[发明专利]一种隧道二次衬砌环向钢筋自动安装定位台车装置及方法

说明书

本发明属于隧道工程领域，更具体地，涉及一种隧道二次衬砌环向钢筋自动安装台车装置及方法。以钢筋安装台车作为衬砌钢筋的承力胎架，利用在台车上增设用于运输、牵引钢筋的小车、使钢筋沿其上行导向轮、调整环向钢筋面垂直于隧道中线的调整导向轮以及用于将钢筋定位至设计轮廓的定位导向轮等一系列机械化装置，通过数字化工况机的控制下，将传统多靠人力完成的二衬钢筋拖曳、对接、定位，实现机械化、自动化、智能化，在节省人工、降低劳动强度的同时，也有力的推动了隧道工装设备的机械化、自动化、智能化。

技术领域

本发明属于隧道工程领域，更具体地，涉及一种隧道二次衬砌环向钢筋自动安装台车装置及方法。

背景技术

我国钻爆法隧道施工，受制于国内劳动力人工成本低廉等因素影响，长期以人工作业为主，机械化水平一度停滞不前。近年来，随着我国隧道建设里程不断增加，建设标准的不断完善以及劳动力的减少，传统以人力为主的隧道建设施工方法及工装已逐渐不能满足现代隧道建设质量标准要求以及社会发展需要，通过研发自动化、智能化的机械工装来保证隧道施工，已迫在眉睫。

传统隧道二次衬砌钢筋绑扎台车，是隧道二次衬砌钢筋施工作业的平台，受钢筋绑扎工序多、工艺复杂等因素影响，尤其是钢筋定位、对接较精细的工序，一直制约着二次衬砌钢筋机械化、自动化安装的实现。目前尚未有成熟的方法可借鉴，

所以急需探索一种隧道二次衬砌钢筋机械化安装定位的方法及自动化台车装备，以降低劳动强度，提高工效，确保施质量。

发明内容

针对现有技术的额缺陷，本发明结合传统人工二衬钢筋定位、对接、安装的方法和需求，对现有作业平台进行改进，提供一种隧道二次衬砌环向钢筋自动安装台车装置及方法，以钢筋安装台车作为衬砌钢筋的承力胎架，利用在台车上增设用于运输钢筋的运输主体、牵引钢筋的牵引主体、使钢筋沿其上行的上行导向轮、调整环向钢筋面垂直于隧道中线的调整导向轮以及用于将钢筋定位至设计轮廓的定位导向轮等一系列机械化装置，通过数字化工况机的控制下，将传统多靠人力完成的二衬钢筋拖曳、对接、定位。

为实现上述目的，本发明提供了一种隧道二次衬砌环向钢筋自动安装台车装置，包括门架式钢筋安装台车本体，所述台车本体上设置有牵引主体、供所述牵引主体拖曳环向钢筋上行的斜向轨道，以及环向钢筋上行导向轮；所述上行导向轮上设置有用于容纳环向钢筋的凹型卡槽；所述环向钢筋上行导向轮有多个。

所述台车本体上设置有多个第一纵梁，每个所述第一纵梁上设置有第一运输主体，所述第一运输主体以其所在的第一纵梁为运动轨道；多个所述第一运输主体通过可伸缩连接臂与设置在所述台车本体上的多个环向钢筋调整导向轮相连接，所述环向钢筋调整导向轮上也设置有用于容纳环向钢筋的凹型卡槽；多个所述环向钢筋调整导向轮用于通过多个所述第一运输主体在其第一纵梁上的运动实现其纵向移动，通过所述可伸缩连接臂的伸缩实现其径向移动，使位于所述上行导向轮中的环向钢筋脱离其凹型卡槽的约束而进入所述调整导向轮的凹型卡槽内，并使环向钢筋其环向面与隧道中线垂直。

所述台车本体上还设置有多个第二纵梁，所述第二纵梁上设置有第二运输主体，所述第二运输主体以其所在的第二纵梁为运动轨道；多个所述第二运输主体通过可伸缩连接臂与设置在所述台车本体上的多个环向钢筋定位导向轮相连接，所述环向钢筋定位导向轮上也设置有用于容纳环向钢筋的凹型卡槽；所述环向钢筋调整导向轮还用于通过其径向和/或纵向移动将环向面与隧道中线垂直的环向钢筋递送至位于同一隧道断面的多个环向钢筋定位导向轮的凹型卡槽中，并使得所述环向钢筋位于同一隧道断面设计轮廓位置。

所述台车本体上还设置有第三纵梁以及可伸缩夹持部，所述第三纵梁上设置有第三运输主体，所述第三运输主体以其所在的第三纵梁为运动轨道，并通过所述可伸缩夹持部的可伸缩连接臂与所述可伸缩夹持部相连接，该可伸缩夹持部用于在第三运输主体的带动下纵向移动至某一环向钢筋的同一断面，并用于夹持住环向钢筋一端，通过径向和/或环向移动使所述环向钢筋与仰拱预留接茬钢筋实现对接。