[發(fā)明專利]用于混凝土噴射且具有移動(dòng)式回轉(zhuǎn)支柱的臂架及操作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110349118.1
• 申請(qǐng)日: 2011-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102383809A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅朝廷;鄭朝保
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵巖鋒成都科技有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/10
• 分類號(hào): E21D11/10
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 廖曾;梁田

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于混凝土噴射的臂架，具體地說(shuō)，是涉及用于混凝土噴射且具有移動(dòng)式回轉(zhuǎn)支柱的臂架；該臂架特別適應(yīng)隧道臺(tái)階法施工。

背景技術(shù)

噴射混凝土進(jìn)行初期支護(hù)是隧道及地下工程施工中重要的一部分，主要有人工噴射和機(jī)械手噴射兩種方式。人工手持噴嘴噴射的缺點(diǎn)是效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、對(duì)人體危害大、質(zhì)量穩(wěn)定性差，不能滿足長(zhǎng)大隧道的快速施工要求。為了克服這一不足，采用機(jī)械手替代傳統(tǒng)的手工操作的辦法，但現(xiàn)有的技術(shù)，只能滿足在硬巖或圍巖穩(wěn)定性較好的條件下實(shí)現(xiàn)快速施工，對(duì)于隧道的全斷面施工法比較適用，但與我國(guó)鐵路隧道實(shí)際的施工條件并不匹配，對(duì)于軟巖隧道、IV、V級(jí)圍巖常采用的臺(tái)階法（特別是三臺(tái)階法），適用性受到了一定限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種既適合全斷面施工、又能適合各種圍巖隧道及臺(tái)階法施工的用于混凝土噴射且具有移動(dòng)式回轉(zhuǎn)支柱的臂架及操作方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：用于混凝土噴射且具有移動(dòng)式回轉(zhuǎn)支柱的臂架，包括依次連接于臺(tái)車的固定支撐、升降調(diào)平組件臂、一級(jí)平臺(tái)、回轉(zhuǎn)支柱、二節(jié)機(jī)械伸縮臂、噴頭組件，還包括臺(tái)車行走底盤，且所述固定支撐與臺(tái)車行走底盤連接；所述回轉(zhuǎn)支柱還連接有俯仰油缸，且所述俯仰油缸遠(yuǎn)離回轉(zhuǎn)支柱的一端與二節(jié)機(jī)械伸縮臂連接。

所述升降調(diào)平組件臂包括升降臂、調(diào)平臂、升降油缸、調(diào)平油缸，所述升降臂的兩端分別鉸接于固定支撐和一級(jí)平臺(tái)，且所述升降油缸兩端分別鉸接于臺(tái)車行走底盤和升降臂，所述調(diào)平臂兩端分別鉸接于調(diào)平油缸和一級(jí)平臺(tái)，且所述調(diào)平油缸又鉸接于臺(tái)車行走底盤，且所述升降臂通過(guò)連接件與調(diào)平臂鉸接。

所述一級(jí)平臺(tái)在升降調(diào)平組件臂的牽引力的作用下進(jìn)行升降移動(dòng)，其升降移動(dòng)的位移為：其升降移動(dòng)的位移為：3000mm?。

?所述一級(jí)平臺(tái)包括從動(dòng)輪、主動(dòng)輪和液壓馬達(dá)，主動(dòng)齒輪與液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，且所述主動(dòng)輪與從動(dòng)齒輪嚙合，從動(dòng)齒輪通過(guò)螺栓與回轉(zhuǎn)支柱連接。

所述回轉(zhuǎn)支柱在從動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行腰轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其回轉(zhuǎn)支柱的腰轉(zhuǎn)角度為360°。

所述回轉(zhuǎn)支柱遠(yuǎn)離從動(dòng)齒輪的一端與二節(jié)機(jī)械伸縮臂的一端連接。

所述二節(jié)機(jī)械伸縮臂為內(nèi)置有伸縮油缸的二節(jié)伸縮臂；二節(jié)機(jī)械伸縮臂包括第一節(jié)臂和第二節(jié)臂，所述伸縮油缸設(shè)置在第一節(jié)臂內(nèi)并驅(qū)動(dòng)第二節(jié)臂伸縮移動(dòng)；所述第一節(jié)臂外壁與俯仰油缸鉸接。

所述噴頭組件包括噴頭、以及連接于噴頭的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均與第二節(jié)臂遠(yuǎn)離第二節(jié)臂的一端連接，且噴頭通過(guò)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線進(jìn)行180°上下擺動(dòng)，噴頭通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可繞伸縮臂軸線進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。

基于上述用于混凝土噴射且具有移動(dòng)式回轉(zhuǎn)支柱的臂架的操作方法，包括以下步驟：

A1、調(diào)動(dòng)升降調(diào)平組件臂的升降油缸對(duì)一級(jí)平臺(tái)進(jìn)行抬升或降低，將一級(jí)平臺(tái)懸置在空中或放置在地面，同時(shí)啟動(dòng)調(diào)平油缸對(duì)一級(jí)平臺(tái)進(jìn)行調(diào)平；

B1、啟動(dòng)液壓馬達(dá)依次帶動(dòng)主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、回轉(zhuǎn)支柱，使得回轉(zhuǎn)支柱進(jìn)行360°的腰轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

C1、啟動(dòng)俯仰油缸，帶動(dòng)二節(jié)機(jī)械伸縮臂進(jìn)行仰俯擺動(dòng)，當(dāng)仰俯擺動(dòng)一定的位置后，啟動(dòng)伸縮油缸驅(qū)動(dòng)第二節(jié)臂向前伸縮移動(dòng)；

D1、通過(guò)控制上下擺機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)操作噴頭進(jìn)行定向定點(diǎn)或者定面的噴射混泥土，結(jié)合上下擺機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行畫(huà)圓操作。

上述操作步驟為當(dāng)針對(duì)隧道全斷面施工后的斷面進(jìn)行施工時(shí)，用于混凝土噴射且具有回轉(zhuǎn)支柱的臂架進(jìn)行的操作步驟。

基于上述用于混凝土噴射且具有移動(dòng)式回轉(zhuǎn)支柱的臂架的操作方法，包括以下步驟：

A2、調(diào)動(dòng)升降調(diào)平組件臂的升降油缸對(duì)一級(jí)平臺(tái)進(jìn)行抬升或降低，將一級(jí)平臺(tái)懸置在空中，當(dāng)一級(jí)平臺(tái)抬升到第一級(jí)臺(tái)階高度后，同時(shí)啟動(dòng)調(diào)平油缸對(duì)一級(jí)平臺(tái)進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平后，啟動(dòng)臺(tái)車向前移動(dòng)，使得一級(jí)平臺(tái)停靠在第一級(jí)臺(tái)階上；

B2、啟動(dòng)液壓馬達(dá)依次帶動(dòng)主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪、回轉(zhuǎn)支柱，使得回轉(zhuǎn)支柱進(jìn)行360°的腰轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

C2、啟動(dòng)俯仰油缸，帶動(dòng)二節(jié)機(jī)械伸縮臂進(jìn)行仰俯擺動(dòng)，當(dāng)仰俯擺動(dòng)一定的位置后，啟動(dòng)伸縮油缸驅(qū)動(dòng)第二節(jié)臂向前伸縮移動(dòng)；

D2、通過(guò)控制上下擺機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)操作噴頭進(jìn)行定向定點(diǎn)或者定面的噴射混泥土，結(jié)合上下擺機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行畫(huà)圓操作；