CN110424981B - 一种用于隧道的落渣清理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于隧道的落渣清理装置，包括装置底座，装置底座上设有行走轮，装置底座的上方设有至少一个顶部清扫组件，装置底座的下方与顶部清扫组件对应的设有第一收集槽，顶部清扫组件将隧道顶部的落石转移至第一收集槽中；本发明能够对隧道顶部易掉落的碎石进行清理，大幅降低了施工操作的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于隧道的落渣清理装置，属于隧道施工技术领域。
背景技术
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。
在地铁隧道开挖施工中采用盾构法掘进时，由于大量的渣土需要向外运送，土压平衡盾构机采用皮带输送渣土，将渣土输送到用于运出渣土的电瓶车中。皮带传输渣土的中过程中，渣土掉落在外是在所难免的事情；于此同时，如果遇到隧道顶部掉落的碎石，也会对施工人员的人身安全和施工设备的财产安全造成损害。
发明内容
本发明针对上述问题提出了一种用于隧道的落渣清理装置，能够对隧道顶部易掉落的碎石进行清理，大幅降低了施工操作的安全隐患。
具体的技术方案如下：
一种用于隧道的落渣清理装置，包括装置底座，装置底座上设有行走轮，装置底座的上方设有至少一个顶部清扫组件，装置底座的下方与顶部清扫组件对应的设有第一收集槽，顶部清扫组件将隧道顶部的落石转移至第一收集槽中。
进一步的，装置底座的行走方向与隧道的延伸方向相同。
进一步的，顶部清扫组件包括两个垂直固定在装置底座上的支撑挡板，支撑挡板与装置底座的行走方向垂直设置，两个支撑挡板夹持形成夹持空间，夹持空间的两端分别设有一个侧限位板；
侧限位板的一端可转动的固定在装置底座上，侧限位板的另一端用于与隧道的内壁相接触，侧限位板和支撑挡板之间夹持形成落石承接槽，落石承接槽通过第一通道与位于下方的第一收集槽相连通；
落石承接槽中可摆动的设有第一清扫机构。
进一步的，两个支撑挡板的内壁上分别相对应的设有一个圆弧形结构的第一导轨，第一导轨的外壁和内壁上均分别设有齿条，两个支撑挡板的下方设有一个主支撑轴，主支撑轴可转动的设置在第一导轨的下方；
第一清扫机构包括两个支撑杆，两个支撑杆的一端固定在主支撑轴上、两个支撑杆的另一端固定同一个清扫头；
每个支撑杆上设有一个驱动组件，驱动组件控制支撑杆延第一导轨进行摆动。
进一步的，清扫头中设有转移腔，转移腔的顶部和其中一侧壁上设有开口。
进一步的，驱动组件包括驱动槽，驱动槽中可转动的设有上齿轮和下齿轮，驱动槽压设在第一导轨的外部、使上齿轮和下齿轮分别和第一导轨外壁和内壁上的齿条相啮合，上齿轮通过第一电机驱动转动，从而使驱动组件可延第一导轨进行移动，实现了支撑杆以主支撑轴为中心进行来回摆动。
进一步的，侧限位板的顶部套设一个滑套，滑套上固定一个端面为圆弧形结构的承压端子，滑套与侧限位板之间设有第一弹簧，承压端子的顶部均布多个滚珠。
进一步的，装置底座上与每个侧限位板对应的设有多个缓冲组件；缓冲组件包括承压柱，承压柱的顶部***式且可上下移动的设有一个压盖，压盖与承压柱之间设有第二弹簧，压盖为球缺结构。
进一步的，装置底座的底部水平设置，装置底座的厚度自外向内逐渐减小。
进一步的，支撑杆为气动伸缩杆。
进一步的，装置底座上还安装有主控制箱，主控制箱设有多个线路组用来和整个装置的各执行元件连接，同时主控制箱也设有信号总线输出，与中央控制***连接，用触摸屏实现了整个装置的运行控制。
进一步的，使用落渣清理装置的清理方法为：
1)向外翻转侧限位板、使侧限位板的承压端子压设在隧道的内壁上；
2)装置底座在行走轮的作用下延隧道进行移动；
3)当装置底座移动至其中一个工作位后停止运行，驱动组件控制第一清扫机构进行摆动，清扫机构先自转移腔的侧壁未开口端向侧壁开口端移动，移动过程中转移腔的侧壁未开口端与隧道的顶部相接触，在摆动过程中将落石扫落至转移腔中；当转移腔摆动至侧壁开口端朝下时、落石滚落至侧限位板上，再转移至第一收集槽中；
4)反向摆动清扫机构；
5)重复步骤2)3)4)直至清扫完成。
本发明的有益效果为：
1)本发明能够对隧道顶部易掉落的碎石进行清理，大幅降低了施工操作的安全隐患；
2)缓冲组件有效降低了落石的冲击力，提高了设备的使用寿命；
3)承压端子的结构设置，通过滚珠与隧道之间的滚动摩擦，减小了阻力，保证了稳定性。
附图说明
图1为本发明俯视图；
图2为图1中C-C方向剖视图；
图3为图2中A部分放大图；
图4为图2中B部分放大图；
图5为驱动组件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
附图标记
装置底座1、行走轮2、第一收集槽3、支撑挡板4、侧限位板5、落石承接槽6、第一通道7、、第一导轨9、齿条10、主支撑轴11、支撑杆12、清扫头13、驱动组件14、转移腔15、隧道16、主控制箱17；
缓冲组件101、承压柱102、压盖103、第二弹簧104；
滑套501、承压端子502、第一弹簧503、滚珠504；
驱动槽1401、上齿轮1402、下齿轮1403。
如图所示一种用于隧道的落渣清理装置，包括装置底座1，装置底座上设有行走轮2，装置底座的上方设有至少一个顶部清扫组件，装置底座的下方与顶部清扫组件对应的设有第一收集槽3，顶部清扫组件将隧道顶部的落石转移至第一收集槽中。
进一步的，装置底座的行走方向与隧道的延伸方向相同。
进一步的，顶部清扫组件包括两个垂直固定在装置底座上的支撑挡板4，支撑挡板与装置底座的行走方向垂直设置，两个支撑挡板夹持形成夹持空间，夹持空间的两端分别设有一个侧限位板5；
侧限位板的一端可转动的固定在装置底座上，侧限位板的另一端用于与隧道16的内壁相接触，侧限位板和支撑挡板之间夹持形成落石承接槽6，落石承接槽通过第一通道7与位于下方的第一收集槽相连通；
落石承接槽中可摆动的设有第一清扫机构。
进一步的，两个支撑挡板的内壁上分别相对应的设有一个圆弧形结构的第一导轨9，第一导轨的外壁和内壁上均分别设有齿条10，两个支撑挡板的下方设有一个主支撑轴11，主支撑轴可转动的设置在第一导轨的下方；
第一清扫机构包括两个支撑杆12，两个支撑杆的一端固定在主支撑轴上、两个支撑杆的另一端固定同一个清扫头13；
每个支撑杆上设有一个驱动组件14，驱动组件控制支撑杆延第一导轨进行摆动。
进一步的，清扫头中设有转移腔15，转移腔的顶部和其中一侧壁上设有开口。
进一步的，驱动组件包括驱动槽1401，驱动槽中可转动的设有上齿轮1402和下齿轮1403，驱动槽压设在第一导轨的外部、使上齿轮和下齿轮分别和第一导轨外壁和内壁上的齿条相啮合，上齿轮通过第一电机驱动转动，从而使驱动组件可延第一导轨进行移动，实现了支撑杆以主支撑轴为中心进行来回摆动。
进一步的，侧限位板的顶部套设一个滑套501，滑套上固定一个端面为圆弧形结构的承压端子502，滑套与侧限位板之间设有第一弹簧503，承压端子的顶部均布多个滚珠504。
进一步的，装置底座上与每个侧限位板对应的设有多个缓冲组件101；缓冲组件包括承压柱102，承压柱的顶部***式且可上下移动的设有一个压盖103，压盖与承压柱之间设有第二弹簧104，压盖为球缺结构。
进一步的，装置底座的底部水平设置，装置底座的厚度自外向内逐渐减小。
进一步的，支撑杆为气动伸缩杆。
进一步的，装置底座上还安装有主控制箱17，主控制箱设有多个线路组用来和整个装置的各执行元件连接，同时主控制箱也设有信号总线输出，与中央控制***连接，用触摸屏实现了整个装置的运行控制。
进一步的，使用落渣清理装置的清理方法为：
1)向外翻转侧限位板、使侧限位板的承压端子压设在隧道的内壁上；
2)装置底座在行走轮的作用下延隧道进行移动；
3)当装置底座移动至其中一个工作位后停止运行，驱动组件控制第一清扫机构进行摆动，清扫机构先自转移腔的侧壁未开口端向侧壁开口端移动，移动过程中转移腔的侧壁未开口端与隧道的顶部相接触，在摆动过程中将落石扫落至转移腔中；当转移腔摆动至侧壁开口端朝下时、落石滚落至侧限位板上，再转移至第一收集槽中；
4)反向摆动清扫机构；
5)重复步骤2)3)4)直至清扫完成。
Claims (7)
1.一种用于隧道的落渣清理装置，其特征为，包括装置底座，装置底座上设有行走轮，装置底座的上方设有顶部清扫组件，装置底座的下方与顶部清扫组件对应的设有第一收集槽，顶部清扫组件将隧道顶部的落石转移至第一收集槽中;
装置底座的行走方向与隧道的延伸方向相同;
顶部清扫组件包括两个垂直固定在装置底座上的支撑挡板，支撑挡板与装置底座的行走方向垂直设置，两个支撑挡板夹持形成夹持空间，夹持空间的两端分别设有一个侧限位板；侧限位板的一端可转动的固定在装置底座上，侧限位板的另一端用于与隧道的内壁相接触，侧限位板和支撑挡板之间夹持形成落石承接槽，落石承接槽通过第一通道与位于下方的第一收集槽相连通；
落石承接槽中可摆动的设有第一清扫机构；两个支撑挡板的内壁上分别相对应的设有至少一个圆弧形结构的第一导轨，第一导轨的外壁和内壁上均分别设有齿条，两个支撑挡板的下方设有一个主支撑轴，主支撑轴可转动的设置在第一导轨的下方；第一清扫机构包括两个支撑杆，两个支撑杆的一端固定在主支撑轴上、两个支撑杆的另一端固定同一个清扫头；
每个支撑杆上设有一个驱动组件，驱动组件控制支撑杆沿第一导轨进行摆动。
2.如权利要求 1所述的一种用于隧道的落渣清理装置，其特征为，清扫头中设有转移腔，转移腔的顶部和其中一侧壁上设有开口。
3.如权利要求 2所述的一种用于隧道的落渣清理装置，其特征为，驱动组件包括驱动槽，驱动槽中可转动的设有上齿轮和下齿轮，驱动槽压设在第一导轨的外部、使上齿轮和下齿轮分别和第一导轨外壁和内壁上的齿条相啮合，上齿轮通过第一电机驱动转动，从而使驱动组件可沿第一导轨进行移动，实现了支撑杆以主支撑轴为中心进行来回摆动。
4.如权利要求 3所述的一种用于隧道的落渣清理装置，其特征为，侧限位板的顶部套设一个滑套，滑套上固定一个端面为圆弧形结构的承压端子，滑套与侧限位板之间设有第一弹簧，承压端子的顶部均布多个滚珠。
5.如权利要求 4 所述的一种用于隧道的落渣清理装置，其特征为，装置底座上与每个侧限位板对应的设有多个缓冲组件；缓冲组件包括承压柱，承压柱的顶部***式且可上下移动的设有一个压盖，压盖与承压柱之间设有第二弹簧，压盖为球缺结构。
6.如权利要求 5所述的一种用于隧道的落渣清理装置，其特征为，装置底座的底部水平设置，装置底座的厚度自外向内逐渐减小。
7.使用如权利要求 6 所述的用于隧道的落渣清理装置的清理方法为：
1)向外翻转侧限位板、使侧限位板的承压端子压设在隧道的内壁上；
2)装置底座在行走轮的作用下沿隧道进行移动；
3)当装置底座移动至其中一个工作位后停止运行，驱动组件控制第一清扫机构进行摆动，第一清扫机构先自转移腔的侧壁未开口端向侧壁开口端移动，移动过程中转移腔的侧壁未开口端与隧道的顶部相接触，在摆动过程中将落石扫落至转移腔中；当转移腔摆动至侧壁开口端朝下时、落石滚落至侧限位板上，再转移至第一收集槽中；
4)反向摆动第一清扫机构；
5)重复步骤 2)3)4)直至清扫完成。
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