[发明专利]自行式隧道边墙凿毛机及隧道边墙凿毛方法

说明书

本发明公开了一种自行式隧道边墙凿毛机，包括机架、自动行走机构、凿毛机构、翻转架、提升架和平衡支撑轮，翻转架转动安装在机架的左侧或右侧，并能在翻转油缸的作用下调节左右翻转角度；提升架安装在翻转架的外侧，凿毛机构固定安装在提升架上，竖直油缸能通过提升架带动凿毛机构实现升降；水平油缸共两组，前后间隔地平行安装在凿毛机构的上方，每个水平油缸的外侧安装有一个平衡支撑轮，并能在对应的水平油缸的作用下左右伸缩，平衡支撑轮伸到提升架外，用于顶在隧道边墙弧形面上。同时，本发明还公开了一种利用上述的自行式隧道边墙凿毛机进行的隧道边墙凿毛方法。具有安全、优质、高效、通用性好、操作轻松省力的特点。

技术领域

本发明涉及工程高速铁路、高速公路隧道用衬砌边墙混凝土凿毛设备，涉及工程机械技术领域；以及隧道边墙凿毛方法。

背景技术

隧道边墙凿毛通常采用人工手持风镐设备，对隧道边墙及边墙施工缝错台进行凿毛。由于凿毛设备较重且凿毛效率低下，凿毛面粗糙度不够，达不到规定要求且无法根本解决新旧混凝土粘结不密实带来的渗水隐患。

国知局于2011年4月24日公告了“一种隧道衬砌边墙自行式凿毛装置”，公布号为CN 107956486 A。该设置包括若干个凿毛单元、机架、风包和动力行走机构，凿毛单元与隧道边墙弧形尺寸相配合，凿毛单元包括手扶式凿毛头和角钢架，风包出气口与手扶式凿毛头上的进气口相连通，机架固定在动力行走机构上；施工时风压驱动凿毛单元工作，动力行走机构缓慢向前移动，实现了自动凿毛。该装置存在的主要问题是：(1)装置通过吊装设备运至工作现场后，装置沿沟前进或后退进行施工的过程中，装置距离沟沿的距离无法准确控制，使凿毛单元与隧道边墙弧形尺寸配合度不一致；(2)装置沿沟前进或后退进行施工的过程中，凿毛单元所在的一侧略重，容易出现重心不稳，因此采用手扶式凿毛头，需要人工进行协助，工人的劳动强度高；(3)对于不同的隧道边墙弧形尺寸，需要配备不同的角钢架用于安装手扶式凿毛头，无法实现通用；(4)当行进到接地钢筋时，需要吊装设备协助，方能避开接地钢筋再继续前行。

发明内容

本发明旨在提供一种自行式隧道边墙凿毛机，降低劳动强度，提高施工效率，能自动避开接地钢筋，并适用于不同隧道边墙弧形尺寸。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种自行式隧道边墙凿毛机，包括机架、自动行走机构和凿毛机构，还包括翻转油缸、竖直油缸、水平油缸、翻转架、提升架和平衡支撑轮，所述翻转架转动安装在机架的左侧或右侧，并能在翻转油缸的作用下调节左右翻转角度；所述提升架安装在翻转架的外侧，凿毛机构固定安装在提升架上，竖直油缸能通过提升架带动凿毛机构实现升降；所述水平油缸共两组，前后间隔地平行安装在凿毛机构的上方，每个水平油缸的外侧安装有一个所述平衡支撑轮，并能在对应的水平油缸的作用下左右伸缩，平衡支撑轮伸到提升架外，用于顶在隧道边墙弧形面上。

作为上述方案的优选，所述自动行走机构包括四个呈矩形布置的行走轮，在机架的一侧还前后间隔地安装有两个导轮，每个导轮通过各自对应的导轮架安装，并与翻转架位于机架的同一侧，所述导轮低于行走轮，用于与隧道边墙沟壁侧向贴合。装置通过吊装设备运至工作现场后，装置沿沟前进或后退进行施工的过程中，导轮始终与隧道边墙沟壁侧向贴合，从而实现了凿毛机距离沟沿距离的精确控制，进一步确保在行进过程中凿毛单元与隧道边墙弧形尺寸配合度一致。

进一步优选为，所述机架采用框架结构，且靠近翻转架的一侧比另一侧低呈台阶状，所述翻转油缸的一端铰接在机架的台阶面上，另一端铰接在翻转架的中上部，所述翻转架采用门型架，翻转架的下端转动安装在机架的左侧或右侧。

进一步优选为，所述竖直油缸前后居中地安装在翻转架内，在翻转架内还设置有托架和两组前后对称的链轮链条机构，所述提升架安装在链轮链条机构的链条上，所述竖直油缸通过推动链轮链条机构运动，并在托架的导向作用下，带动提升架实现升降。

上述自行式隧道边墙凿毛机，还包括电控机构、液压机构、压力容器和喷淋降尘机构，所述喷淋降尘机构安装在凿毛机构的正上方。