防水板自动铺设台车的制作方法

本实用新型涉及隧道衬砌设备技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种防水板自动铺设台车。

背景技术：

在隧道施工过程中，需要在隧道的断面上分两次铺设无纺布和防水板，以防止岩层中的水向隧道内渗漏。

在我国隧道施工中，衬砌的防水板铺设都是采取人工铺设焊接，效率较低，劳动强度大，而且人员都是高空作业容易发生安全事故。如何提高防水板铺设效率，保证安全质量，是目前隧道衬砌防水板施工面临的重要课题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种防水板自动铺设台车，通过在台车上增加弧形轨道、牵引系统和液压升降系统，大大提高了防水板的铺设效率，节约了成本。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种防水板自动铺设台车，包括：

门架；

行走机构，其设置在所述门架的底部；

两条弧形轨道，其间隔设置在所述门架的上方，所述弧形轨道的弧度与隧道初期支护轮廓并行；

副拱架，其设置在所述门架的上方，且位于两条弧形轨道之间，所述副拱架的弧度与隧道初期支护轮廓并行，所述副拱架的最低处的高度高于所述弧形轨道的最低处的高度；

两台卷扬机，其间隔设置在所述门架的顶部的中央；

多根支撑杆，其设置在所述门架和所述弧形轨道之间，每根支撑杆的一端与所述门架固定连接，另一端与所述弧形轨道连接；

多个液压缸，其设置在所述门架和所述副拱架之间，每个液压缸的两端分别与所述门架和所述副拱架铰接；

两个滑行器，其分别设置在所述两条弧形轨道上，所述滑行器与所述弧形轨道滑动连接，每个滑行器上均设置有一个第一通孔；

通轴，其水平设置，且穿过两个第一通孔；

多个夹具，其可拆卸地设置在所述通轴上；

两根第一钢丝绳，一个滑行器对应一根第一钢丝绳，第一钢丝绳的一端和与其对应的滑行器连接，另一端顺着弧形轨道延伸至弧形轨道的一个角，再顺着与其同一侧的门架向上延伸后缠绕在其中一台卷扬机上；

两根第二钢丝绳，一个滑行器对应一根第二钢丝绳，第二钢丝绳的一端和与其对应的滑行器连接，另一端顺着弧形轨道延伸至弧形轨道的另一个角，再顺着与其同一侧的门架向上延伸后缠绕在另一台卷扬机上，第二钢丝绳在所述另一台卷扬机上的绕向与第一钢丝绳在所述一台卷扬机上的绕向不同。

优选的是，所述的防水板自动铺设台车中，还包括：

防水板架设装置，其设置在副拱架的一侧，防水板架设装置包括：

两块连接板，其相互平行，且设置在所述副拱架的下方，每块连接板的一端均与所述门架固定连接，另一端穿过所述副拱架的下方并远离所述副拱架，每块连接板的顶部均设置有一个第一固定块，每块第一固定块上均设置有一个第二通孔；

支撑板，其设置在两块连接板的另一端之间，并与两块连接板一体成型；

多根支撑腿，其间隔设置在所述两块连接板的下方，支撑腿与连接板铰接，且选择性地与地面接触；

布料杆，其穿过两个第二通孔，且与所述支撑板和所述通轴平行。

优选的是，所述的防水板自动铺设台车中，所述支撑板为内部中空的圆弧形。

优选的是，所述的防水板自动铺设台车中，还包括：

多根连接杆，每根连接杆的一端与连接板固定连接，另一端和与其同一侧，且位于最下方的支撑杆连接。

优选的是，所述的防水板自动铺设台车中，所述弧形轨道由工字钢弯曲制成；

所述滑行器包括：

第一板体，其顶部间隔设置有两个耳板和一个第二固定块，第二固定块位于两个耳板之间，且两个耳板和第二固定块顺着弧形轨道排列，第二固定块上设置有所述第一通孔；

两块第二板体，其相互平行，且间隔设置，两块第二板体分别与所述第一板体垂直，且与第一板体的底部固定连接，两块第二板体上分别设置有一个滚轮，两个滚轮分别位于两块第二板体的内侧，且位于弧形轨道的凹槽中；

其中，第一钢丝绳的一端和第二钢丝绳的一端分别与滑行器连接的具体方式为：

第一钢丝绳的一端和第二钢丝绳的一端分别与两个耳板连接。

优选的是，所述的防水板自动铺设台车中，所述门架和所述弧形轨道上均间隔设置有多个导向轮，所述第一钢丝绳和所述第二钢丝绳设置在所述多个导向轮上，所述弧形轨道上的导向轮设置为：当所述滑行器在弧形轨道上滑行时，弧形轨道上的导向轮能穿过所述弧形轨道、第一板体和两个第二板体围成的区域。

优选的是，所述的防水板自动铺设台车中，所述液压缸的个数为八个，其中四个液压缸设置在门架的顶部的四个角处，并向上顶住所述副拱架，另外四个液压缸设置在门架的两侧，且向上倾斜。

优选的是，所述的防水板自动铺设台车中，所述布料杆由第一杆体和多组凸起部组成，所述第一杆体为圆柱体形，所述第一杆体上沿其轴线方向间隔设置有所述多组凸起部，每组凸起部由多个凸起部组成，所述多个凸起部沿所述布料杆的圆周方向间隔设置，所述凸起部为扇形，所述凸起部的内径与所述第一杆体的外径相等，所述凸起部的内壁与所述第一杆体的外壁固定连接。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、台车行走系统(机构)是自动行走系统，台车定位快，无需借助任何机械设备辅助，提高了生产效率。

2、将滑行器、防水板架设装置和夹具配套使用，使得铺设更均匀，整体更顺直，保证了防水板的铺设质量。

3、防水板吊装铺设采用两台卷扬机自升系统，铺设成环只需8min，两个人配合即可完成，工作效率提高了2.5倍，劳动力投入减少了50％，大大节约了成本投入。

4、通过液压缸将副拱架顶升，即能实现防水板一次性铺设成环，减少了施工程序。

5、台车结构采用下纵梁、端门架、中门架、立柱、横梁、斜拉杆、操作平台、连接架等组成，部件采用连接板连接，可以反复使用，整体为三角固定结构，确保施工安全。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型所述的防水板自动铺设台车的结构示意图；

图2为本实用新型所述的滑行器的立体结构示意图；

图3为本实用新型所述的滑行器的侧视图；

图4为本实用新型所述的滚轮的结构示意图；

图5为本实用新型所述的两块连接板和支撑板的结构示意图；

图6为本实用新型所述的布料杆的结构示意图；

图7为本实用新型所述的凸起部的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1至图7本实用新型提供一种防水板自动铺设台车，包括：

门架100，如图1所示，其沿左右方向和前后方向均有一定的宽度；

行走机构110，其设置在所述门架100的底部，行走机构110为现有技术中的任何一种结构，其能带动门架100沿轨道移动；

两条弧形轨道120，其间隔设置在所述门架100的上方，所述弧形轨道120的弧度与隧道初期支护轮廓并行；弧形轨道120沿前后方向间隔设置。

副拱架130，其设置在所述门架100的上方，且位于两条弧形轨道120之间，所述副拱架130的弧度与隧道初期支护轮廓并行，所述副拱架130的最低处的高度高于所述弧形轨道120的最低处的高度，这样在滑行器170位于弧形轨道120的最低处(两个角处)时，通轴180不会限制副拱架130的顶升；弧形轨道120、副拱架130、门架100的左侧和右侧互为镜像。

两台卷扬机140，其间隔设置在所述门架100的顶部的中央，左右各一台；一台卷扬机140同时放两根第一钢丝绳190，另一台卷扬机140会同时收两根第二钢丝绳200，且在一台卷扬机140同时收两根第一钢丝绳190，另一台卷扬机140会同时放两根第二钢丝绳200。

多根支撑杆150，其间隔设置在所述门架100和所述弧形轨道120之间，每根支撑杆150的一端与所述门架100固定连接，另一端与所述弧形轨道120连接，通过多根支撑杆150使门架100和弧形轨道120间建立联系，并以此支撑弧形轨道120，使门架100移动时，带动弧形轨道120移动，支撑杆150在设置时，只需使其能稳定地支撑弧形轨道120即可，其具体数量和设置位置根据实际需要进行设置，例如支撑杆150有八根，门架100的顶部四根，左侧和右侧的前后各一根；

多个液压缸160，其设置在所述门架100和所述副拱架130之间，每个液压缸160的两端分别与所述门架100和所述副拱架130铰接，通过多个液压缸160支撑副拱架130，并将副拱架130进行顶升，液压缸160在设置时，只需在副拱架130顶升前、顶升过程中和顶升后，使副拱架130能处在平稳的状态即可，例如液压缸160有八个，门架100的顶部四个，左侧和右两侧的前后各一个；

两个滑行器170，其分别设置在所述两条弧形轨道120上，所述滑行器170与所述弧形轨道120滑动连接，每个滑行器170上均设置有一个第一通孔171；使用时，两个滑行器170相对，且高度相同，以使穿过第一通孔的通轴180能水平。

通轴180，其水平设置，且穿过两个第一通孔171；

多个夹具，其可拆卸地设置在所述通轴180上，夹具为现有技术中的任何一种可将布固定在轴上的元件，例如夹子；

两根第一钢丝绳190，一个滑行器170对应一根第一钢丝绳190，第一钢丝绳190的一端和与其对应的滑行器170连接，另一端顺着弧形轨道120延伸至弧形轨道120的一个角，再顺着与其同一侧的门架100向上延伸后缠绕在其中一台卷扬机140上；对于任意一根第一钢丝绳190，例如，如图1所示，滑行器170在左侧时，第一钢丝绳190的一端与滑行器170的左下角连接，另一端顺着弧形轨道120的左侧延伸至弧形轨道120的左下角，再顺着左侧的门架100向上延伸后，缠绕在其中一台(左侧的)卷扬机140上

两根第二钢丝绳200，一个滑行器170对应一根第二钢丝绳200，第二钢丝绳200的一端和与其对应的滑行器170连接，另一端顺着弧形轨道120延伸至弧形轨道120的另一个角，再顺着与其同一侧的门架100向上延伸后缠绕在另一台卷扬机140上，第二钢丝绳200在所述另一台卷扬机140上的绕向与第一钢丝绳190在所述一台卷扬机140上的绕向不同。对于任意一根第二钢丝绳200，例如，如图1所示，滑行器170在左侧时，第二钢丝绳200的一端与滑行器170的右上角连接，另一端顺着弧形轨道120的右侧延伸至弧形轨道120的右下角，再顺着右侧的门架100向上延伸后，缠绕在另一台(右侧的)卷扬机140上。

本方案提供的防水板自动铺设台车，在使用时，首先铺设轨道，并保持轨道中线和隧道中线偏差不超过100mm，然后将台车移动到具体施工位置。台车就位后，将防水布架设好，使其只能随着端头的拉伸而不断转动(具体架设方法和使用到的架设装置为现有技术中的任何一种)，取下夹具，抽出防水板(土工布)的端头，将端头在通轴180上缠绕几圈，之后用夹具夹住端头，使其固定在通轴180上，再将防水布顺直，之后同步启动两台卷扬机140，如图1所示，右侧的卷扬机140不断收紧第二钢丝绳200，同时左侧的卷扬机140不断松开第一钢丝绳190，两者收紧和松开的长度相同，因而能使滑行器170稳定地向着右下角移动，使得防水布不断铺设在副拱架130上，待滑行器170移动到右下角后，防水布在副拱架130上铺设成环，接着启动各个液压缸160，将副拱架130向上顶升至隧道初支面，操作工人在操作平台上逐一完成射钉固定作业。在移至下一作业点前，将液压缸160泄压，副拱架130降至原位置，再通过液压缸160支撑，也可进一步地通过立柱、斜支撑杆进行支撑，立柱、斜支撑杆各自的一端与门架100固定连接，各自的另一端顶住(或接触)副拱架130，这样既能支撑副拱架130，又不会限制副拱架130的升降。

所述的防水板自动铺设台车中，还包括：

防水板架设装置210，其设置在副拱架130的一侧(如图1所示，为副拱架130的左侧)，防水板架设装置210包括：

两块连接板211，其相互平行，且设置在所述副拱架130的下方，每块连接板211的一端均与所述门架100固定连接(这样能支撑架设装置210)，另一端穿过所述副拱架130的下方并远离所述副拱架130一定距离，每块连接板211的顶部均设置有一个第一固定块，每块第一固定块上均设置有一个第二通孔213；

支撑板212，其设置在两块连接板211的另一端之间，并与两块连接板211一体成型；

多根支撑腿，其间隔设置在所述两块连接板211的下方，支撑腿与连接板211铰接，且选择性地与地面接触；

布料杆240，其穿过两个第二通孔213，且与所述支撑板212和所述通轴180平行。

防水板架设装置210，在使用时，将支撑腿转动至与地面接触，将一卷防水板放至支撑板212上，之后使布料杆240穿过两个第二通孔213和防水板的孔芯，使得防水板能转动，这样滑行器170带动防水板的端头移动时，能不断抽出防水板。在移至下一作业点前，取下防水板，将支撑腿转动至与地面不接触，即可移动台车，若连接板211和门架100的连接足够稳定，也可不取下防水板。

所述的防水板自动铺设台车中，所述支撑板212为内部中空的圆弧形，这样将一卷防水板放至支撑板212上后，防水板刚好放置在支撑板212的圆弧形的凹槽内，这样能防止防水板滚动，之后抬起防水板，在防水板的孔芯内穿入布料杆240，使防水板与支撑板212相隔一定距离，这样使得滑行器170在带动防水板的端头移动时，防水板能不断地转动。

所述的防水板自动铺设台车中，还包括：

多根连接杆220，每根连接杆220的一端与连接板211固定连接，另一端和与其同一侧，且位于最下方的支撑杆150连接。这样在支撑腿转至与地面不接触后，连接杆220能进一步地固定住防水板架设装置210，因而无需取下防水板，在台车移动至下一作业点时，再将支撑腿转动至与地面接触。

所述的防水板自动铺设台车中，所述弧形轨道120由工字钢弯曲制成；

所述滑行器170包括：

第一板体172，其顶部间隔设置有两个耳板和一个第二固定块，第二固定块位于两个耳板之间，且两个耳板和第二固定块顺着弧形轨道120排列，第二固定块上设置有所述第一通孔171；

两块第二板体173，其相互平行，且间隔设置，两块第二板体173分别与所述第一板体172垂直，且与第一板体172的底部固定连接，两块第二板体173上分别设置有一个滚轮174，两个滚轮174分别位于两块第二板体173的内侧，且位于弧形轨道120的凹槽中；

其中，第一钢丝绳190的一端和第二钢丝绳200的一端分别与滑行器170连接的具体方式为：

第一钢丝绳190的一端和第二钢丝绳200的一端分别与两个耳板连接。即第一钢丝绳190和第二钢丝绳200上与弧形轨道120相对的部分是顺着弧形轨道120延伸的。

所述的防水板自动铺设台车中，所述门架100和所述弧形轨道120上均间隔设置有多个导向轮230，所述第一钢丝绳190和所述第二钢丝绳200设置在所述多个导向轮230上，这样能限定第一钢丝绳190和第二钢丝绳200的延伸路径，使其在固定的路径上收缩和松开，所述弧形轨道120上的导向轮230设置为：当所述滑行器170在弧形轨道120上滑行时，弧形轨道120上的导向轮230能穿过所述弧形轨道120、第一板体172和两块第二板体173围成的区域。导向轮230设置在弧形轨道120的顶部，这样能防止导向轮230限制滑行器170的运动。

所述的防水板自动铺设台车中，所述液压缸160的个数为八个，其中四个液压缸160设置在门架100的顶部的四个角处，并向上顶住所述副拱架130，另外四个液压缸160设置在门架100的两侧(门架100的左侧的前后和右侧的前后方向各一个，即彼此间隔90度地环门架100设置)，且向上倾斜。这样在顶升副拱架130时，更平衡。

所述的防水板自动铺设台车中，所述布料杆240由一体成型的第一杆体241和多组凸起部242组成，所述第一杆体241为圆柱体形，所述第一杆体241上沿其轴线方向间隔设置有所述多组凸起部242，每组凸起部242由多个凸起部242组成，所述多个凸起部242沿所述布料杆240的圆周方向间隔设置，所述凸起部242为扇形，所述凸起部242的内径与所述第一杆体241的外径相等，所述凸起部242的内壁与所述第一杆体241的外壁固定连接。凸起部242的外壁与防水板的孔芯间存在一定间隙，这样防水布随着端头不断移动才能不断转动，通过设置多组凸起部242，能减小防水布的孔芯和布料杆240间的摩擦力，也能使防水板在转动时更平稳。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。