一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车的制作方法

    专利查询2025-04-24  12


    本发明涉及隧道施工,具体是一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车。


    背景技术:

    1、衬砌台车是一种用于隧道、矿井等地下工程中进行混凝土衬砌施工的专用设备。它主要用于运输和浇筑混凝土,以形成隧道的内壁衬砌,衬砌台车在隧道施工中扮演着重要角色,它不仅提高了施工效率,还确保了衬砌质量,减少了人工劳动强度。

    2、现有的衬砌台车在对隧道进行支撑定位时,缺乏精确的自动化测量能力,如使用支撑结构对隧道内壁进行接触支撑时,在面对不同大小的隧道时,无法根据隧道洞体的变化进行自动切换支撑,测量准确度不足以及调节能力较差,其次携带混凝土转移进行浇筑时,对于混凝土的存储,缺乏有效的搅拌功能,容易导致混凝土凝固等问题的发生;

    3、因此,鉴于上述存在的问题,本技术方案提出了一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,以解决上述背景技术中提出的问题。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,包括衬砌台车,衬砌台车顶部安装有混凝土箱,混凝土箱内部用于存储待浇筑的混凝土,隧道内壁上开设有预先埋设好的加固模板,衬砌台车下侧设置有电驱式移动机构,用于自动化驱动衬砌台车沿着隧道内部移动,混凝土箱顶部安装有支撑机构台,支撑机构台顶部两侧对称摆动设置有多组调节支撑件,多组调节支撑件根据隧道弧形内顶部的大小尺寸变化进行摆放角度调节,使其均匀地分布对隧道弧形内顶部进行支撑定位,混凝土箱两侧壁上对称安装有多组固定支撑件,固定支撑件横向移动,对隧道竖直内侧壁进行支撑稳固,支撑机构台顶部安装设置有弧形测量传感器,其用于实时测量隧道内底部的弧度大小,以此为调节支撑件的自动分布提供依据,确保衬砌台车移动至不同位置处的隧道内部时,自动化控制调节支撑件进行均匀分布,支撑机构台顶部与固定支撑件对应的混凝土箱侧壁上均安装设置有距离传感器,距离传感器用于检测支撑机构台顶部与混凝土箱侧壁距离隧道内顶部与隧道竖直侧壁之间的距离,通过弧形测量传感器与距离传感器配合,控制调节支撑件均匀分布之后延伸,对隧道内顶部进行接触支撑,以及利用距离传感器测量混凝土箱侧壁与隧道竖直壁之间距离,控制固定支撑件延伸与隧道竖直壁接触支撑定位,实现在弧形测量传感器与距离传感器的配合下,根据隧道内部的大小形状进行自适应调节,保证对隧道内壁衬砌时的稳定支撑,混凝土箱内部转动设置有搅拌组件,搅拌组件向下转动连接到电驱式移动机构上,在电驱式移动机构驱动衬砌台车移动时,同步带动搅拌组件对混凝土箱内部的混凝土进行搅动,阻止长时间静置凝固,混凝土箱顶中部连接设置有混凝土输出组件,混凝土输出组件与加固模板顶中部插接连通,用于自动化控制混凝土朝向加固模板内部传输,然后在重力的作用下,在加固模板内部流动进行自动化浇筑衬砌。

    3、与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过在衬砌台车上设置有距离传感器、弧形测量传感器与控制箱配合,实时精确测量衬砌台车距离隧道内壁之间的距离,以此为弧形顶板、侧置固定支撑板的移动提供准确的依据,实现自动化测量移动支撑定位功能;

    4、通过在混凝土箱内部设置搅拌组件,搅拌组件根据衬砌台车的移动运行,实现对混凝土箱内部混凝土的搅拌,降低混凝土发生凝固的概率;

    5、通过将混凝土箱利用输入管、安装基座、伸缩软管、混凝土输出管、混凝土输出端管与加固模板自动化插接连通,实现对隧道内壁的自动化衬砌。



    技术特征:

    1.一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,其特征在于,包括衬砌台车(13),所述衬砌台车(13)顶部安装有混凝土箱(18),所述隧道(10)内壁上开设有预先埋设好的加固模板(12),所述衬砌台车(13)下侧设置有电驱式移动机构,所述混凝土箱(18)顶部安装有支撑机构台(19),所述支撑机构台(19)顶部两侧对称摆动设置有多组调节支撑件,所述混凝土箱(18)两侧壁上对称安装有多组固定支撑件,固定支撑件横向移动,所述支撑机构台(19)顶部安装设置有弧形测量传感器,所述支撑机构台(19)顶部与固定支撑件对应的混凝土箱(18)侧壁上均安装设置有距离传感器(29),所述混凝土箱(18)内部转动设置有搅拌组件,所述搅拌组件向下转动连接到电驱式移动机构上,混凝土箱(18)顶中部连接设置有混凝土输出组件,混凝土输出组件与加固模板(12)顶中部插接连通。

    2.根据权利要求1所述的一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,其特征在于,所述衬砌台车(13)内底部安装设置有一组控制箱(16),控制箱(16)与本衬砌台车中的电子设备电性连接。

    3.根据权利要求2所述的一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,其特征在于,所述电驱式移动机构包括有滚动设置在衬砌台车(13)底部四角的车轮(14),其中一处的左右两侧车轮(14)之间通过轮轴(15)转动连接,其中一处轮轴(15)朝向衬砌台车(13)底部连接有发动机装置,所述轮轴(15)中部转动连接有一个传动带(17),传动带(17)倾斜分布且端部活动穿过混凝土箱(18)底部延伸至混凝土箱(18)内部与搅拌组件转动连接。

    4.根据权利要求3所述的一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,其特征在于,所述搅拌组件包括有转动设置在混凝土箱(18)内中部的搅拌轴(25),搅拌轴(25)中部与传动带(17)顶部转动连接,搅拌轴(25)两侧均匀安装有多个搅拌叶片(27)。

    5.根据权利要求4所述的一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,其特征在于,所述固定支撑件包括有固定安装在混凝土箱(18)外壁上的液压缸ⅲ,液压缸ⅲ与控制箱(16)电连,液压缸ⅲ输出端连接有液压杆ⅲ,液压杆ⅲ端部安装有矩形结构的侧置固定支撑板(28)。

    6.根据权利要求5所述的一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,其特征在于,所述调节支撑件包括有对称开设在支撑机构台(19)顶中部两侧的弧形摆动槽(20),所述摆动槽(20)内部均间隔式开设有多个轴孔(21),轴孔(21)内部转动连接有转动轴(38),转动轴(38)中部安装有齿轮轴(37),齿轮轴(37)周向外壁上安装有从动齿(39),从动齿(39)底部啮合有主动齿(40),主动齿(40)一侧连接有伺服电机(41),伺服电机(41)与控制箱(16)电连,从动齿(39)向外连接有液压缸ⅱ(36),液压缸ⅱ(36)端部连接有液压杆ⅱ,液压杆ⅱ端部通过连接块(43)固定安装有弧形顶板(42)。

    7.根据权利要求6所述的一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,其特征在于,所述混凝土输出组件包括有安装在混凝土箱(18)顶部的安装基座(35),安装基座(35)朝向混凝土箱(18)内部连通有输入管,安装基座(35)顶部连通有混凝土输出管(33),混凝土输出管(33)对应的支撑机构台(19)内中部开设有混凝土管孔(22),混凝土输出管(33)置于混凝土管孔(22)内部,混凝土输出管(33)顶部连通有混凝土输出端管(31),混凝土输出端管(31)顶端对应的加固模板(12)顶部开设有混凝土进口(30),混凝土输出端管(31)向上移动与混凝土进口(30)插接连通,安装基座(35)内部设置有泵体,泵体与控制箱(16)电连。

    8.根据权利要求7所述的一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,其特征在于,所述混凝土输出管(33)中部设置有一段伸缩软管(34),伸缩软管(34)上部一侧连接有升降组件,升降组件底部固定在支撑机构台(19)上;

    9.根据权利要求8所述的一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,其特征在于,所述混凝土输出端管(31)与混凝土输出管(33)顶端之间设置有一个封板(32),封板(32)顶部设置为弧形结构。


    技术总结
    本发明涉及隧道施工技术领域,具体是一种基于传感器进行跨度测量的衬砌台车,包括衬砌台车,衬砌台车顶部安装有混凝土箱,衬砌台车下侧设置有电驱式移动机构,混凝土箱顶部安装有支撑机构台,支撑机构台顶部两侧对称摆动设置有多组调节支撑件,混凝土箱两侧壁上对称安装有多组固定支撑件,支撑机构台顶部安装设置有弧形测量传感器,支撑机构台顶部与固定支撑件对应的混凝土箱侧壁上均安装设置有距离传感器,混凝土箱内部转动设置有搅拌组件,混凝土箱顶中部连接设置有混凝土输出组件,混凝土输出组件与加固模板顶中部插接连通。本衬砌台车具备自动化测量运行衬砌,同时调节能力强、机械化移动、节能高效。

    技术研发人员:李国辉,林高山,崔宏章,陈成,曹佳庆,李超祥,何继春,张春浩,张创新
    受保护的技术使用者:中铁二十五局集团第一工程有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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