当预置沟槽盖板完全和沟槽接触，可伸缩液压缸向回收缩，完成第一层沟槽盖板铺设，装置向下一施工段移动，随后第二层沟槽盖板被向上抬升，重复以上步骤，完成剩余盖板铺设；

21、s3、底部铺设模式：位于最底层沟槽盖板底部的底部可伸缩底板伸长直至与沟槽的外边缘平齐，升降车架底部的可伸缩液压缸内的空气自动排出舱室，可伸缩液压缸向下运动为升降车架提供下降动力，升降车架连同最底层预置沟槽盖板下降至车架底部和底面完全接触，其他层的沟槽盖板和机械臂保持原位不动，最低层沟槽盖板和其余层的沟槽盖板分离，此时，固定在最底层沟槽盖板上机械臂缓慢张开直至最底层沟槽盖板与底部可伸缩底板完全接触，位于底部可伸缩底板上部的可伸缩液压缸内充满空气，液压缸向前推动，预置沟槽盖板被推到沟槽外边缘，位于沟槽盖板底部的底部可伸缩底板向回收缩，可伸缩液压缸保持不动，预置沟槽盖板被留在沟槽上，当预置沟槽盖板完全和沟槽接触，可伸缩液压缸向回收缩，完成底层沟槽盖板铺设，装置向下一施工段移动，随后下一层沟槽盖板向下移动，重复以上步骤，完成剩余盖板铺设。

22、本发明的有益效果：

23、本发明提供的沟槽盖板智能运输铺设装置，可以适应地下隐藏式沟渠的铺设和地上沟槽的铺设，内置的环境感知模块，数据处理与决策模块，控制执行模块可共同作用完成预置沟槽盖板的自动运输，铺设，转移等有效提高了沟槽盖板的铺设效率，解决了沟槽施工自动化程度低，人力成本高的问题。