隧道钢环片自动铺设装置的制作方法

1.本实用新型涉及钢环片施工领域，尤其是涉及一种隧道钢环片自动铺设装置。


背景技术：

2.这些年随着我国经济的高速发展和城市化的不断加快，城市轨道交通建设也在快速发展，并将成为城市公共交通的重要支柱。
3.为保证地铁隧道结构的耐久性、安全性和地铁的正常运营，采取隧道内安装钢环的技术措施，对管片结构进行长期加固，可以有效的防止隧道变形和渗漏水等问题。维修过程中，由于施工空间狭小、大重量钢板构件难以精确定位和安装等，给隧道管片加固的质量、安全等带来了一系列难题。目前国内对地铁隧道的维修主要是利用人工安装钢环以增加隧道管片的稳定性和密封性，这种安装方式施工人员多、劳动强度大、作业效率低，并且安装质量不高、施工危险性较大。引进国外钢环安装机不仅价格高，而且不能很好地适应我国隧道施工的环境和要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种隧道钢环片自动铺设装置，解决地铁隧道的维修主要是利用人工安装钢环以增加隧道管片的稳定性和密封性，这种安装方式施工人员多、劳动强度大、作业效率低，并且安装质量不高、施工危险性较大的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种隧道钢环片自动铺设装置，工作平台上设有举升架，举升架上设有顶升装置，举升架上设有横置的托举杆，托举杆与顶升装置连接，托举杆端部设有两根交叉的支撑杆，两根支撑杆与托举杆端部转动连接，支撑杆端部设有电磁铁，两根支撑杆交接处设有测量头；
6.测量头测量出钢环片上的扫描区域，定位出电磁铁的吸附位置。
7.优选方案中，顶升装置的结构为：举升架成倒u形结构，举升架内部的槽体中设有升降块，升降块与举升架滑动连接，举升架顶部还设有第二电机，第二电机输出端设有第二螺杆，第二螺杆与升降块螺纹连接，托举杆设置在升降块底部。
8.优选方案中，两根支撑杆通过转动盘与托举杆头端部转动连接，托举杆上还设有第一电机，第一电机与转动盘连接。
9.优选方案中，第一电机通过齿轮驱动转动盘转动，转动盘内部设有第三齿轮，第一电机通过减速箱与第二齿轮连接，第二齿轮与第三齿轮啮合。
10.优选方案中，托举杆尾端设有配重头；
11.支撑杆包括固定杆和活动杆，固定杆设置在转动盘上，活动杆与固定杆滑动连接，固定杆内部设有电动推杆，电动推杆伸缩杆与活动杆连接。
12.优选方案中，举升架下端设置在滑动板上，滑动板与工作平台滑动连接，工作平台上设有第三电机，第三电机的输出轴上设有第一螺杆，第一螺杆与滑动板螺纹连接。
13.优选方案中，工作平台通过齿轮齿条驱动在轨道上滑动，工作平台下方设有多个
钢架，钢轮设置在钢架两端，钢架上还设有第四电机，第四电机端部通过齿轮箱与第一齿轮连接，轨道内侧还设有齿条，齿条与第一齿轮啮合。
14.优选方案中，工作平台一端设有输送带，输送带两侧设有滑轮，滑轮与轨道滑动连接。
15.优选方案中，输送带通过拉杆与工作平台连接。
16.优选方案中，对下一环的钢拱结构进行拼接时，第四电机驱动工作平台向后移动，重复上述s1-s4的步骤，电磁铁通电吸附钢环片后，第二电机转动，提升托举杆，托举杆提升钢环片到达预设位置后，测量头测量到第一环钢拱结构的边缘位置；
17.测量头测量钢环片与第一层钢拱结构距离的数据，托举杆上升，工作平台向第一层钢拱结构靠近，使钢环片与第一层钢拱结构侧面进行贴合，贴合后进行焊接，完成钢拱隧洞的施工。
18.本实用新型提供了一种隧道钢环片自动铺设装置，测量头检测钢环片的位置，对电磁铁的吸附位置进行定位，利用电磁铁吸附整个钢环片，利用举升架举升整个钢环片，然后利用滑动板调节位置，保证钢环片能够准确的安装，这种安装方式施工人员少、劳动强度小、作业效率高，并且安装质量高、施工危险性小，减少了工人工作强度。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
20.图1是本实用新型托举装置施工结构图；
21.图2是本实用新型托举装置总体外观结构图；
22.图3是本实用新型托举装置托举钢环片结构图；
23.图4是本实用新型托举装置左视结构图；
24.图5是本实用新型托举装置前视结构图；
25.图6是本实用新型托举装置后视结构图；
26.图7是本实用新型输送带安装结构图；
27.图8是本实用新型轨道体底部侧视结构图；
28.图9是本实用新型测量头扫描示意图。
29.图10是本实用新型测量头扫描钢拱桥侧面的距离示意图。
30.图中：钢环片1；轨道2；输送带3；滑轮301；拉杆302；支撑杆4；活动杆401；固定杆402；电动推杆403；电磁铁5；转动盘6；第一电机7；托举杆8；配重头801；升降块9；举升架10；第二电机11；工作平台12；第三电机13；第一螺杆14；第二螺杆15；滑动板16；第四电机17；第一齿轮1701；钢轮18；钢架1801；测量头19；第二齿轮20；第三齿轮21；齿条22；扫描区域23。
具体实施方式
31.实施例1
32.如图1~10所示，一种隧道钢环片自动铺设装置，工作平台12沿着轨道2上行走，工作平台12通过多个钢轮18设置在轨道2上，工作平台12上设有举升架10，举升架10上设有顶升装置，举升架10上设有横置的托举杆8，托举杆8与顶升装置连接，托举杆8端部设有两根交叉的支撑杆4，两根支撑杆4与托举杆8端部转动连接，支撑杆4端部设有电磁铁5，两根支
撑杆4交接处设有测量头19，测量头19测量出钢环片1上的扫描区域23，定位出电磁铁5的吸附位置。测量头19检测钢环片1的位置，对电磁铁5的吸附位置进行定位，利用电磁铁5吸附整个钢环片1，利用举升架10举升整个钢环片1，然后利用滑动板16调节位置，保证钢环片1能够准确的安装，
33.优选方案中，顶升装置的结构为：举升架10成倒u形结构，举升架10内部的槽体中设有升降块9，升降块9与举升架10滑动连接，举升架10顶部还设有第二电机11，第二电机11输出端设有第二螺杆15，第二螺杆15与升降块9螺纹连接，托举杆8设置在升降块9底部。顶升装置的第二电机11带动整个升降块9上下滑动。
34.优选方案中，两根支撑杆4通过转动盘6与托举杆8头端部转动连接，托举杆8上还设有第一电机7，第一电机7与转动盘6连接。第一电机7通过齿轮驱动转动盘6转动，转动盘6内部设有第三齿轮21，第一电机7通过减速箱与第二齿轮20连接，第二齿轮20与第三齿轮21啮合。第一电机7驱动转动盘6转动，转动盘6带动两根支撑杆4转动，实现钢环片1的位置变化。
35.优选方案中，托举杆8尾端设有配重头801。配重头801起到配重作用，使整个托举结构更加稳定。
36.支撑杆4包括固定杆402和活动杆401，固定杆402设置在转动盘6上，活动杆401与固定杆402滑动连接，固定杆402内部设有电动推杆403，电动推杆403伸缩杆与活动杆401连接。电动推杆403带动活动杆401伸缩，支撑杆4端部的电磁铁5能够微调，适应不同的钢环片1的弧形面。
37.优选方案中，举升架10下端设置在滑动板16上，滑动板16与工作平台12滑动连接，工作平台12上设有第三电机13，第三电机13的输出轴上设有第一螺杆14，第一螺杆14与滑动板16螺纹连接。第三电机13驱动整个工作平台12横向滑动，实现钢环片1的横向滑动。
38.优选方案中，工作平台12通过齿轮齿条驱动在轨道2上滑动，工作平台12下方设有多个钢架1801，钢轮18设置在钢架1801两端，钢架1801上还设有第四电机17，第四电机17端部通过齿轮箱与第一齿轮1701连接，轨道2内侧还设有齿条22，齿条22与第一齿轮1701啮合。工作平台12通过齿轮齿条驱动在轨道2上滑动，齿轮齿条的滑动更加精准。
39.优选方案中，工作平台12一端设有输送带3，输送带3两侧设有滑轮301，滑轮301与轨道2滑动连接。输送带3用于输送钢环片1。
40.优选方案中，输送带3通过拉杆302与工作平台12连接。输送带3和工作平台12同步移动。
41.实施例2
42.结合实施例1进一步说明，如图1-10所示结构，根据隧道的尺寸数据，在工厂先制备钢环片1，钢环片1按照顺序输送到输送带3上，每个钢环片在制作的时候即已确定了安装位置，按照钢环片的尺寸、预定的安装位置信息，将任意一块钢环片托举到预定的安装位置，钢环片1放置在输送带3上，输送带3输送钢环片1到电磁铁5下方。
43.测量头19检测钢环片1，并对钢环片1的位置进行检测，使电磁铁5能够精确的吸起钢环片1；
44.测量头19测量钢环片1与测量头19之间的距离，测量头19对钢环片1两侧的测量出距离为b、c，调整测量头19，使b=c，则测量头19处于钢环片1中间位置，测量头19测量钢环片
1端面与测量头19之间的距离为d，测量头19与钢环片1垂直距离为a,先调整d距离到达预设值后，再调节a的到达预设值后，电磁铁5到达钢环片1的定位位置，电磁铁5通电吸附钢环片1；
45.电磁铁5通电吸附钢环片1后，第二电机11转动，提升托举杆8，托举杆8提升钢环片1到达预设位置后，第一电机7驱动旋转转动盘6，先拼接两侧的钢环片1，钢环片1调整到预设角度，然后调整支撑杆4的长度，使得钢环片1稳定在待安装位置；
46.钢环片1转动到隧道侧面的预设位置后，第三电机13推动举升架10，举升架10向一侧移动，使钢环片1到达侧面的安装位置；
47.钢环片1加固后，电磁铁5断电，电磁铁5回复到初始位置，输送带3转动输送下一块钢环片1；
48.多个钢环片1拼接成一个完整的钢环后，第四电机17带动整个工作平台12移动到下一个拼接位置；
49.对下一环的钢拱结构进行拼接时，第四电机17驱动工作平台12向后移动，重复s1-s4的步骤，电磁铁5通电吸附钢环片1后，第二电机11转动，提升托举杆8，托举杆8提升钢环片1到达预设位置后，测量头19测量到第一层钢拱结构的边缘位置；
50.测量头19测量钢环片1与第一环钢拱结构距离的数据，托举杆8上升，工作平台12向第一层钢拱结构靠近，使钢环片1与第一层钢拱结构侧面进行贴合，贴合后进行焊接，完成钢拱隧洞的施工。
51.上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。