隧道掘进施工用多功能运输装置

本发明属于隧道施工设备，特别涉及一种隧道掘进施工用多功能运输装置。

背景技术：

1、在隧道掘进施工过程中，需要运输钢拱架、支护所需材料到达支护区域。目前，主要依靠人力、机械吊臂等方式来运输钢拱架及其它施工材料，但是由于人员受到体力、材料自身重量等因素的限制，难以高质量地完成搬运任务，且容易受到重物砸伤、机械伤害等难以预测的危险，严重制约了tbm（全断面硬岩隧道掘进机）的快速掘进。

2、有鉴于此，需要研发一种既能运输钢拱架同时也能运输施工时其他所需材料的装置，以解决支护区域材料运输单一且效率不高、对施工人员可能造成伤害的技术难题，为tbm快速掘进提供保障。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本发明提供了一种隧道掘进施工用多功能运输装置。

2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种隧道掘进施工用多功能运输装置，包括主梁及能够沿着主梁行走的行走小车，所述行走小车的上方设有用于承托钢拱架及施工材料的支撑架，所述行走小车上设有升降机构，所述支撑架设置于升降机构的顶部；所述主梁内沿其长度方向设有轨道，所述行走小车的底部设有驱动部件，通过驱动部件驱动行走小车沿着轨道及主梁长度方向行走。

4、进一步的，所述主梁的中部沿其长度方向设有凹槽，所述凹槽的两侧设有轨道，所述行走小车设置于凹槽内，所述升降机构及支撑架设置于凹槽上方；所述行走小车的两端设有用于覆盖凹槽的伸缩盖板。

5、进一步的，所述行走小车为开口朝下的u形结构，所述驱动部件设置于行走小车的u形槽底面上，所述行走小车的两侧开放端下端面与主梁的凹槽底面间设有间隙。

6、进一步的，所述驱动部件包括电机、齿轮和齿条，所述电机设置于行走小车的封闭端底面上，所述电机的输出端通过连接轴与齿轮相连，所述齿轮与齿条啮合，所述齿条设置于主梁的凹槽底部；所述齿轮的中心轴线垂直设置。

7、进一步的，所述行走小车的两侧设有滚轮，所述滚轮设置于行走小车两侧开放端的外侧、且能够沿着轨道滚动；所述凹槽的两侧对称设有用于容纳轨道的轨道槽；所述滚轮能够沿着轨道底部外侧的一个翼缘滚动；所述齿条设置于轨道底部翼缘的外侧。

8、进一步的，所述升降机构包括四个液压缸，四个液压缸的缸体两两并列设置于行走小车顶部的四角部位，所述支撑架设置于四个液压缸的活塞杆顶部；所述行走小车的两端均设有行程开关，所述行走小车两端的液压缸顶部设有与行程开关联动的警示灯。

9、进一步的，所述支撑架包括两个托架，两个托架并列设置于同侧两个液压缸的顶部、且与轨道平行，所述托架上设有用于容纳钢拱架的卡槽。

10、进一步的，所述卡槽的外侧设有用于对钢拱架端部限位的限位结构，所述限位结构为倒置的l形限位板，所述限位板的下端与托架外侧固连，两侧托架外侧的限位板短边部相对设置。

11、进一步的，所述行走小车的顶部为分体式结构，包括开口朝下的u形底座和两个楔形座，所述u形底座的顶部设有长条状的锥体，所述锥体平行于下方轨道，所述锥体通过回转机构与u形底座转动相连；所述锥体的两侧对称设有与楔形座滑动配合的斜面，两个楔形座的两端设有延伸至锥体外侧的延伸部，所述斜面与楔形座之间的配合面上设有导向结构；两个托架对应设置于两个楔形座的顶部边缘部位，两个楔形座的两端延伸部之间设有伸缩机构，通过伸缩机构调整两个楔形座之间的距离，进而调整两个托架之间的距离。

12、进一步的，所述驱动部件及升降机构均与遥控器无线连接。

13、本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

14、本发明利用行走小车顶部的支撑架运载施工材料，行走小车在驱动部件的驱动下沿着主梁内轨道行走，可将钢拱架及网片、钢筋和注浆材料等施工材料由主梁的后端运至前端，可以节约大量时间，从而增加作业时间，缩短工期，且使得作业人员安全性大大提高。采用本发明能够减少人力成本，工人仅通过遥控器即可实现行走小车的自动行走，减少运输材料所需时间，从而提高支护效率，为tbm快速掘进提供保障。

技术特征：

1.一种隧道掘进施工用多功能运输装置，其特征在于：包括主梁及能够沿着主梁行走的行走小车，所述行走小车的上方设有用于承托钢拱架及施工材料的支撑架，所述行走小车上设有升降机构，所述支撑架设置于升降机构的顶部；所述主梁内沿其长度方向设有轨道，所述行走小车的底部设有驱动部件，通过驱动部件驱动行走小车沿着轨道及主梁长度方向行走。

2.根据权利要求1所述的一种隧道掘进施工用多功能运输装置，其特征在于：所述主梁的中部沿其长度方向设有凹槽，所述凹槽的两侧设有轨道，所述行走小车设置于凹槽内，所述升降机构及支撑架设置于凹槽上方；所述行走小车的两端设有用于覆盖凹槽的伸缩盖板。

3.根据权利要求2所述的一种隧道掘进施工用多功能运输装置，其特征在于：所述行走小车为开口朝下的u形结构，所述驱动部件设置于行走小车的u形槽底面上，所述行走小车的两侧开放端下端面与主梁的凹槽底面间设有间隙。

4.根据权利要求3所述的一种隧道掘进施工用多功能运输装置，其特征在于：所述驱动部件包括电机、齿轮和齿条，所述电机设置于行走小车的封闭端底面上，所述电机的输出端通过连接轴与齿轮相连，所述齿轮与齿条啮合，所述齿条设置于主梁的凹槽底部；所述齿轮的中心轴线垂直设置。

5.根据权利要求4所述的一种隧道掘进施工用多功能运输装置，其特征在于：所述行走小车的两侧设有滚轮，所述滚轮设置于行走小车两侧开放端的外侧、且能够沿着轨道滚动；所述凹槽的两侧对称设有用于容纳轨道的轨道槽；所述滚轮能够沿着轨道底部外侧的一个翼缘滚动；所述齿条设置于轨道底部翼缘的外侧。

6.根据权利要求3所述的一种隧道掘进施工用多功能运输装置，其特征在于：所述升降机构包括四个液压缸，四个液压缸的缸体两两并列设置于行走小车顶部的四角部位，所述支撑架设置于四个液压缸的活塞杆顶部；所述行走小车的两端均设有行程开关，所述行走小车两端的液压缸顶部设有与行程开关联动的警示灯。

7.根据权利要求6所述的一种隧道掘进施工用多功能运输装置，其特征在于：所述支撑架包括两个托架，两个托架并列设置于同侧两个液压缸的顶部、且与轨道平行，所述托架上设有用于容纳钢拱架的卡槽。

8.根据权利要求7所述的一种隧道掘进施工用多功能运输装置，其特征在于：所述卡槽的外侧设有用于对钢拱架端部限位的限位结构，所述限位结构为倒置的l形限位板，所述限位板的下端与托架外侧固连，两侧托架外侧的限位板短边部相对设置。

9.根据权利要求7所述的一种隧道掘进施工用多功能运输装置，其特征在于：所述行走小车的顶部为分体式结构，包括开口朝下的u形底座和两个楔形座，所述u形底座的顶部设有长条状的锥体，所述锥体平行于下方轨道，所述锥体通过回转机构与u形底座转动相连；所述锥体的两侧对称设有与楔形座滑动配合的斜面，两个楔形座的两端设有延伸至锥体外侧的延伸部，所述斜面与楔形座之间的配合面上设有导向结构；两个托架对应设置于两个楔形座的顶部边缘部位，两个楔形座的两端延伸部之间设有伸缩机构，通过伸缩机构调整两个楔形座之间的距离，进而调整两个托架之间的距离。

10.根据权利要求7所述的一种隧道掘进施工用多功能运输装置，其特征在于：所述驱动部件及升降机构均与遥控器无线连接。

技术总结
本发明公开了一种隧道掘进施工用多功能运输装置，属于隧道施工设备技术领域，包括主梁及能够沿着主梁行走的行走小车，行走小车上方设有用于承托钢拱架及施工材料的支撑架，支撑架通过升降机构与行走小车相连；主梁内沿其长度方向设有轨道，所述行走小车通过驱动部件驱动其沿着主梁内部轨道行走。承载钢拱架及施工材料的行走小车在驱动部件的驱动下沿着主梁内轨道行走，可将钢拱架及网片、钢筋和注浆材料等施工材料由主梁的后端运至前端，可节约大量时间，缩短工期，作业人员安全性大大提高。采用本发明工人仅通过遥控器即可实现行走小车的自动行走，能够减少人力成本，减少运输材料所需时间，从而提高支护效率，为TBM快速掘进提供保障。

技术研发人员：杨亚磊,杜立杰,赵宇轩,许广春,罗勋
受保护的技术使用者：石家庄铁道大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17