一种适用于运营高速不中断交通养护施工的护盾台车及其施工方法与流程

本发明属于机械结构，具体涉及一种适用于运营高速不中断交通养护施工的护盾台车及其施工方法。

背景技术：

1、随着我国高速公路建设规模的持续扩大，早期建设的公路隧道受限于当时建造技术与工艺，在长期运营过程中逐渐暴露出渗水、漏水、开裂等病害问题。为保障运营安全，对这些隧道进行病害整治与加固已成为养护工作的重点。然而，传统的高速公路隧道养护施工方式，如搭设脚手架进行拱顶作业或使用临时防护设施进行占道施工，均需要封闭部分或全部车道，甚至中断交通。这种做法不仅导致严重的交通拥堵，大幅降低道路通行能力与服务水平，还给施工人员与过往司乘人员带来了巨大的安全风险。尤其是在隧道这种封闭、视线受限的空间内，人车混行、车辆误闯作业区的风险极高，传统的水马、防撞桶等柔性防护设施抗冲击能力弱，难以提供可靠的防护，一旦发生事故，后果不堪设想。

2、为解决上述问题，行业内在不断探索能够在不中断交通条件下进行隧道养护施工的技术与装备。虽然已有一些简易的移动式作业平台或临时防护装置被应用，但其在安全性、效率、标准化程度以及结构稳定性方面仍存在显著不足。例如，现有技术中，部分方案采用简易的钢制防护板进行隔离，但其防护等级较低，且缺乏与作业平台的集成设计，难以实现高效、连续的机械化作业。此外，现有设备在隧道内转场、就位和精调方面操作复杂，自动化程度低，无法满足现代高速公路养护对安全、效率及通行保障的严苛要求。因此，如何研发一种能够在不中断交通的前提下，为隧道养护施工提供高强度、全封闭物理隔离，并集成多功能作业平台与智能控制系统的新型装备，成为本领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于运营高速不中断交通养护施工的护盾台车，以解决现有技术中隧道养护施工需中断交通、安全防护不足、作业效率低下的问题。本发明的核心目的是通过构建一个“台上作业、台下通车”的全新施工模式，从源头消除施工与通行的冲突风险，保障人车安全，实现道路的持续通行能力，并大幅提升养护作业效率。

2、为解决上述技术问题，本申请提出的技术方案是：

3、本发明提供一种适用于运营高速不中断交通养护施工的护盾台车，包括：

4、一个门式桁架主体，所述门式桁架主体沿竖向依次形成底部通行层、中部承载层和顶部作业层，所述底部通行层配置为允许车辆通行的行车通道，所述顶部作业层设置有可升降、可伸缩的多功能作业平台；

5、行走系统，安装于所述门式桁架主体的底部，用于驱动所述护盾台车移动；

6、防护系统，安装于所述门式桁架主体上，用于在所述中部承载层形成施工区域与行车区域的物理隔离；

7、动力系统，安装于所述门式桁架主体上，用于为所述行走系统及养护作业设备提供动力。

8、进一步地，所述行走系统包括：

9、驱动行走轮，包括轮箱、实芯橡胶轮、轮毂、轮轴、圆锥滚子轴承、链轮、链条以及电机减速机；

10、从动行走轮，包括轮箱、实芯橡胶轮、轮毂、轮轴以及圆锥滚子轴承；

11、以及顶升平移系统，包括顶升油缸、顶升伸缩杆、平移滑板、与所述平移滑板配合设置的倒钩板、平移油缸和平移马凳，所述顶升平移系统用于将所述驱动行走轮和所述从动行走轮提升离开地面或降落接触地面。

12、进一步地，所述防护系统包括：

13、钢护盾，由钢板在所述门式桁架主体的门架横梁下及门架立柱内侧进行全封闭形成；

14、防落石防护结构，设置于所述顶部作业层；

15、高空作业防坠落护栏，设置于所述顶部作业层的边缘；

16、应急避险通道，设置于所述门式桁架主体上。

17、进一步地，还包括智能预警系统，所述智能预警系统包括旋转蜂鸣报警灯、led灯带及led广告屏，所述旋转蜂鸣报警灯与所述行走系统同步，当所述行走系统启动时，所述旋转蜂鸣报警灯发出声光警报。

18、进一步地，所述动力系统包括柴油发电机组、市电接入单元以及自动切换开关，所述自动切换开关用于在所述柴油发电机组和所述市电接入单元之间进行切换，以提供不间断电力。

19、进一步地，所述护盾台车为安装护盾台车，其顶部作业层集成有钢波纹板举升/平移系统，所述钢波纹板举升/平移系统包括平移底梁、平移拖架、平移小车、顶升油缸、平移油缸及顶升弧形梁。

20、进一步地，所述门式桁架主体采用模块化拼接结构，其总长范围为6米至24米，总宽范围为4米至12米，主体结构材质为q355b高强度型钢。

21、另一方面，本申请还请求保护一种采用前述任一项所述护盾台车的运营高速不中断交通养护施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

22、步骤一，台车行走前准备：检查顶升平移系统（50）的顶升油缸（51）是否完全缩回使平移马凳（54）离地、驱动行走轮（40）和从动行走轮（41）着地，收回侧向平台，清理地面及台车周围物品，整理电缆线；

23、步骤二，台车行走就位：启动行走系统，驱动所述护盾台车沿隧道纵向移动至预定作业位置，行走过程中通过旋转蜂鸣报警灯和警报声响进行预警；

24、步骤三，台车定位与支撑：通过顶升平移系统（50）的顶升油缸（51）伸出，将所述驱动行走轮（40）和所述从动行走轮（41）提升离开地面，使平移马凳（54）着地支撑，并通过平移油缸（55）配合平移滑板（53）和倒钩板将台车横向调整至隧道中心线位置；

25、步骤四，顶部作业：在顶部作业层（13）的多功能作业平台（15）上开展隧道全断面养护作业，作业过程中由钢护盾（30）将施工区域与行车通道（14）完全隔离。

26、进一步地，所述步骤四中，所述养护作业为钢波纹板安装作业，包括：

27、通过钢波纹板举升/平移系统将钢波纹板从运输台车上接驳；

28、通过顶升油缸驱动顶升弧形梁将钢波纹板举升至设计安装高度；

29、通过平移油缸驱动平移拖架将钢波纹板横向和纵向调整至预定安装位置，完成安装。

30、进一步地，在所述步骤四之后还包括：

31、步骤五，台车移位：通过顶升平移系统（50）的顶升油缸（51）缩回，使平移马凳（54）离地、驱动行走轮（40）和从动行走轮（41）着地，启动行走系统将台车移至下一作业位置；

32、步骤六，重复所述步骤三至步骤五，直至完成全部养护作业。

33、相比于现有技术，本发明取得了如下有益技术效果：

34、本发明通过“台上作业、台下通车”的门式桁架结构，在施工区域与行车区域之间形成高强度物理硬隔离，彻底消除了人车混行的安全风险，实现了隧道养护作业的全时段不中断交通通行。同时，台车集成了可升降作业平台与多功能模块，支持多工序同步作业，显著提升了养护施工效率与工程质量，有效降低了全生命周期的综合养护成本。

1.一种适用于运营高速不中断交通养护施工的护盾台车，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的适用于运营高速不中断交通养护施工的护盾台车，其特征在于，所述行走系统包括：

3.根据权利要求1所述的适用于运营高速不中断交通养护施工的护盾台车，其特征在于，所述防护系统包括：

4.根据权利要求1所述的适用于运营高速不中断交通养护施工的护盾台车，其特征在于，还包括智能预警系统，所述智能预警系统包括旋转蜂鸣报警灯、led灯带及led广告屏，所述旋转蜂鸣报警灯与所述行走系统同步，当所述行走系统启动时，所述旋转蜂鸣报警灯发出声光警报。

5.根据权利要求1所述的适用于运营高速不中断交通养护施工的护盾台车，其特征在于，所述动力系统包括柴油发电机组、市电接入单元以及自动切换开关，所述自动切换开关用于在所述柴油发电机组和所述市电接入单元之间进行切换，以提供不间断电力。

6.根据权利要求1所述的适用于运营高速不中断交通养护施工的护盾台车，其特征在于，所述护盾台车为安装护盾台车，其顶部作业层（13）集成有钢波纹板举升/平移系统，所述钢波纹板举升/平移系统包括平移底梁、平移拖架、平移小车、顶升油缸、平移油缸及顶升弧形梁。

7.根据权利要求1所述的适用于运营高速不中断交通养护施工的护盾台车，其特征在于，所述门式桁架主体（10）采用模块化拼接结构，其总长范围为6米至24米，总宽范围为4米至12米，主体结构材质为q355b高强度型钢。

8.一种采用权利要求1至7任一项所述护盾台车的运营高速不中断交通养护施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的运营高速不中断交通养护施工方法，其特征在于，所述步骤四中，所述养护作业为钢波纹板安装作业，包括：

10.根据权利要求8所述的运营高速不中断交通养护施工方法，其特征在于，在所述步骤四之后还包括：