一种隧道衬砌环形布料系统台车的制作方法

1.本发明涉及隧道施工装置技术领域，尤其涉及一种隧道衬砌环形布料系统台车。


背景技术：

2.隧道衬砌是隧道施工过程中一道重要工序，浇筑衬砌时需将大量的混凝土注入衬砌模板内部。现有技术通常是采用衬砌台车来进行浇筑衬砌，隧道衬砌台车两侧安装有台车输送管道、混凝土分流槽、设于衬砌台车外侧的模具和浇筑工作窗，施工时混凝土泵车输送管道与台车输送管道对接相连，混凝土通过输送管道和分流槽对工作窗外侧的工作区进行混凝土筑浇。每当浇筑完成一个区域后，都需要工人将混凝土泵车输送管道连接到下一个工作区对应的台车输送管道。
3.由于衬砌台车通常有多个工作窗，每个工作窗都有不同的输送管道，每更换一个浇筑工作区，都需要将前面一个管道连接接头拆开，然后重新连接至下一个管道接头上。而现有技术中输送管道的连接和拆卸没有合适的工具和设备，只能由人工操作，而衬砌台车每侧会有几条至几十条的输送管路，并且输送管和接头通常较重，衬砌台车上的作业空间有限，工作环境恶劣，工人操作极为不便，劳动强度高、效率低，完成整个衬砌浇筑过程耗时较长。
4.另外，浇筑时间过长将对衬砌浇筑质量产生不利影响，浇筑完成后还存在输送管道中残余混凝土不易清洗等问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种隧道衬砌环形布料系统台车，通过设计一个自动对接管路的环形布料系统，能够将混凝土自动快速分配输送到对应的浇筑区域，提高台车自动化程度，操作简单、施工效率高，能够降低工人劳动强度、缩短浇筑时间，便于高效高质量完成隧道衬砌浇筑。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种隧道衬砌环形布料系统台车，包括门架系统和行走机构，所述行走机构设于门架系统的底部，所述门架系统上设有自动布料架，所述自动布料架中设有安装支架和多个固定在安装支架上、围绕同一圆心呈放射性布置的分支布料管道，所述分支布料管道的外侧端口与台车上的混凝土输送管道分别相连，所述安装支架内设有一围绕圆心转动的布料自动对接装置，所述布料自动对接装置的底部设有输入接口与混凝土泵车的输送管道相连，所述布料自动对接装置上设有通过旋转能够与所述分支布料管道分别动态密封对接的布料连接管，混凝土泵车中的混凝土从输入接口经过布料连接管和分支布料管道后分别输送至不同混凝土输送管道用于衬砌浇筑。
7.进一步的，所述布料自动对接装置包括回转底座、回转支架和伸缩对接驱动机构，所述回转底座固定在所述门架系统平台上，所述回转支架固定在回转底座上，所述伸缩对接驱动机构安装在所述回转支架上，所述回转支架中设有中心主管道将所述输入接口与所
述布料连接管相连，所述伸缩对接驱动机构驱动所述布料连接管与所述分支布料管道内侧端口进行伸缩对接。
8.进一步的，所述伸缩对接驱动机构中设有驱动油缸和伸缩支架，所述布料连接管固定在所述伸缩支架上。
9.进一步的，所述布料自动对接装置中设有两套所述伸缩对接驱动机构，两套所述伸缩对接驱动机构对称设置在所述回转支架上，每套所述伸缩对接驱动机构上都设有能够与所述中心主管道对应连接的所述布料连接管。
10.进一步的，所述布料连接管与所述中心主管道之间设有伸缩供料套管。
11.进一步的，所述回转底座中连接有回转驱动装置，所述回转驱动装置与台车控制器控制相连能够360度旋转。
12.进一步的，所述安装支架上设有与所述分支布料管道位置对应的位置检测装置，所述位置检测装置与台车控制器控制相连。
13.进一步的，所述布料连接管上设有锥型管口，所述锥型管口上设有密封圈。
14.进一步的，所述分支布料管道的内侧端设有口大径小的喇叭状接口。
15.进一步的，所述安装支架上安装的分支布料管道至少为两个。
16.本发明具有如下有益效果：1、本发明通过在衬砌台车上开创性的设置一个环形自动布料系统，环形自动布料系统能够通过自动控制使布料连接管分别动态密封对接不同的台车上的混凝土输送管道，能够将混凝土泵车中的混凝土经过布料连接管和分支布料管道分别输送至不同的台车混凝土输送管道用于衬砌浇筑，管道对接能够自动化控制，操作简单、施工效率高，对接过程不再需要人工进行接管操作，并且能够实现带压浇筑、缩短浇筑时间，便于高效高质量完成隧道衬砌浇筑。
17.2、本发明布料自动对接装置设计巧妙，动态对接稳定可靠，对接后密封可靠，对接输送过程混凝土不易泄露。
18.3、本发明布料自动对接装置采用环形布置，结构紧凑、占地空间小，自动布料自动控制及执行机构容易实现，自动运行时不易出现故障，并且有利于后续进一步扩展诸如自动清洗等功能。
附图说明
19.图1为本发明隧道衬砌环形布料系统台车的主视示意图；图2为本发明隧道衬砌环形布料系统台车的俯视示意图；图3为本发明隧道衬砌环形布料系统台车的立体示意图；图4为本发明布料自动对接装置部分的放大俯视示意图；图5为本发明布料自动对接装置部分的立体示意图；图6为本发明回转驱动装置与部分布料自动对接装置的立体示意图。
20.附图标记说明：1、门架系统；2、行走机构；3、自动布料架；31、安装支架；32、分支布料管道；4、混凝土输送管道；5、布料自动对接装置；51、输入接口；52、布料连接管；521、锥型管口；53、回转底座；54、回转支架；55、伸缩对接驱动机构；551、驱动油缸；552、伸缩支架；56、中心主管道；57、伸
缩供料套管；58、密封圈；6、回转驱动装置；7、位置检测装置。
21.具体实施方式
22.以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：参见图1-6所示，一种隧道衬砌环形布料系统台车，包括门架系统1和行走机构2，所述行走机构2设于门架系统1的底部，所述门架系统1上设有自动布料架3，所述自动布料架3中设有安装支架31和多个固定在安装支架31上、围绕同一圆心呈放射性布置的分支布料管道32，所述分支布料管道32的外侧端口与台车上的混凝土输送管道4分别相连，所述安装支架31内设有围绕圆心转动的布料自动对接装置5，所述布料自动对接装置5的底部设有输入接口51与混凝土泵车的输送管道相连，所述布料自动对接装置5上设有通过旋转能够与所述分支布料管道32分别动态密封对接的布料连接管52，混凝土泵车中的混凝土从输入接口51经过布料连接管52和分支布料管道32后分别输送至不同混凝土输送管道4用于衬砌浇筑。使用时，每根混凝土输送管道4还可以通过子分支管道和控制阀门再对应连接两个施工窗口，施工中可以根据浇筑情况进行切换，方便施工操作。
23.所述布料自动对接装置5包括回转底座53、回转支架54和伸缩对接驱动机构55，所述回转底座53固定在所述门架系统1平台上，所述回转支架54固定在回转底座53上，所述伸缩对接驱动机构55安装在所述回转支架54上，所述回转支架54中设有中心主管道56将所述输入接口51与所述布料连接管52相连，所述伸缩对接驱动机构55驱动所述布料连接管52与所述分支布料管道32内侧端口进行伸缩对接。
24.所述伸缩对接驱动机构55中设有驱动油缸551和伸缩支架552，所述布料连接管52固定在所述伸缩支架552上。
25.所述布料自动对接装置5中设有两套所述伸缩对接驱动机构55，两套所述伸缩对接驱动机构55对称设置在所述回转支架54上，每套所述伸缩对接驱动机构55上都设有能够与所述中心主管道56对应连接的所述布料连接管52，中心主管道56与两个布料连接管52之间可以分别设置切换控制阀，根据需要切换连接。所述布料连接管52与所述中心主管道56之间设有伸缩供料套管57。设置两套伸缩对接驱动机构55和布料连接管52能够提高布料浇筑效率，或者可以一套使用一套备用，还可以是一套作为后续自动管路清洗扩展连接使用。
26.所述回转底座53中连接有回转驱动装置6，所述回转驱动装置6与台车控制器控制相连能够360度旋转。回转驱动装置6可以采用电动驱动回转台或液压回转台，回转底座53中空设计便于穿置中心主管道56，中心主管道56的底端连接所述输入接口51。
27.所述安装支架31上设有与所述分支布料管道32位置对应的位置检测装置7，所述位置检测装置7与台车控制器控制相连，利用位置检测装置7能够准确检测安装支架31圆周上安装的每个分支布料管道32的位置，保证布料连接管52与所述分支布料管道32内侧端口伸缩对接准确可靠。位置检测装置7可以采用红外感应传感器或激光位置传感器等检测装置。
28.所述布料连接管52上设有锥型管口521，所述锥型管口521上设有密封圈58，密封圈58可以采用聚氨酯或耐磨橡胶等材料加工制作。
29.所述分支布料管道32的内侧端设有口大径小的喇叭状接口。
30.所述安装支架31上安装的分支布料管道32至少为两个，通常可以布置8-32个，优选为16个。
31.本发明使用时，将混凝土泵车的输送管道与所述布料自动对接装置5底部的输入接口51相连，通过控制器自动控制，由回转驱动装置6通过回转底座53和回转支架54带动伸缩对接驱动机构55转动，使布料连接管52能够动态与各个分支布料管道32位置对齐，对齐后伸缩对接驱动机构55中的驱动油缸551伸出，使布料连接管52与分支布料管道32密封对接，混凝土泵车中的混凝土从输入接口51经过布料连接管52和分支布料管道32分别输送至混凝土输送管道4用于衬砌浇筑；当一个工作区浇筑好后，回转驱动装置6再带动伸缩对接驱动机构55转动一个角度对准下一个分支布料管道32，密封对接后继续浇筑，如此自动完成衬砌台车上的所有混凝土输送管道4对应连接输送。
32.以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。