圆形隧道凿毛机的制作方法

本技术涉及一种圆形隧道凿毛机，属于混凝土施工。

背景技术：

1、在圆形隧道施工中，二次衬砌与初期支护的结合强度直接影响隧道结构稳定性，凿毛作业是提升结合面粗糙度的关键工序。现有技术存在以下缺陷：

2、1. 通用性差：传统凿毛机多为平面或弧形适配设计，无法精准贴合圆形隧道内壁，凿毛均匀性差，易出现局部漏凿或过度凿毛；

3、2. 效率低下：人工手持凿毛设备作业时，劳动强度大、作业半径有限，机械传动式凿毛机需多次调整机位，适配不同隧道直径时拆卸繁琐；

4、3. 安全性不足：隧道内空间狭小，现有设备操作视野受限，易发生机械碰撞或人员安全事故，且凿毛产生的粉尘无定向扩散，污染作业环境；

5、4. 精度可控性差：凿毛深度、密度无法精准调节，难以满足不同强度等级混凝土的凿毛工艺要求，影响后续工序施工质量。

6、为解决上述问题之一，亟待一种圆形隧道凿毛机。

技术实现思路

1、根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何实现利用回转支承可带动凿毛机头环绕回转支承的中心线旋转，所述凿毛机头在回转支承的带动下沿圆形隧道的内壁环绕一周，对圆形隧道的内壁连续凿毛，为此提供一种圆形隧道凿毛机。

2、本实用新型所述的圆形隧道凿毛机，包括机身和安装在机身底部的行走机构，其特征在于：还包括第三横梁架，所述机身的前端通过第一横梁架安装有回转支承升降调节机构，所述回转支承升降调节机构的执行末端安装有第二横梁架，所述第二横梁架和第三横梁架之间通过回转支承连接，所述第三横梁架的另一端安装有伸缩式工作头调节机构，所述伸缩式工作头调节机构的执行末端安装有凿毛机头安装架，所述凿毛机头安装架上安装有凿毛机头。

3、圆形隧道凿毛机进入圆形隧道后，通过回转支承升降调节机构调节回转支承的位置，使得回转支承的中心线与圆形隧道中心重合，启动凿毛机头后，再通过伸缩式工作头调节机构驱动凿毛机头贴合在圆形隧道内壁上，同时启动回转支承，所述回转支承可带动凿毛机头环绕回转支承的中心线旋转，所述凿毛机头在回转支承的带动下沿圆形隧道的内壁环绕一周，即可对圆形隧道的内壁连续凿毛。

4、伸缩式工作头调节机构的设计可精准贴合不同直径圆形隧道内壁，无需拆卸调整，实现对不同直径圆形隧道内壁的精准、均匀凿毛，提升作业效率和质量，降低劳动强度，保障作业安全，适配多样化隧道施工场景。

5、结合行走机构，单段作业完成后，设备沿轴线移动至下一段，重复作业，直至完成整个隧道凿毛，实现隧道内壁连续凿毛，作业效率较人工提升数倍。

6、适用于公路、铁路、水利等工程中圆形隧道衬砌混凝土表面凿毛作业，为后续衬砌加固、防水铺设等工序提供粗糙结合面。

7、在上述任一方案中优选的是，所述伸缩式工作头调节机构包括伸缩臂a、伸缩驱动油缸a以及与第三横梁架固定连接的伸缩臂筒a，伸缩臂a的一端插入伸缩臂筒a中且与伸缩臂筒a配合伸缩，所述伸缩驱动油缸a的缸体与伸缩臂a上的铰接座a铰接，所述伸缩驱动油缸a的伸缩端与伸缩臂筒a上的铰接座b铰接。采用伸缩驱动油缸a驱动伸缩臂筒a、伸缩臂a相对伸缩，驱动凿毛机头7贴合在圆形隧道内壁上。

8、在上述任一方案中优选的是，所述凿毛机头安装架通过铰接座c铰接安装在伸缩臂a的顶部，所述凿毛机头安装架与伸缩臂a之间还设置有能够改变凿毛机头安装架翻转角度的驱动器a，驱动器a使得所述凿毛机头安装架与伸缩臂a之间的角度改变。通过驱动器a可对凿毛机头安装架的倾斜角度进行微调，保证凿毛组件与圆形隧道内壁贴合精度。

9、在上述任一方案中优选的是，所述驱动器a为调角油缸a，所述调角油缸a的缸体与凿毛机头安装架上的铰接座e铰接，所述调角油缸a的伸缩端与伸缩臂a上的铰接座d铰接。通过控制调角油缸a的伸缩，即可对凿毛机头安装架的倾斜角度进行微调。

10、在上述任一方案中优选的是，所述第三横梁架与伸缩臂筒a之间设置有加强筋板。

11、在上述任一方案中优选的是，所述回转支承升降调节机构包括与第一横梁架固定连接的伸缩臂筒b以及与第二横梁架固定连接的伸缩臂b，所述伸缩臂b的一端插入伸缩臂筒b内且与伸缩臂筒b配合伸缩，所述伸缩臂筒b的一侧设置有伸缩驱动油缸b，所述伸缩驱动油缸b的缸体与伸缩臂b上的铰接座f铰接，所述伸缩驱动油缸b的伸缩端与伸缩臂筒b上的铰接座g铰接。

12、采用伸缩驱动油缸b驱动伸缩臂筒b、伸缩臂b相对伸缩，圆形隧道凿毛机进入圆形隧道后，通过回转支承升降调节机构调节回转支承的位置，使得回转支承8的中心线与圆形隧道中心重合。

13、在上述任一方案中优选的是，所述凿毛机头安装架上安装有与凿毛机头配合的凿毛面降尘机构。

14、在上述任一方案中优选的是，所述凿毛面降尘机构为喷淋降尘装置，所述机身上设置有与凿毛面降尘机构连接的供水装置，通过喷洒水雾降尘。

15、在上述任一方案中优选的是，所述凿毛面降尘机构为吸尘装置，所述机身上设置有与凿毛面降尘机构连接的负压吸尘机构，所述负压吸尘机构后接空气处理装置。吸尘装置的吸尘罩罩设于凿毛滚筒的外侧，通过负压风机将凿毛产生的粉尘吸入空气处理装置的收集箱，收集箱内置滤网实现粉尘过滤，降低环境污染。

16、在上述任一方案中优选的是，所述凿毛机头安装架的两端还分别安装有一限位轮。所述凿毛机头安装架沿着圆形隧道内壁行走，保证凿毛机头与圆形隧道内壁之间的工作距离，控制凿毛深度。

17、在上述任一方案中优选的是，所述行走机构包括呈八字分布的左侧轮架和右侧轮架，所述左侧轮架的前后两端分别安装有一组左侧行走轮，所述右侧轮架的前后两端分别安装有一组右侧行走轮，所述左侧轮架、右侧轮架分别铰接安装在机身底部的两侧，所述机身上还安装有能够改变左侧轮架倾斜角度的左侧轮架倾斜调节油缸，所述左侧轮架倾斜调节油缸使得所述左侧轮架与机身之间的角度改变，所述机身上还安装有能够改变右侧轮架倾斜角度的右侧轮架倾斜调节油缸，所述右侧轮架倾斜调节油缸使得所述右侧轮架与机身之间的角度改变。能够适配隧道内复杂地形，可沿隧道轴线平稳移动。

18、在上述任一方案中优选的是，所述第一横梁架通过主铰接座铰接安装在机身上，所述第一横梁架与机身之间还设置有能够驱动第一横梁架相对于机身左右摆动的摆动油缸，所述摆动油缸的缸体及伸缩端分别铰接在伸缩臂筒b及机身上。

19、在上述任一方案中优选的是，所述左侧行走轮、右侧行走轮分别由对应的液压马达直连驱动。

20、在上述任一方案中优选的是，所述机身的尾部设置有配重及液控系统。

21、在上述任一方案中优选的是，所述第一横梁架、第二横梁架、第三横梁架均水平设置，所述回转支承处于竖直平面中。

22、在上述任一方案中优选的是，也可以将凿毛机头替换为铣刨机头，实现多功能作业的模块化设计。

23、本技术可配备现有监控装置及遥控装置，实现远程遥控操作及自动化作业，减少人员进入危险区域，除尘系统高效收集粉尘，改善作业环境。配备远程操控模块，可实现远距离监控作业，降低操作难度。

24、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

25、本实用新型所述的圆形隧道凿毛机，圆形隧道凿毛机进入圆形隧道后，通过回转支承升降调节机构调节回转支承的位置，使得回转支承的中心线与圆形隧道中心重合，启动凿毛机头后，再通过伸缩式工作头调节机构驱动凿毛机头贴合在圆形隧道内壁上，同时启动回转支承，所述回转支承可带动凿毛机头环绕回转支承的中心线旋转，所述凿毛机头在回转支承的带动下沿圆形隧道的内壁环绕一周，即可对圆形隧道的内壁连续凿毛。

26、本实用新型所述的圆形隧道凿毛机，伸缩式工作头调节机构的设计可精准贴合不同直径圆形隧道内壁，无需拆卸调整，实现对不同直径圆形隧道内壁的精准、均匀凿毛，提升作业效率和质量，降低劳动强度，保障作业安全，适配多样化隧道施工场景。

27、本实用新型所述的圆形隧道凿毛机，结合行走机构，单段作业完成后，设备沿轴线移动至下一段，重复作业，直至完成整个隧道凿毛，实现隧道内壁连续凿毛，作业效率较人工提升数倍。

28、本实用新型所述的圆形隧道凿毛机，适用于公路、铁路、水利等工程中圆形隧道衬砌混凝土表面凿毛作业，为后续衬砌加固、防水铺设等工序提供粗糙结合面。