一种隧道套衬施工拱架安装车的制作方法

本技术涉及隧道套衬修复施工，特别是指一种隧道套衬施工拱架安装车。

背景技术：

1、隧道修复套衬施工过程中，拱架安装是施工中的关键性步骤，目前隧道修复领域拱架安装工序多为人工搭设脚手架靠人工或简易吊机进行拱架安装施工，工作劳动强度大，施工效率低，一个列车运行天窗期内只能施工隧道一侧钢拱架，钢拱架不成环，有掉落风险，特别在运营隧道进行隧道修复时，严重时可能影响列车通行。

2、近年来，隧道施工领域钢拱架安装台车技术逐步成熟，但此类产品均运用于隧道修建期间，无法运用到既有隧道修复领域。一是受既有隧道通行条件限制，二是隧道钢拱架安装台车拱架安装臂自由度不够使安装臂避开既有线路接触网线；三是隧道钢拱架安装台车拱架安装臂无动作幅度限制功能，施工时不能保证既有线路上接触网线不会受损。因此，设计一种隧道修复套衬施工专用的拱架安装车很有必要。

3、公开号为cn 207393228u的中国实用新型专利公开了一种运营隧道病害整治用钢拱架安装台车，包括钢拱架安装运行机构、电气控制部分和液压控制部分，钢拱架安装运行机构包括铁路平板车，安装在铁路平板车上的升降台车和边墙钢拱架喂料机构，安装在升降台车上的钢拱架安装机和拱顶及拱腰钢拱架喂料机构。该实用新型通过设置铁路平板车、升降台车、边墙钢拱架喂料机构、钢拱架安装机、拱顶及拱腰钢拱架喂料机构以及电气控制部份和液压控制部份，能够实现隧道病害整治时边墙、拱顶及拱腰钢拱架的自动安装。该方案仅能够满足未通行条件下的隧道拱架安装施工，不能够满足通行状态下设置有线路接触网线的隧道修复施工，在该条件下施工时不能避免与线路接触网碰撞。而且现有技术钢拱架安装台车多采用单线施工，在两条轨道的双线隧道内施工时存在施工效率低的问题。

技术实现思路

1、针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种隧道套衬施工拱架安装车，解决了现有技术中的钢拱架安装台车受既有隧道通行条件限制，无法避开既有线路接触网线及单线施工效率低的问题。

2、本实用新型的技术方案是这样实现的：一种隧道套衬施工拱架安装车，包括平板车，所述平板车上设有能相对平板车做水平转动的滑轨组件，滑轨组件上滑动设有水平回转支撑平台，水平回转支撑平台上连接有能够进行俯仰和伸缩调节的支撑臂组件，支撑臂组件的活动端设有翻转连接机构且通过翻转连接机构连接有抓举头；平板车上设有扫描仪。

3、优选的，所述滑轨组件包括滑轨，滑轨与设在平板车上的滑轨回转支承的转动部固定连接，在滑轨回转支承的作用下滑轨能够在水平面内转动，滑轨回转支承上设有监测其转动部转动角度的角度传感器，滑轨下方铰接设有伸缩支腿。

4、优选的，所述水平回转支撑平台包括滑动设在滑轨上的滑移小车，滑移小车与滑轨之间设有监控滑移小车滑移位置的位移传感器，滑移小车上设有大臂回转支承，大臂回转支承上设有监测其转动部的转动角度的角度传感器，大臂回转支承的转动部上固定设有臂座，支撑臂组件设在臂座上。

5、优选的，所述支撑臂组件包括与臂座铰接的伸缩臂，伸缩臂与臂座之间设有角度传感器，臂座上铰接有俯仰油缸且俯仰油缸的伸缩端与伸缩臂铰接。进一步，所述伸缩臂为液压伸缩臂，伸缩臂上设有监测其伸缩长度的大臂伸缩距离传感器。

6、优选的，所述翻转连接机构包括设在支撑臂组件上的翻转油缸，翻转油缸的活动端连接有油缸固定座，翻转油缸上设有监测其活动端转动角度的角度传感器，油缸固定座上铰接有抓举头安装架，抓举头安装架与油缸固定座之间设有角度传感器，抓举头安装架与油缸固定座之间设有角度调整油缸。

7、优选的，所述抓举头包括固定设在抓举头安装架上的回转减速机，回转减速机的活动端设有夹爪，回转减速机上设有监测其活动端转动角度的角度传感器。进一步，所述夹爪卡接或螺栓连接设在回转减速机的活动端，所述夹爪为液压夹爪或气动夹爪或电动夹爪。

8、优选的，所述扫描仪为3d激光扫描仪。所述平板车上设有液压电控系统，液压电控系统分别与滑轨组件、水平回转支撑平台、支撑臂组件、翻转连接机构、抓举头相连接。

9、本实用新型的有益效果：通过设置平板车，能够承载其上的部件在既有轨道线路上行走，同时还能承托待安装的拱架；通过设置抓举头能够对拱架进行抓取，设置翻转连接机构能够对抓举头进而对抓取的拱架进行翻转及姿态调节，方便进行安装动作；通过设置能够俯仰和伸缩调节的支撑臂组件，能够根据不同安装部位的高度和距离对所抓取的拱架进行调节；而支撑臂组件设置在水平回转支撑平台上、水平回转支撑平台滑动设在滑轨组件上，增加了结构的自由度，能够在安装时对拱架、翻转连接机构、支撑臂组件整体进行平移和姿态调整，提高安装时自身结构动作的灵活性，避免与既有线路接触网线接触或碰撞，同时通过设置可在水平方向调节的滑轨组件能够满足双线隧道的宽幅施工场景需要；通过设置扫描仪，能够扫描隧道轮廓及障碍物位置，从而判断障碍物相对平板车的位置，从而能够在后续安装过程中避开障碍物。本实用新型能够利用既有轨道线，能够自动识别既有隧道接触网等施工障碍物并在施工过程中避开障碍物，实现安全施工，保障线路的正常运行；能够实现既有隧道单线、双线隧道的拱架安装，解决了现有技术中的钢拱架安装台车受既有隧道通行条件限制，无法避开既有线路接触网线及单线施工效率低的问题。

技术特征：

1.一种隧道套衬施工拱架安装车，包括平板车（1），其特征在于：所述平板车（1）上设有能相对平板车（1）做水平转动的滑轨组件（3），滑轨组件（3）上滑动设有水平回转支撑平台（4），水平回转支撑平台（4）上连接有能够进行俯仰和伸缩调节的支撑臂组件（5），支撑臂组件（5）的活动端设有翻转连接机构（6）且通过翻转连接机构（6）连接有抓举头（7）；平板车（1）上设有扫描仪（8）。

2.根据权利要求1所述的隧道套衬施工拱架安装车，其特征在于：所述滑轨组件（3）包括滑轨（9），滑轨（9）与设在平板车（1）上的滑轨回转支承（10）的转动部固定连接，在滑轨回转支承（10）的作用下滑轨（9）能够在水平面内转动，滑轨回转支承（10）上设有监测其转动部转动角度的角度传感器，滑轨（9）下方铰接设有伸缩支腿（11）。

3.根据权利要求2所述的隧道套衬施工拱架安装车，其特征在于：所述水平回转支撑平台（4）包括滑动设在滑轨（9）上的滑移小车（12），滑移小车（12）与滑轨（9）之间设有监控滑移小车（12）滑移位置的位移传感器（38），滑移小车（12）上设有大臂回转支承（13），大臂回转支承（13）上设有监测其转动部的转动角度的角度传感器，大臂回转支承（13）的转动部上固定设有臂座（14），支撑臂组件（5）设在臂座（14）上。

4.根据权利要求3所述的隧道套衬施工拱架安装车，其特征在于：所述支撑臂组件（5）包括与臂座（14）铰接的伸缩臂（15），伸缩臂（15）与臂座（14）之间设有角度传感器，臂座（14）上铰接有俯仰油缸（16）且俯仰油缸（16）的伸缩端与伸缩臂（15）铰接。

5.根据权利要求4所述的隧道套衬施工拱架安装车，其特征在于：所述伸缩臂（15）为液压伸缩臂，伸缩臂（15）上设有监测其伸缩长度的大臂伸缩距离传感器（34）。

6.根据权利要求1~5任一项所述的隧道套衬施工拱架安装车，其特征在于：所述翻转连接机构（6）包括设在支撑臂组件（5）上的翻转油缸（17），翻转油缸（17）的活动端连接有油缸固定座（18），翻转油缸（17）上设有监测其活动端转动角度的角度传感器，油缸固定座（18）上铰接有抓举头安装架（19），抓举头安装架（19）与油缸固定座（18）之间设有角度传感器，抓举头安装架（19）与油缸固定座（18）之间设有角度调整油缸（20）。

7.根据权利要求6所述的隧道套衬施工拱架安装车，其特征在于：所述抓举头（7）包括固定设在抓举头安装架（19）上的回转减速机（21），回转减速机（21）的活动端设有夹爪（22），回转减速机（21）上设有监测其活动端转动角度的角度传感器。

8.根据权利要求7所述的隧道套衬施工拱架安装车，其特征在于：所述夹爪（22）卡接或螺栓连接设在回转减速机（21）的活动端，所述夹爪（22）为液压夹爪或气动夹爪或电动夹爪。

9.根据权利要求8所述的隧道套衬施工拱架安装车，其特征在于：所述扫描仪（8）为3d激光扫描仪。

10.根据权利要求1~5、7~9任一项所述的隧道套衬施工拱架安装车，其特征在于：所述平板车（1）上设有液压电控系统（2），液压电控系统（2）分别与滑轨组件（3）、水平回转支撑平台（4）、支撑臂组件（5）、翻转连接机构（6）、抓举头（7）相连接。

技术总结
本技术公开了一种隧道套衬施工拱架安装车，涉及隧道套衬修复施工技术领域，解决了现有技术中的钢拱架安装台车受既有隧道通行条件限制，无法避开既有线路接触网线及单线施工效率低的问题。本技术包括平板车，所述平板车上设有能相对平板车做水平转动的滑轨组件，滑轨组件上滑动设有水平回转支撑平台，水平回转支撑平台上连接有能够进行俯仰和伸缩调节的支撑臂组件，支撑臂组件的活动端设有翻转连接机构且通过翻转连接机构连接有抓举头；平板车上设有扫描仪。本技术利用既有轨道线，能够自动识别既有隧道接触网等施工障碍物并在施工过程中避开障碍物，实现安全施工，保障线路的正常运行；能够实现既有隧道单线、双线隧道的拱架安装。

技术研发人员：付开勇,王佳起,田雪豪,江帅,宋丹,李二闷,高立君,时安琪,王柏松
受保护的技术使用者：中铁工程装备集团有限公司
技术研发日：20230725
技术公布日：2024/1/15