CN109026073A - 拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，包括钢筋台车桁架、行走机构、顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置；钢筋台车衍架的两侧具有多层侧支撑平台，钢筋台车衍架的底部连接行走装置，至少一个顶部伸缩调节装置竖直安装在钢筋台车衍架的顶部横梁上，斜向伸缩调节装置倾斜固定在侧支撑平台上，水平伸缩调节装置水平固定在侧支撑平台上，通过调节各个伸缩调节装置的长度以对衬砌钢筋的位置进行调节，以实现移动迅速、钢筋定位准确、安全性能高等目的。
Description
技术领域
本发明铁路、公路施工技术领域，具体涉及一种拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置。
背景技术
在放坡明挖拱形隧道的施工时，常采用液压式二次衬砌台车作为平台进行二次衬砌钢筋的绑扎，在工期紧张的情况下如果完全依靠液压式衬砌台车来绑扎钢筋就必须购买多套衬砌台车，但液压式衬砌台车价格昂贵，且不同结构断面不能重复利用。同时，台车的增加势必造成机械和人员的增加，从而大大提高了设备成本和人工费用的投入。为解决上述问题，需提供一种能满足现场钢筋绑扎要求，操作简单，价格低廉，能实现钢筋超前绑扎的装置。
通常钢筋台车大多用于暗挖隧道的二次衬砌钢筋绑扎中，因体积庞大、笨重，且仅台车由钢筋台车桁架、作业平台组成，在推移过程中较为缓慢。为节约资源提高施工效率，业内人士开始对其改良，其中以中国葛洲坝集团第二工程有限公司专利申请(专利号：CN201620956874.9)公开的结构最具代表性。该发明是在钢筋台车上安装行走***(钢轨、钢轮、链条、电机、减速器)同时在钢筋台车桁架两对应底部纵梁上分别有多组连接孔，通过行走***和传动装置实现钢筋台车在直线、曲线上的迅速移动。
因为该装置主要适用于暗挖隧道，暗挖隧道外侧存在初期支护，因此在钢筋绑扎时钢筋沿初期支护轮廓线自然形成钢筋骨架，随意此发明未在钢筋台车上设置钢筋定位装置，不能对钢筋进行准确定位，而在明挖隧道施工时，除边坡网喷支护以外钢筋骨架外侧是无其它支护的，因而，现有技术对于放坡明挖拱形隧道特别是曲线段是不适用的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，用以解决现有技术存在的上述技术问题。
基于上述目的，本发明提供的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，包括：钢筋台车桁架、行走机构、顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置；
所述钢筋台车衍架的两侧具有多层侧支撑平台，多层所述侧支撑平台自上至下呈阶梯状分布，所述钢筋台车衍架的底部连接所述行走装置，至少一个所述顶部伸缩调节装置竖直安装在所述钢筋台车衍架的顶部横梁上，所述斜向伸缩调节装置倾斜固定在所述侧支撑平台上，所述水平伸缩调节装置水平固定在所述侧支撑平台上，通过调节所述顶部伸缩调节装置、所述斜向伸缩调节装置和所述水平伸缩调节装置的长度以对衬砌钢筋的位置进行调节。
上述技术方案中，该拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置主要用于明挖放坡拱形衬砌钢筋的绑扎，与其他钢筋台车相比，在钢筋台车衍架的两侧具有多层侧支撑平台，每层侧支撑平台及钢筋台车衍架顶部上安装了顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置，通过调节上述的顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置的长度来精准的控制衬砌钢筋的位置，同时，钢筋台车衍架的底部连接行走装置，通过二次衬砌台车的动力推动其向前行走，实现衬砌台车就位时同时拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置进入下一模的钢筋绑扎位置的流水作业。
进一步的，所述顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置均包括丝杆、连接板和调节管；所述丝杆端部与所述连接板相连接，所述调节管与所述丝杆螺接，通过旋转所述调节管以对所述调节管伸出长度进行调整。
上述技术方案中，由于调节管与丝杆螺接，顺时针或者逆时针旋转调节管，调节管能够沿丝杆长度方向移动，控制长度的伸缩调节，从而利用顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置的伸缩长度来精准的控制衬砌钢筋的位置。
进一步的，所述顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置还包括限位杆，所述限位杆设置在所述丝杆上远离所述连接板的一端。
上述技术方案中，限位杆的作用是调节管在转动调节过程中，对调节管起到限位作用，避免调节管脱落于丝杆。
进一步的，所述斜向伸缩调节装置与所述侧支撑平台之间设置有竖向支撑元件。
上述技术方案中，竖向支撑元件起到支撑斜向伸缩调节装置的作用。
进一步的，所述钢筋台车衍架包括门架以及设置门架上方的至少一个阶梯平台，所述门架、所述阶梯平台的两侧分别设置侧支撑平台。
上述技术方案中，阶梯平台设置为多个时，安装在其上的多个侧支撑平台沿高度方向呈阶梯状分布，利用侧支撑平台上的斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置可以更精准地对衬砌钢筋的位置进行控制。
进一步的，所述门架采用多个横向和竖向的工字钢焊接而成。
进一步的，所述门架中横向和竖向的工字钢之间采用斜支撑件加固，从而加强门架整体的结构强度。
进一步的，所述行走机构包括多个车轮，多个所述车轮安装在门架底端，所述车轮采用钢质。行走机构还包括枕木和钢轨，所述枕木设置在所述钢轨下部与所述钢轨连接，所述钢轨用以支撑车轮。
上述技术方案中，行走机构中具有钢轨(与液压式衬砌台车钢轨一致)、枕木以及车轮，通过衬砌台车的动力推移钢筋台车桁架前行，实现衬砌台车与钢筋台车同步行走。
进一步的，在所述顶部伸缩调节装置的前后两侧各安装有手压式千斤顶。
上述技术方案中，在顶部伸缩调节装置前后各安装一个手压式千斤顶，在钢筋绑扎完成后通过千斤顶的收缩使丝杆与钢筋分离，从而快速进入下一处钢筋绑扎位置。
进一步的，还包括楼梯、护栏及安全警示标志，楼梯、护栏及安全警示标志分别设置在所述钢筋台车桁架上。
采用上述技术方案，本发明提供的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置的技术效果有：
本发明提供的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置中，钢筋台车衍架的两侧具有多层侧支撑平台，多层侧支撑平台自上至下呈阶梯状分布，钢筋台车衍架的底部连接行走装置，至少一个顶部伸缩调节装置竖直安装在钢筋台车衍架的顶部横梁上，斜向伸缩调节装置倾斜固定在侧支撑平台上，水平伸缩调节装置水平固定在侧支撑平台上，通过调节顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置和水平伸缩调节装置的长度以对衬砌钢筋的位置进行调节。
该拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置主要用于明挖放坡拱形衬砌钢筋的绑扎，与其他钢筋台车相比，在钢筋台车衍架的两侧具有多层侧支撑平台，每层侧支撑平台及钢筋台车衍架顶部上安装了顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置，通过调节上述的顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置的长度来精准的控制衬砌钢筋的位置，同时，钢筋台车衍架的底部连接行走装置，通过二次衬砌台车的动力推动其向前行走，实现衬砌台车就位时同时拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置进入下一模的钢筋绑扎位置的流水作业，以实现移动迅速、钢筋定位准确、安全性能高等目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的顶部伸缩调节装置的结构示意图。
附图标记：100.行走机构，110.车轮，120.枕木，130.钢轨，200.顶部伸缩调节装置，210.丝杆，220.连接板，230.调节管，240.限位杆，300.斜向伸缩调节装置，400.水平伸缩调节装置；500.侧支撑平台，600.竖向支撑元件，700.门架，710.阶梯平台。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明实施例提供的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，包括：钢筋台车桁架、行走机构100、顶部伸缩调节装置200、斜向伸缩调节装置300、水平伸缩调节装置400。
钢筋台车衍架的两侧具有多层侧支撑平台500，多层侧支撑平台500自上至下呈阶梯状分布，钢筋台车衍架的底部连接行走机构100，至少一个顶部伸缩调节装置200竖直安装在钢筋台车衍架的顶部横梁上，斜向伸缩调节装置300倾斜固定在侧支撑平台500上，水平伸缩调节装置400水平固定在侧支撑平台500上，通过调节顶部伸缩调节装置200、斜向伸缩调节装置300和水平伸缩调节装置400的长度以对衬砌钢筋的位置进行调节。
上述技术方案中，该拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置主要用于明挖放坡拱形衬砌钢筋的绑扎，与其他钢筋台车相比，在钢筋台车衍架的两侧具有多层侧支撑平台500，每层侧支撑平台500及钢筋台车衍架顶部上安装了顶部伸缩调节装置200、斜向伸缩调节装置300、水平伸缩调节装置400，通过调节上述的顶部伸缩调节装置200、斜向伸缩调节装置300、水平伸缩调节装置400的长度来精准的控制衬砌钢筋的位置，同时，钢筋台车衍架的底部连接行走机构100，通过二次衬砌台车的动力推动其向前行走，实现衬砌台车就位时同时拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置进入下一模的钢筋绑扎位置的流水作业。
一个优选实施方案中，上述的顶部伸缩调节装置200、斜向伸缩调节装置300、水平伸缩调节装置400的结构设置为相同，本实施例中，附图中以顶部伸缩调节装置200的结构为例，上述的各个伸缩调节装置均包括丝杆210、连接板220和调节管230；丝杆210端部与连接板220相连接，调节管230套在丝杆210上，调节管230与丝杆210螺接，通过旋转调节管230以对调节管230伸出长度进行调整。
使用时，由于调节管230与丝杆210螺接，顺时针或者逆时针旋转调节管230，调节管230能够沿丝杆210长度方向移动，控制长度的伸缩调节，从而利用顶部伸缩调节装置200、斜向伸缩调节装置300、水平伸缩调节装置400的伸缩长度来精准的控制衬砌钢筋的位置。
这里需要说明的是，上述的机械式丝杆210还可以替换为液压式丝杆210，该结构中丝杆210不与连接杆固定连接，通过液压***来控制丝杆210旋转，从而控制的调节管230伸缩，这样更加自动化，且比机械丝杆210更容易把拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置从绑扎好的钢筋中走到下一处钢筋绑扎的位置。
此外，上述的顶部伸缩调节装置200、斜向伸缩调节装置300、水平伸缩调节装置400还可以采用具有支撑杆的机械或者液压式的千斤顶来替代，利用机械或者液压式的千斤顶控制支撑杆的升降，从而实现精准的控制衬砌钢筋的位置。
一个优选实施方案中，顶部伸缩调节装置200、斜向伸缩调节装置300、水平伸缩调节装置400还包括限位杆240，限位杆240设置在丝杆210上远离连接板220的一端。限位杆240的作用是调节管230在转动调节过程中，对调节管230起到限位作用，避免调节管230脱落于丝杆210。
如图1所示，一个优选实施方案中，斜向伸缩调节装置300与侧支撑平台500之间设置有竖向支撑元件600。竖向支撑元件600起到支撑斜向伸缩调节装置300的作用。在实际应用时，竖向支撑元件600可以采用固定杆、电动推杆、液压推杆等元件，采用电动推杆、液压推杆时，推杆的固定端与侧支撑平台500连接，伸缩端与斜向伸缩调节装置300通过轴铰接。从而实现对斜向伸缩调节装置300的角度的调整，本实施例中，斜向伸缩调节装置300相对于水平方向的角度为30度。
一个优选实施方案中，钢筋台车衍架包括门架700以及设置门架700上方的至少一个阶梯平台710，门架700、阶梯平台710的两侧分别设置侧支撑平台500。
当阶梯平台710设置为多个时，安装在其上的多个侧支撑平台500沿高度方向呈阶梯状分布，利用侧支撑平台500上的斜向伸缩调节装置300、水平伸缩调节装置400可以更精准地对衬砌钢筋的位置进行控制。
一个优选实施方案中，门架700采用多个横向和竖向的工字钢焊接而成。门架700中横向和竖向的工字钢之间采用斜支撑件加固，从而加强门架700整体的结构强度。
一个优选实施方案中，行走机构100包括多个车轮110，多个车轮110安装在门架700底端，车轮110采用钢质。行走机构100还包括枕木120和钢轨130，枕木120设置在钢轨130下部与钢轨130连接，钢轨130用以支撑车轮110。
行走机构100中具有钢轨130(与液压式衬砌台车钢轨130一致)、枕木120以及车轮110，通过衬砌台车的动力推移钢筋台车桁架前行，实现衬砌台车与钢筋台车同步行走。
一个优选实施方案中，在顶部伸缩调节装置200的前后两侧各安装有手压式千斤顶。
上述技术方案中，在顶部伸缩调节装置200前后各安装一个手压式千斤顶，在钢筋绑扎完成后通过千斤顶的收缩使丝杆210与钢筋分离，从而快速进入下一处钢筋绑扎位置。
一个优选实施方案中，还包括楼梯，护栏及安全警示标志，楼梯，护栏及安全警示标志分别设置在钢筋台车桁架上。
本发明实施例提供的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置适用于明挖放坡拱形隧道衬砌钢筋的绑扎，目前仅暗挖隧道使用钢筋台车，暗挖隧道外侧存在初期支护，因此在钢筋绑扎时钢筋沿初期支护轮廓线自然形成钢筋骨架，而在明挖隧道施工时，除边坡网喷支护以外钢筋骨架外侧是无其它支护的，因而，不在钢筋台车上增加相应的伸缩装置进行定位就无法按照设计要求绑扎出合格的衬砌钢筋。
在工期紧张的情况下如果完全依靠液压式衬砌台车来绑扎钢筋就必须购买多套衬砌台车，但液压式二次衬砌台车价格昂贵，且不同结构断面不能重复利用。同时，台车的增加势必造成机械和人员的增加，从而大大提高了设备成本和人工费用的投入，同时使用本拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置能实现有序的流水作业，提高了施工效率，节约了施工时间。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，其特征在于，包括钢筋台车桁架、行走机构、顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置；
所述钢筋台车衍架的两侧具有多层侧支撑平台，多层所述侧支撑平台自上至下呈阶梯状分布，所述钢筋台车衍架的底部连接所述行走装置，至少一个所述顶部伸缩调节装置竖直安装在所述钢筋台车衍架的顶部横梁上，所述斜向伸缩调节装置倾斜固定在所述侧支撑平台上，所述水平伸缩调节装置水平固定在所述侧支撑平台上，通过调节所述顶部伸缩调节装置、所述斜向伸缩调节装置和所述水平伸缩调节装置的长度以对衬砌钢筋的位置进行调节。
2.根据权利要求1所述的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，其特征在于，所述顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置均包括丝杆、连接板和调节管；所述丝杆端部与所述连接板相连接，所述调节管与所述丝杆螺接，通过旋转所述调节管以对所述调节管伸出长度进行调整。
3.根据权利要求2所述的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，其特征在于，所述顶部伸缩调节装置、斜向伸缩调节装置、水平伸缩调节装置还包括限位杆，所述限位杆设置在所述丝杆上远离所述连接板的一端。
4.根据权利要求1-3任一项所述的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，其特征在于，所述斜向伸缩调节装置与所述侧支撑平台之间设置有竖向支撑元件。
5.根据权利要求1-3任一项所述的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，其特征在于，所述钢筋台车衍架包括门架以及设置门架上方的至少一个阶梯平台，所述门架、所述阶梯平台的两侧分别设置侧支撑平台。
6.根据权利要求5所述的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，其特征在于，所述门架采用多个横向和竖向的工字钢焊接而成。
7.根据权利要求6所述的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，其特征在于，所述门架中横向和竖向的工字钢之间采用斜支撑件加固。
8.根据权利要求5所述的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，其特征在于，所述行走机构包括多个车轮，多个所述车轮安装在门架底端，所述车轮采用钢质，所述行走机构还包括枕木和钢轨，所述枕木设置在所述钢轨下部与所述钢轨连接，所述钢轨用以支撑车轮。
9.根据权利要求8所述的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，其特征在于，在所述顶部伸缩调节装置的前后两侧各安装有手压式千斤顶。
10.根据权利要求1所述的拱形隧道二次衬砌钢筋绑扎装置，其特征在于，还包括楼梯，护栏及安全警示标志，楼梯，护栏及安全警示标志分别设置在所述钢筋台车桁架上。
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