【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及土木工程，具體為一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車及其施工方法。
技術(shù)介紹
1、tbm隧道掘進(jìn)機(jī)由于其安全、快速、高效、環(huán)保等特點(diǎn)在隧道施工中使用越來越多，采用tbm法施工隧道，鋼拱架、錨桿以及鋼筋網(wǎng)片等支護(hù)在圍巖出露護(hù)盾后即可立即施作完成，后方通過噴錨臺(tái)車使用噴射混凝土封閉圍巖，保護(hù)人員及設(shè)備安全，保障tbm快速掘進(jìn)及安全施工。
2、在tbm掘進(jìn)過程中，受護(hù)盾與巖面摩擦阻力、巖體軟硬程度不均以及設(shè)備操作等因素影響，tbm掘進(jìn)方向不可能完全按照設(shè)計(jì)的軸線向前推進(jìn)，而是在掘進(jìn)過程中持續(xù)向設(shè)計(jì)軸線靠攏、不斷修正、不斷向前掘進(jìn)的過程，導(dǎo)致tbm掘進(jìn)完成的隧道斷面與設(shè)計(jì)斷面總是存在一定的偏差，設(shè)計(jì)斷面與tbm實(shí)際開挖斷面為兩個(gè)直徑相等的偏心圓，由于tbm掘進(jìn)斷面為圓形，對(duì)比設(shè)計(jì)斷面，在一面出現(xiàn)欠挖時(shí)，另一面就會(huì)出現(xiàn)超挖；
3、隧道設(shè)計(jì)中由于隧道建筑限界不得侵占，且隧道襯砌厚度必須滿足設(shè)計(jì)要求，方能保證隧道后期正常投入使用，在tbm掘進(jìn)完成，使用噴錨臺(tái)車進(jìn)行噴錨支護(hù)作業(yè)時(shí)，由于該段tbm噴錨臺(tái)車整體線型與實(shí)際掘進(jìn)斷面線型一致，與設(shè)計(jì)隧道斷面存在一定偏差，此時(shí)若只按照設(shè)計(jì)初支厚度進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)，必將出現(xiàn)初支侵占二次襯砌范圍的情況(實(shí)際tbm掘進(jìn)隧道斷面與設(shè)計(jì)隧道斷面偏差超過預(yù)留施工偏差范圍時(shí))，按照設(shè)計(jì)斷面施做二次襯砌，必將出現(xiàn)局部二次襯砌厚度不足問題，影響隧道施工質(zhì)量，故，在后期二次襯砌施工作業(yè)時(shí)，需要對(duì)侵占襯砌范圍初支體進(jìn)行鑿除，這將占用大量資源，造成材料浪費(fèi)和施工成本增加。
技
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，解決了噴射混凝土作業(yè)中噴錨臺(tái)車定位不準(zhǔn)確、作業(yè)誤差大的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，包括：
3、噴錨臺(tái)車，其承載噴錨所需所有部件，其放置在隧道內(nèi)進(jìn)行噴錨作業(yè)；
4、環(huán)向框架，其安裝在噴錨臺(tái)車的中部，用于支撐環(huán)向小車和噴錨系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)；
5、環(huán)向小車，其安裝在環(huán)向框架外周，用于沿隧道斷面環(huán)向移動(dòng)噴錨頭并進(jìn)行混凝土的噴射作業(yè)；
6、縱向小車，其安裝在環(huán)向小車噴錨軌道梁上，用于前后移動(dòng)噴錨頭并進(jìn)行混凝土的噴射作業(yè)；
7、噴錨頭，其安裝在縱向小車外側(cè)，用于將混凝土精確噴射到隧道表面；
8、橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其安裝在噴錨臺(tái)車縱梁的上表面，用于調(diào)整噴錨臺(tái)車在橫向方向上的位置；
9、豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其安裝在橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)的頂部，用于調(diào)整噴錨臺(tái)車在豎向方向上的位置；
10、測(cè)量定位機(jī)構(gòu)，其安裝在噴錨臺(tái)車的前后，用于實(shí)時(shí)測(cè)量噴錨臺(tái)車在隧道斷面內(nèi)的具體位置和姿態(tài)。
11、優(yōu)選的，所述隧道結(jié)構(gòu)包括仰拱塊，所述仰拱塊設(shè)置在隧道底部，所述仰拱塊頂部設(shè)置有鋼軌；
12、所述噴錨臺(tái)車包括縱梁，所述縱梁設(shè)置在噴錨臺(tái)車中部，所述縱梁下方設(shè)置有支腿，所述支腿底部安裝有行走輪，所述行走輪用于在鋼軌上移動(dòng)噴錨臺(tái)車，所述縱梁呈左右對(duì)稱分布，且之間設(shè)置有出渣皮帶機(jī)，頂部縱梁通過支撐柱與環(huán)向框架相連接。
13、優(yōu)選的，所述環(huán)向框架包括環(huán)梁，所述環(huán)梁通過支撐柱與頂部縱梁相連接，所述噴錨臺(tái)車前后端環(huán)梁外周固定有齒輪圈，所述齒輪圈內(nèi)側(cè)設(shè)置有齒條一，所述齒輪圈的底端設(shè)置有限位板，所述環(huán)梁兩側(cè)鉸接有斜撐，所述斜撐遠(yuǎn)離環(huán)梁一端鉸接有活動(dòng)支腳，所述斜撐的中部鉸接有斜撐油缸，所述斜撐油缸遠(yuǎn)離斜撐一端鉸接在縱梁側(cè)壁，所述斜撐油缸通過伸縮操作，使所述斜撐的底部活動(dòng)支腳支撐在斜角支撐的頂面上，從而間接承載噴錨臺(tái)車的框架。
14、優(yōu)選的，所述環(huán)向小車包括噴錨軌道梁和齒輪二，所述噴錨軌道梁設(shè)置在齒輪圈上，用于引導(dǎo)環(huán)向小車的環(huán)向移動(dòng)，所述噴錨軌道梁的兩側(cè)設(shè)置有齒條二，所述齒條二與齒輪二之間相嚙合，用于實(shí)現(xiàn)縱向小車的前后移動(dòng)，所述噴錨軌道梁前后端兩側(cè)設(shè)置有連接板，連接板兩端設(shè)置有滑輪，所述噴錨軌道梁底部設(shè)置有液壓馬達(dá)一，所述液壓馬達(dá)一輸出端固定有驅(qū)動(dòng)齒輪一，所述齒輪一與齒條一之間相嚙合。
15、優(yōu)選的，所述縱向小車包括框架，所述框架為中空箱體結(jié)構(gòu)，用于包裹噴錨軌道梁，所述框架內(nèi)部設(shè)置有橫向滾輪和豎向滾輪，所述框架內(nèi)設(shè)置有液壓馬達(dá)二，所述液壓馬達(dá)二輸出端固定有連接軸，所述連接軸外壁安裝有齒輪二。
16、優(yōu)選的，所述縱向小車外側(cè)設(shè)置有距離傳感器，所述距離傳感器用于實(shí)時(shí)測(cè)量噴錨面與臺(tái)車的精確距離。
17、優(yōu)選的，所述橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括底座，所述底座設(shè)置在縱梁頂部，所述底座內(nèi)部設(shè)置有滑槽，所述滑槽外側(cè)設(shè)置有擋板，所述滑槽內(nèi)部滑動(dòng)連接有油缸支撐，所述油缸支撐內(nèi)部開設(shè)有圓孔，所述圓孔周邊設(shè)置有螺紋，所述螺紋螺紋連接在螺桿外壁，所述縱梁連接梁頂部設(shè)置有液壓馬達(dá)三，所述液壓馬達(dá)三輸出端固定在螺桿中部。
18、優(yōu)選的，所述豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括下限位空心方柱，所述下限位空心方柱安裝在油缸支撐的頂部，所述下限位空心方柱的上方插入有上限位空心方柱，所述上限位空心方柱固定在頂部縱梁底端，所述上限位空心方柱與下限位空心方柱內(nèi)部設(shè)置有油缸，所述油缸用于驅(qū)動(dòng)豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)的伸縮動(dòng)作。
19、優(yōu)選的，所述測(cè)量定位機(jī)構(gòu)包括：
20、防護(hù)板，其安裝在噴錨臺(tái)車的前后，用于噴錨作業(yè)時(shí)的防護(hù)并保護(hù)測(cè)量設(shè)備；
21、觀察窗，其設(shè)置在防護(hù)板的特定區(qū)域，用于觀察噴錨作業(yè)的進(jìn)行情況；
22、立柱，其安裝在噴錨臺(tái)車的頂部，用于支撐觀測(cè)棱鏡；
23、觀測(cè)棱鏡，其設(shè)置在立柱上，用于測(cè)量噴錨臺(tái)車的位置坐標(biāo)：
24、一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車施工方法，包括以下步驟：
25、s1、測(cè)量定位：噴錨臺(tái)車隨tbm掘進(jìn)行進(jìn)至待噴錨作業(yè)范圍，通過全站儀測(cè)量噴錨臺(tái)車上的測(cè)量棱鏡，即觀測(cè)棱鏡，反算出噴錨臺(tái)車在設(shè)計(jì)隧道斷面內(nèi)的空間位置；
26、s2、軸線對(duì)準(zhǔn)：?jiǎn)?dòng)移動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)和豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)，將噴錨臺(tái)車軸線與設(shè)計(jì)隧道斷面軸線重合，橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過螺桿帶動(dòng)油缸支撐在底座上的滑槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)橫向調(diào)整，而豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過下限位空心方柱和上限位空心方柱之間的伸縮實(shí)現(xiàn)豎向調(diào)整；
27、s3、斜撐鎖定：放下噴錨臺(tái)車內(nèi)部的斜撐，將斜撐的活動(dòng)支腳頂緊斜角支撐，并鎖定移動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)以固定噴錨臺(tái)車的空間位置；
28、s4、三維掃描：?jiǎn)?dòng)噴錨臺(tái)車，通過齒輪圈環(huán)向移動(dòng)環(huán)向小車和前后移動(dòng)縱向小車，利用安裝在縱向小車上的距離傳感器測(cè)定噴錨臺(tái)車至隧道實(shí)際開挖面之間的距離，并生成三維圖形；
29、s5、數(shù)據(jù)處理：通過處理器對(duì)從距離傳感器收集的三維圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算出隧道各噴錨部位所需的噴錨厚度和該段噴射混凝土的需求量；
30、s6、分層噴錨：?jiǎn)?dòng)噴錨臺(tái)車，進(jìn)行分層噴錨作業(yè)，環(huán)向小車帶動(dòng)噴錨軌道梁沿齒輪圈環(huán)向移動(dòng)，縱向小車沿噴錨軌道梁前后移動(dòng)，噴錨頭根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行噴錨作業(yè)并精準(zhǔn)控制噴射混凝土厚度；
31、s7、實(shí)時(shí)測(cè)量：使用距離傳本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述隧道結(jié)構(gòu)包括仰拱塊(11)，所述仰拱塊(11)設(shè)置在隧道底部，所述仰拱塊(11)頂部設(shè)置有鋼軌(12)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述環(huán)向框架(3)包括環(huán)梁(31)，所述環(huán)梁(31)通過支撐柱(26)與頂部縱梁(25)相連接，所述噴錨臺(tái)車(2)前后端環(huán)梁(31)外周固定有齒輪圈(32)，所述齒輪圈(32)內(nèi)側(cè)設(shè)置有齒條一(33)，所述齒輪圈(32)的底端設(shè)置有限位板(34)，所述環(huán)梁(31)兩側(cè)鉸接有斜撐(35)，所述斜撐(35)遠(yuǎn)離環(huán)梁(31)一端鉸接有活動(dòng)支腳(36)，所述斜撐(35)的中部鉸接有斜撐油缸(37)，所述斜撐油缸(37)遠(yuǎn)離斜撐(35)一端鉸接在縱梁(23)側(cè)壁，所述斜撐油缸(37)通過伸縮操作，使所述斜撐(35)的底部活動(dòng)支腳(36)支撐在斜角支撐(38)的頂面上，從而間接承載噴錨臺(tái)車(2)的框架。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述環(huán)向小車(4)包
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述縱向小車(5)包括框架(51)，所述框架(51)為中空箱體結(jié)構(gòu)，用于包裹噴錨軌道梁(41)，所述框架(51)內(nèi)部設(shè)置有橫向滾輪(52)和豎向滾輪(53)，所述框架(51)內(nèi)設(shè)置有液壓馬達(dá)二(54)，所述液壓馬達(dá)二(54)輸出端固定有連接軸(56)，所述連接軸(56)外壁安裝有齒輪二(55)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述縱向小車(5)外側(cè)設(shè)置有距離傳感器(61)，所述距離傳感器(61)用于實(shí)時(shí)測(cè)量噴錨面與臺(tái)車的精確距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)包括底座(71)，所述底座(71)設(shè)置在縱梁(23)頂部，所述底座(71)內(nèi)部設(shè)置有滑槽(72)，所述滑槽(72)外側(cè)設(shè)置有擋板(73)，所述滑槽(72)內(nèi)部滑動(dòng)連接有油缸支撐(74)，所述油缸支撐(74)內(nèi)部開設(shè)有圓孔(76)，所述圓孔(76)周邊設(shè)置有螺紋(75)，所述螺紋(75)螺紋連接在螺桿(77)外壁，所述縱梁(23)連接梁頂部設(shè)置有液壓馬達(dá)三(78)，所述液壓馬達(dá)三(78)輸出端固定在螺桿(77)中部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)包括下限位空心方柱(82)，所述下限位空心方柱(82)安裝在油缸支撐(74)的頂部，所述下限位空心方柱(82)的上方插入有上限位空心方柱(83)，所述上限位空心方柱(83)固定在頂部縱梁(25)底端，所述上限位空心方柱(83)與下限位空心方柱(82)內(nèi)部設(shè)置有油缸(81)，所述油缸(81)用于驅(qū)動(dòng)豎向移動(dòng)機(jī)構(gòu)(8)的伸縮動(dòng)作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述測(cè)量定位機(jī)構(gòu)(9)包括：
10.一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車施工方法，依據(jù)權(quán)利要求1-10任意一項(xiàng)一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述隧道結(jié)構(gòu)包括仰拱塊(11)，所述仰拱塊(11)設(shè)置在隧道底部，所述仰拱塊(11)頂部設(shè)置有鋼軌(12)；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述環(huán)向框架(3)包括環(huán)梁(31)，所述環(huán)梁(31)通過支撐柱(26)與頂部縱梁(25)相連接，所述噴錨臺(tái)車(2)前后端環(huán)梁(31)外周固定有齒輪圈(32)，所述齒輪圈(32)內(nèi)側(cè)設(shè)置有齒條一(33)，所述齒輪圈(32)的底端設(shè)置有限位板(34)，所述環(huán)梁(31)兩側(cè)鉸接有斜撐(35)，所述斜撐(35)遠(yuǎn)離環(huán)梁(31)一端鉸接有活動(dòng)支腳(36)，所述斜撐(35)的中部鉸接有斜撐油缸(37)，所述斜撐油缸(37)遠(yuǎn)離斜撐(35)一端鉸接在縱梁(23)側(cè)壁，所述斜撐油缸(37)通過伸縮操作，使所述斜撐(35)的底部活動(dòng)支腳(36)支撐在斜角支撐(38)的頂面上，從而間接承載噴錨臺(tái)車(2)的框架。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述環(huán)向小車(4)包括噴錨軌道梁(41)和齒輪二(55)，所述噴錨軌道梁(41)設(shè)置在齒輪圈(32)上，用于引導(dǎo)環(huán)向小車(4)的環(huán)向移動(dòng)，所述噴錨軌道梁(41)的兩側(cè)設(shè)置有齒條二(42)，所述齒條二(42)與齒輪二(55)之間相嚙合，用于實(shí)現(xiàn)縱向小車(5)的前后移動(dòng)，所述噴錨軌道梁(41)前后端兩側(cè)設(shè)置有連接板(44)，連接板(44)兩端設(shè)置有滑輪(43)，所述噴錨軌道梁(41)底部設(shè)置有液壓馬達(dá)一(46)，所述液壓馬達(dá)一(46)輸出端固定有驅(qū)動(dòng)齒輪一(45)，所述齒輪一(45)與齒條一(33)之間相嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴射混凝土作業(yè)臺(tái)車，其特征在于，所述縱向小車(5)包括框架(51)，所述框架...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：薛永慶，趙良凱，劉晏斌，楊國(guó)清，高鑫海，戴尚昆，盧克暉，蘇成，羅炬華，苗斌，胡道祥，張林，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中鐵十八局集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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