隧道用拱架预拼装台车的制作方法

本实用新型属于建筑施工设备技术领域，具体涉及一种隧道用拱架预拼装台车。

背景技术：

目前在公路隧道施工中，采用钻爆法施工较多，每一循环钻孔、装药、爆破后，采用装载机装渣、自卸汽车运输的方式将爆破的硐渣清理出洞外，在隧道出渣完毕并整平掌子面处地面后，将开挖台车推至掌子面位置，人工站在开挖台车上，人工举起拱架至所需高度，再将拱架安装到掌子面位置；最后喷射混凝土。如图1所示，为传统的隧道开挖爆破及初期支护施工工艺流程图。

上述拱架安装方法主要存在以下不足：由于拱架的体积和重量较大，因此，拱架高度和左右位置不易调整，需要耗费安装人员较大的体力才能安装成功，具有安装效率低以及占用时间长等问题，一般每循环施工立3榀拱架需要3个小时以上。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种隧道用拱架预拼装台车，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种隧道用拱架预拼装台车，包括主架体(1)，所述主架体(1)的底部四脚位置各安装有行走轮胎(2)，所述主架体(1)左侧自上而下分别安装有第1人工作业平台(3)、第2人工作业平台(4)和第3人工作业平台(5)；所述第1人工作业平台(3)的水平伸出长度短于所述第2人工作业平台(4)的水平伸出长度；所述第2人工作业平台(4)的水平伸出长度短于所述第3人工作业平台(5)的水平伸出长度；所述主架体(1)右侧自上而下分别安装有第4人工作业平台(6)、第5人工作业平台(7)和第6人工作业平台(8)，所述第4人工作业平台(6)的水平伸出长度短于所述第5人工作业平台(7)的水平伸出长度；所述第5人工作业平台(7)的水平伸出长度短于所述第6人工作业平台(8)的水平伸出长度；

在所述主架体(1)的顶部水平设置有液压油缸格承载平台(9)，所述液压油缸格承载平台(9)的上方水平设置有拼装作业平台(10)；在所述液压油缸格承载平台(9)和所述拼装作业平台(10)之间的四角位置，各垂直安装一个用于调节上下行程的第1液压油缸(11)，所述第1液压油缸(11)的固定座与所述液压油缸格承载平台(9)沿左右方向可滑动连接，所述第1液压油缸(11)的伸缩端与所述拼装作业平台(10)固定连接，当所述第1液压油缸(11)进行上下方向伸缩动作时，推动所述拼装作业平台(10)进行垂直方向的升降运动，进而调节所述拼装作业平台(10)的高度；

所述液压油缸格承载平台(9)的上表面沿左右方向各设置一个用于调节左右行程的第2液压油缸(12)，所述第2液压油缸(12)水平设置，所述第2液压油缸(12)的固定座与所述液压油缸格承载平台(9)固定连接，所述第2液压油缸(12)的伸缩端与所述第1液压油缸(11)的固定座固定连接，当所述第2液压油缸(12)进行左右方向伸缩动作时，通过所述第1液压油缸(11)而推动所述拼装作业平台(10)进行左右方向的水平移动，进而调节所述拼装作业平台(10)的左右位置；

所述液压油缸格承载平台(9)的侧面沿前后方向各设置一个用于调节前后行程的第3液压油缸(13)，所述第3液压油缸(13)水平设置，所述第3液压油缸(13)的固定座与所述主架体(1)固定连接，所述第3液压油缸(13)的伸缩端与所述液压油缸格承载平台(9)的侧面固定连接，当所述第3液压油缸(13)进行前后方向伸缩动作时，推动所述液压油缸格承载平台(9)进行前后方向移动，进而带动所述拼装作业平台(10)进行前后方向的水平移动，进而调节所述拼装作业平台(10)的前后位置。

优选的，在所述主架体(1)的顶部还设置有小型起重机(14)。

本实用新型提供的隧道用拱架预拼装台车具有以下优点：

拱架安装台车的液压系统能够前后左右上下移动，能够实现拱架的精确定位。拱架安装过程中，机械化程度提高，降低了人工成本，缩短了工序用时，提高了工效。

附图说明

图1为传统的隧道开挖爆破及初期支护施工工艺流程图；

图2为本实用新型提供的隧道用拱架预拼装台车的主视图；

图3为本实用新型提供的隧道用拱架预拼装台车的侧视图；

图4为采用本实用新型提供的隧道用拱架预拼装台车进行拱架定位过程中的主视图；

图5为采用本实用新型提供的隧道用拱架预拼装台车进行拱架定位过程中的侧视图；

图6为采用本实用新型提供的隧道用拱架预拼装台车进行拱架定位完成后的主视图；

图7为采用本实用新型提供的隧道用拱架预拼装台车进行拱架定位完成后的侧视图；

图8为采用本实用新型提供的隧道用拱架预拼装台车在隧道内进行拱架定位时的主视图；

图9为采用本实用新型提供的隧道用拱架预拼装台车在隧道内进行拱架定位时的侧视图；

图10为拱架的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

目前隧道施工中，拱架安装都是在出完渣后，将开挖台车推至掌子面，在台车上拼装拱架，未能利用出渣这一工序时间，本实用新型充分利用了出渣的这一段时间，将拱架在安装台车上提前拼装好，待出完渣后直接行进至掌子面将拼装好的拱架就位，节省拱架安装工序时间，减少每一循环施工时间，提高施工效率。

具体的，本实用新型对开挖台车进行深度改造，增加人工作业平台和液压油缸顶升装置，在隧道爆破后开始出渣时即可在该台车上开始拼装拱架，由于设置了人工作业平台，可加速拱架拼装效率；因此，待出渣完毕后，拱架安装台车行进至掌子面，通过液压油缸顶升装置可微调拱架的高度、左右位置和前后位置，从而简单快速精确的将拱架定位，因此，具有拱架安装到位效率高的优点，相比常规拱架安装可节省2小时，可有效节省每循环施工时间，加快施工进度。

本实用新型提供一种隧道用拱架预拼装台车，参考图2-图9，包括主架体1，主架体1的底部四脚位置各安装有行走轮胎2，主架体1左侧自上而下分别安装有第1人工作业平台3、第2人工作业平台4和第3人工作业平台5；第1人工作业平台3的水平伸出长度短于第2人工作业平台4的水平伸出长度；第2人工作业平台4的水平伸出长度短于第3人工作业平台5的水平伸出长度；主架体1右侧自上而下分别安装有第4人工作业平台6、第5人工作业平台7和第6人工作业平台8，第4人工作业平台6的水平伸出长度短于第5人工作业平台7的水平伸出长度；第5人工作业平台7的水平伸出长度短于第6人工作业平台8的水平伸出长度；

在主架体1的顶部水平设置有液压油缸格承载平台9，液压油缸格承载平台9的上方水平设置有拼装作业平台10；在液压油缸格承载平台9和拼装作业平台10之间的四角位置，各垂直安装一个用于调节上下行程的第1液压油缸11，第1液压油缸11的固定座与液压油缸格承载平台9沿左右方向可滑动连接，第1液压油缸11的伸缩端与拼装作业平台10固定连接，当第1液压油缸11进行上下方向伸缩动作时，推动拼装作业平台10进行垂直方向的升降运动，进而调节拼装作业平台10的高度；

液压油缸格承载平台9的上表面沿左右方向各设置一个用于调节左右行程的第2液压油缸12，第2液压油缸12水平设置，第2液压油缸12的固定座与液压油缸格承载平台9固定连接，第2液压油缸12的伸缩端与第1液压油缸11的固定座固定连接，当第2液压油缸12进行左右方向伸缩动作时，通过第1液压油缸11而推动拼装作业平台10进行左右方向的水平移动，进而调节拼装作业平台10的左右位置；

液压油缸格承载平台9的侧面沿前后方向各设置一个用于调节前后行程的第3液压油缸13，第3液压油缸13水平设置，第3液压油缸13的固定座与主架体1 固定连接，第3液压油缸13的伸缩端与液压油缸格承载平台9的侧面固定连接，当第3液压油缸13进行前后方向伸缩动作时，推动液压油缸格承载平台9进行前后方向移动，进而带动拼装作业平台10进行前后方向的水平移动，进而调节拼装作业平台10的前后位置。在主架体1的顶部还设置有小型起重机14，用于将拱架提升到主架体上面。

下面介绍本实用新型提供的一种隧道用拱架预拼装台车的使用施工方法：

(1)工序介绍

目前隧道施工中，隧道施工各工序基本能够做到无缝衔接，但是单循环消耗时长仍达到了16小时20分钟。具体情况如下图所示。

采用本实用新型提供的拱架安装台车后，在隧道出渣运输的过程中，可充分利用时间，将出渣的时间用来在安装台车上拼装拱架，在出渣结束后可快速将台车运行至拱架安装位置，通过液压系统快速精确将拱架定位，完成拱架的安装，可节约拱架安装时间2小时以上，单循环消耗时间可缩短至14小时20分钟以内。具体情况见下表：

(2)实施方案

(2.1)施工前准备

用装载机将拱架倒运至拱架安装台车起重机下方，拱架安装台车接电后检查液压油缸操作系统是否处于正常工作状态。若液压油缸操作系统正常，将油缸上下行程调至最低点。液压油缸布置图见图2和图3。

(2.2)施工方法

用拱架安装台车自带起重机将A单元拱架吊运至拼装作业平台，吊运完成后开始拱架的拼装，拼装时，将拱架中心线与人工作业平台中心线重合，按设计拱架间距拼装完成后开始焊接连接筋，将几榀拱架形成一个整体，拱架拼装效果图见图6和图7。

待出渣结束后装载机将拱架安装台车推至掌子面，通过调节液压油缸上下、前后、左右行程完成拱架的精确定位，拱架定位图见图4、图5、图8和图9。

拱架定位完成后安装B单元拱架焊接剩余连接筋。最后将液压油缸上下行程调至最低，装载机将台车推出，拱架安装完成。

(2.3)质量控制要点

a.通过尺量准确找出拱架中心线，在台车上拼装拱架时仔细检查，确保拱架中心线与台车作业品台中心线重合。

b.拱脚必须放在牢固的基础上，应清除底胶下的虚渣及其他杂物，脚底超挖部分应用喷射混凝土填充。

本实用新型提供的隧道用拱架预拼装台车，可充分整合出渣及安装拱架这段时间，将出渣的这段时间充分利用起来，在出渣时将拱架拼装好并安放在研发的拱架安装台车上，待出渣完毕后直接将拱架安装台车推至掌子面，利用液压顶升系统将拼装好的拱架精确安装到位，节省拱架安装这一工序的时间，提高工作效率。

本实用新型提供的隧道用拱架预拼装台车，具有以下优点：

1、充分利用隧道出渣运输的时间，在出渣的同时，通过拱架安装台车，完成拱架的拼装；

2、隧道出渣完成后，将拱架安装台车运行至立架位置，通过液压系统的顶升移动等操作，实现拱架迅速定位；

3、在隧道掌子面处精简施工工序，拱架安装台车将立架施工整体化，模块化。通过拱架安装台车，拱架的拼装由原来的在掌子面处按节拼装，变成了现在的在台车上整体式的拼装，拱架的整体性得到了提升，同时又降低了在掌子面拼装拱架的危险性。

4、拱架安装台车的液压系统能够前后左右移动，能够实现拱架的精确定位。拱架安装过程中，机械化程度提高，降低了人工成本，缩短了工序用时，提高了工效。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。