一种高效隧道作业桥的制作方法

1.本发明涉及地下工程施工设备技术领域，尤其涉及一种高效隧道作业桥。


背景技术：

2.在地下工程施工发展中，矿山法中的新奥法是山岭隧道中常用的施工方法，该方法以钻孔、爆破为开挖手段，以围岩和结构为支护设计理论，采用复合式衬砌结构，形成以钻爆开挖、装碴运输、初期支护、防排水、二次模筑衬砌、辅助施工等基础的工序作业线。其中，台阶开挖是采用最多的开挖方法，它不仅适用于地质较好的ii、iii级围岩，也适用于地质条件较差的iv、v级围岩，台阶开挖相对较为安全，还应用于各类主体施工方法中的分部开挖施工。台阶开挖法具有一定的施工空间和速度，也利于开挖面的稳定性，尤其上部开挖支护后下部断面作业就较为安全，但是台阶开挖上、下部作业存在干扰，机械设备上下台阶需一定的坡度。台阶的存在也在一定程度上影响着隧道的出碴，出碴能力的强弱很大程度上决定了隧道整体施工的速度。根据隧道设计要求，需要进行超前锚杆、注浆、管棚等预支护，进行包括锚杆、钢拱架、喷射混凝土等初期支护，这些支护措施都需要借助施工平台和合理组织施工工序。当前的爆破、支护施工，使用简易的作业平台较多，人工搬运，人工支护，劳动强度大，施工时间长，安全风险大，施工质量和进度都得不到保证。
3.此外，机械设备在隧道施工中也得到广泛应用，如凿岩台车、拱架安装作业车、湿喷机等用于钻爆开挖、初期支护工序中，再进一步配合挖机、装载机、运输车等装碴运输，但机械设备的防倾覆和作业人员快速逃生一直是一道难题。多种设备在全断面开挖施工中相对易展开布局，但在台阶开挖中设备要上下台阶，在安全步距范围内设备干涉较多，施工安全风险较大，施工设备功能相对单一，没有一个设备能集成多种功能应用于隧道掌子面开挖和支护工序中，多种功能单一的设备增加了施工成本。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，使用方便，有利于提高施工效率和安全性的隧道作业桥。
5.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
6.一种高效隧道作业桥，包括移动底座、以及倾斜布置的主桥和引桥，所述主桥与所述移动底座铰接并配设有主桥摆动驱动件，所述引桥与所述移动底座相连。
7.作为上述技术方案的进一步改进：所述主桥远离所述移动底座的一端设有作业平台。
8.作为上述技术方案的进一步改进：所述作业平台上设有拱架安装架、钻孔装置和/或定位装置。
9.作为上述技术方案的进一步改进：所述拱架安装架与作业平台铰接；所述钻孔装置与所述作业平台转动和/或滑动连接。
10.作为上述技术方案的进一步改进：所述作业平台与所述主桥铰接并配设有平台摆
动驱动件。
11.作为上述技术方案的进一步改进：所述作业平台边缘设有可折叠或可拆卸的护栏。
12.作为上述技术方案的进一步改进：所述主桥和所述引桥表面铺设有防滑件。
13.作为上述技术方案的进一步改进：所述移动底座包括移动机构及与移动机构转动连接的支架，所述支架上设有伸缩支腿，所述主桥摆动驱动件设于所述支架上。
14.作为上述技术方案的进一步改进：所述移动机构为履带机构或轮胎式机构或步履式机构。
15.作为上述技术方案的进一步改进：所述引桥与所述移动底座铰接并配设有引桥摆动驱动件。
16.与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的高效隧道作业桥，主桥通过上下摆动可以搭接在不同高度的台阶上，倾斜布置的主桥可以代替人工开挖的渣土斜坡，并且随着隧道的不断掘进、台阶的不断前移，移动底座可以带动主桥及引桥沿隧道前进，改变了现有的人工斜坡的修整和多次开挖，减少斜坡开挖的不可控因素，极大的方便车辆、物资、人员上下台阶，同时利用主桥代替渣土斜坡，可以减少斜坡的长度，进而减少了安全步距长度，有利于保障隧道开挖施工安全，结构简单、使用方便，有利于提高施工效率、降低施工成本。
附图说明
17.图1是本发明高效隧道作业桥的立体结构示意图。
18.图2是本发明护栏和拱架安装架展开时的立体结构示意图。
19.图3是本发明高效隧道作业桥的主视结构示意图。
20.图4是本发明高效隧道作业桥的俯视结构示意图。
21.图5是本发明钻孔施工时的主视结构示意图。
22.图6是本发明拱架安装时的主视结构示意图。
23.图7是图3的局部放大图。
24.图中各标号表示：1、移动底座；11、移动机构；12、支架；13、伸缩支腿；21、主桥；22、引桥；3、主桥摆动驱动件；4、引桥摆动驱动件；5、作业平台；51、平台摆动驱动件；52、护栏；6、拱架安装架；61、拱架；7、防滑件；8、钻孔装置；9、定位装置。
具体实施方式
25.以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
26.图1至图7示出了本发明高效隧道作业桥的一种实施例，本实施例的高效隧道作业桥，包括移动底座1、以及倾斜布置的主桥21和引桥22，主桥21与移动底座1铰接并配设有主桥摆动驱动件3，引桥22与移动底座1相连。其中，主桥21和引桥22例如可以是箱梁结构，牢固、可靠，承载能力强；主桥摆动驱动件3例如可以是油缸等，油缸两端分别与主桥21、移动底座1铰接，通过油缸的伸缩实现主桥21的上下摆动。
27.该高效隧道作业桥，主桥21通过上下摆动可以搭接在不同高度的台阶上，引桥22便于机械设备在主桥21与地面之间过渡，倾斜布置的主桥21和引桥22可以代替人工开挖的
渣土斜坡，并且随着隧道的不断掘进、台阶的不断前移，移动底座1可以带动主桥21及引桥22沿隧道前进(以隧道的掘进方向为前方)，改变了现有的人工斜坡的修整和多次开挖，减少斜坡开挖的不可控因素，极大的方便车辆、物资、人员上下台阶，同时利用主桥21和引桥22代替渣土斜坡，可以减少斜坡的长度，进而减少了安全步距长度，有利于保障隧道开挖施工安全，结构简单、使用方便，有利于提高施工效率、降低施工成本。
28.进一步地，本实施例中，主桥21远离移动底座1的一端(也即搭接在隧道台阶上的一端)设有作业平台5。当主桥21向上摆动至一定高度时，离开台阶，作业桥同时整体向开挖面移动一定距离，作业人员可在作业平台5上进行作业，例如隧道开挖修整、拱架61安装、支护作业、喷射混凝土以及开挖打炮眼等，一个独立活动的作业平台5改变了原有的施工方式，现有的简易平台移动频繁，各类作业车也无法在狭小空间内展开，因此需要间歇的进出掌子面，改变隧道施工掌子面设备多、组织混乱的问题。作为优选的实施例，作业平台5与主桥21铰接并配设有平台摆动驱动件51，平台摆动驱动件51例如可以是油缸等，油缸两端分别与主桥21、作业平台5铰接，通过油缸的伸缩实现作业平台5的摆动，方便调节作业平台5的角度，使用更便利。
29.进一步地，本实施例中，作业平台5上设有可升降的拱架安装架6(例如通过油缸的伸缩实现升降)、钻孔装置8以及定位装置9(例如寻位光束等)，当然在其他实施例中，也可根据施工需要，选择性地安装上述的一种或两种装置。以拱架61安装为例，目前拱架61安装主要是借助简易台架或人工安装，简易台架依靠挖机搬运上下台阶，人工安装拱架61劳动强度更大，也无法实现台阶开挖的合理匹配和展开。该作业平台5及其上的拱架安装架6很好的解决了人工无平台、简易台架占空间，拱架安装车占施工位置和无法展开的问题，同时可以实现上台阶或中上部台阶的整体安装。具体而言，当需要进行拱架61安装施工时，可以将拱架61放置在拱架安装架6上，再通过主桥21举升至上台阶拱架安装位置，通过拱架安装架6带动拱架61升降调节，从而在作业平台5上完成拱架61的安装，使用方便。钻孔装置8可用于施工锚杆孔或炮眼孔等，定位装置9方便作业人员准确地定位隧道内的作业区域。
30.更进一步地，拱架安装架6与作业平台5铰接，无需安装拱架61时，拱架安装架6向下摆动至水平状态，收拢在作业平台5上，需要安装拱架61时，拱架安装架6向上摆动至竖直状态；钻孔装置8与作业平台5转动连接，或者说钻孔装置8可以相对作业平台5转动，可以调节钻臂的角度，实现向隧道四周钻孔，具体可以通过转动轴、回转支承等方式实现转动；也可以是滑动连接，例如实现钻孔装置8在作业平台5上前后移动；或者既可以在作业平台5上移动同时又可以相对作业平台5转动，使用更灵活、方便。
31.作为优选的实施例，作业平台5边缘设有可折叠的护栏52，护栏52展开时可以为作业人员提供防护，防止坠落；车辆等机械设备需要通过主桥21时，护栏52折叠、收拢在作业平台5上，不干涉车辆通过。当然在其他实施例中，护栏52也可以是可拆卸结构，需要提供防护时，安装于作业平台5上；车辆等需要通过时，从作业平台5上拆卸下来。
32.作为优选的实施例，主桥21和引桥22表面铺设有防滑件7，例如摩擦垫、横向布置的钢筋等，增加摩擦力，防止机械设备在倾斜布置的主桥21和引桥22上打滑，更可靠。
33.进一步地，本实施例中，移动底座1包括移动机构11及与移动机构11转动连接的支架12(例如可以通过回转支承等实现转动连接)，支架12上设有伸缩支腿13(例如通过液压缸等实现伸缩)，主桥摆动驱动件3设于支架12上。作业桥在过车状态下，支架12上的伸缩支
腿13伸出，移动机构11上升不与地面接触，由伸缩支腿13承担载荷，稳定性、可靠性更好；作业桥需要前后移动时，伸缩支腿13缩回不与地面接触以减少行走时的阻力，移动机构11带动主桥21前后移动；若作业桥需要在隧道内左右(或者说沿隧道的宽度方向)移动时，伸缩支腿13伸出，移动机构11上升不与地面接触，然后移动机构11相对支架12转动90
°
，最后伸缩支腿13缩回不再与地面接触，移动机构11与地面接触，移动机构11即可带动主桥21、引桥22左右移动，在隧道有限的空间内使用非常方便、灵活，无需借助其他机械。
34.作为优选的实施例，移动机构11为履带机构。履带机构与地面接触面积大，承载能力强，摩擦性好，适用于各种崎岖地面及较软地面。当然在其他实施例中，移动机构11也可以是轮胎式机构或步履式机构等。
35.本实施例中，引桥22与移动底座1铰接并配设有引桥摆动驱动件4。通过引桥摆动驱动件4可以驱动引桥22上下摆动，进而调节引桥22的倾斜角度，更好地适应隧道内不同高度的台阶，使用更便利。引桥摆动驱动件4例如可以是油缸等，油缸两端分别与引桥22、移动底座1铰接，通过油缸的伸缩实现引桥22的上下摆动，结构简单、可靠。
36.虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。