一种带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车的制作方法

本发明属于隧道衬砌，更具体的说是涉及一种带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车。

背景技术：

1、目前在隧道二衬施工过程中，配套使用衬砌台车，进行二衬混凝土浇灌施工。施工过程中，台车就位、各部位支撑以及两端搭接及封堵牢固，常选用溜槽或自动布料机分层逐窗浇灌的方式，完成从侧墙到拱部、自下而上的浇灌过程，边浇灌边振捣，对于重点部位，二次振捣。分层浇灌窗口尺寸500*500mm，兼有振捣、观察作用。振捣形式采用衬砌台车面板均布高频附着式振动器和侧墙窗口处人工插入式振捣棒配合进行。混凝土浇灌过程为封闭式模筑。在采用溜槽或自动布料机分层逐窗浇灌过程中，仅依靠作业人员从现有布料观察窗口处，人工插入振捣、量测和观察。加之侧墙模板背后空间狭小，钢筋密布，不能完全做到观察仔细和振捣密实到位。拱部的浇灌和振捣条件与侧墙相比，更为不利。再加上混凝土的自重和终凝后的收缩变形，很容易造成二衬混凝土结构背后的不密实和脱空，直接影响了二衬混凝土质量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，具有自动化高、运行稳定、浇灌效率高的优点。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，包括架体、衬砌模板、浇灌机械臂和液压推杆；所述架体与所述衬砌模板通过所述液压推杆固定连接；所述架体下方设置有自动移动机构，用于自动移动所述架体；所述衬砌模板包括拱部模板和侧墙模板；所述侧墙模板左右对称，所述侧墙模板与所述拱部模板活动连接；所述衬砌模板上开设有多排作业窗口；所述架体上固设有多个浇灌机械臂，所述浇灌机械臂一端连接混凝土车，另一端伸入所述作业窗口中；所述浇灌机械臂中心设有混凝土输送管；所述浇灌机械臂自由端设有偏心振捣棒，对混凝土进行振捣。

4、进一步地，所述架体包括第一支撑部和第二支撑部；所述第一支撑部设置于所述拱部模板下方，用于支撑和移动所述拱部模板，所述第二支撑部设置于两侧所述侧墙模板中间，用于支撑和移动所述侧墙模板。

5、进一步地，所述拱部模板包括左右两侧顶板和中间顶板，所述侧顶板与所述顶板转动连接；两侧所述侧顶板自由端固设一滑动杆；所述侧墙模板上侧设有一滑动槽，所述滑动杆滑动设置于所述滑动槽内，连接所述拱部模板和所述侧墙模板。

6、进一步地，所述滑动槽与所述侧墙模板通过活页活动连接。

7、进一步地，所述架体上设有液压支撑杆，支撑所述滑动槽。

8、进一步地，所述作业窗口两侧设有液压开合杆，两侧所述液压开合杆自由端固定连接窗扇。

9、进一步地，所述浇灌机械臂包括底座、混凝土输送管、偏心振捣棒、轴承、伸缩臂和移动臂；所述底座固定连接于所述架体；所述移动臂一端与底座转动连接，另一端固定连接于所述伸缩臂；所述伸缩臂固定连接所述混凝土输送管的管口；所述偏心振捣棒与所述混凝土输送管转动连接，所述偏心振捣棒与所述混凝土输送管中间设有轴承。

10、进一步地，所述浇灌机械臂上设有一传感器，用于感应混凝土液面以及浇灌机械臂的移动距离。

11、进一步地，所述拱部模板正上方设有一排注浆管，注浆管口与混凝土车的输送管相连。

12、进一步地，所述衬砌模板上还安装有多个附着式高频振捣器，对混凝土进行高频振捣。

13、本发明的有益效果在于：

14、本发明提供了一种带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，通过设置浇灌机械臂，加长了混凝土浇筑的作业距离，减少了作业窗口的设置，可比现有技术中纵向作业窗口数量减少一半；并且自动浇筑与振捣同装置进行，辅以人工插入式振捣棒和附着式高频振捣器，能够进一步避免孔洞或冷缝的形成，使混凝土浇筑更密实，且大大减少了人工投入，提高了工作效率；通过将拱部模板与侧墙模板分开设置，分别进行浇筑，并设置自动连接结构，使得浇筑作业区域增加，并实现分段脱模，保证脱模质量；通过采用液压开合杆密封作业窗口，避免混凝土溢出，也避免注浆时产生进入空气形成小气泡而振捣无法振动消除的情况。

技术特征：

1.一种带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，其特征在于，包括架体(1)、衬砌模板(2)、浇灌机械臂(3)和液压推杆(4)；

2.根据权利要求1所述的带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，其特征在于，所述架体(1)包括第一支撑部(11)和第二支撑部(12)；所述第一支撑部(11)设置于所述拱部模板(21)下方，用于支撑和移动所述拱部模板(21)，所述第二支撑部(12)设置于两侧所述侧墙模板(22)中间，用于支撑和移动所述侧墙模板(22)。

3.根据权利要求1所述的带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，其特征在于，所述拱部模板(21)包括左右两侧顶板(211)和中间顶板(212)，所述侧顶板(211)与所述顶板(212)转动连接；两侧所述侧顶板(211)自由端固设一滑动杆(213)；所述侧墙模板(22)上侧设有一滑动槽(221)，所述滑动杆(213)滑动设置于所述滑动槽(221)内，连接所述拱部模板(21)和所述侧墙模板(22)。

4.根据权利要求3所述的带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，其特征在于，所述滑动槽(221)与所述侧墙模板(22)通过活页(23)活动连接。

5.根据权利要求4所述的带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，其特征在于，所述架体(1)上设有液压支撑杆(223)，支撑所述滑动槽(221)。

6.根据权利要求1所述的带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，其特征在于，所述作业窗口(24)两侧设有液压开合杆(241)，两侧所述液压开合杆(241)自由端固定连接窗扇(242)。

7.根据权利要求1所述的带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，其特征在于，所述浇灌机械臂(3)包括底座(31)、混凝土输送管(32)、偏心振捣棒(33)、轴承(34)、伸缩臂(35)和移动臂(36)；所述底座(31)固定连接于所述架体(1)；所述移动臂(36)一端与底座转动连接，另一端固定连接于所述伸缩臂(35)；所述伸缩臂(35)固定连接所述混凝土输送管(32)的管口；所述偏心振捣棒(33)与所述混凝土输送管(32)转动连接，所述偏心振捣棒(33)与所述混凝土输送管(32)中间设有轴承(34)。

8.根据权利要求1所述的带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，其特征在于，所述浇灌机械臂上设有一传感器(37)，用于感应混凝土液面以及浇灌机械臂的移动距离。

9.根据权利要求1所述的带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，其特征在于，所述拱部模板(21)正上方设有一排注浆管(38)，注浆管口与混凝土车的输送管相连。

10.根据权利要求1所述的带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，其特征在于，所述衬砌模板上还安装有多个附着式高频振捣器，对混凝土进行高频振捣。

技术总结
本发明公开了一种带机械臂的开放式混凝土浇灌衬砌台车，属于隧道衬砌技术领域，包括架体、衬砌模板、浇灌机械臂和液压推杆；所述架体与所述衬砌模板通过所述液压推杆固定连接；所述架体下方设置有自动移动机构，用于自动移动所述架体；所述衬砌模板包括拱部模板和侧墙模板；所述侧墙模板左右对称，所述侧墙模板与所述拱部模板活动连接；所述衬砌模板上开设有多排作业窗口；所述架体上固设有多个浇灌机械臂，所述浇灌机械臂一端连接混凝土车，另一端伸入所述作业窗口中；所述浇灌机械臂中心设有混凝土输送管；所述浇灌机械臂自由端设有偏心振捣棒，对混凝土进行振捣。本发明具有自动化高、运行稳定、浇灌效率高的优点。

技术研发人员：吴回获,管德鹏,张琪,刘红梅,陈作光,李天铭,刘腊梅,李颖,付星
受保护的技术使用者：中铁一局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15