CN111425223A - 一种隧道衬砌用布料系统及台车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隧道衬砌用布料系统，包括送料装置以及布料杆，所述送料装置包括伸缩臂、送料管以及驱动件，布料杆包括铰接座、泵管组以及支架组，支架组包括支架A以及可摆动式与所述支架A连接的支架B，支架A活动设置在所述铰接座上；所述泵管组包括串联设置的泵管一以及泵管二。应用本发明的布料系统，效果是：整体结构精简；驱动件能带动伸缩臂及送料管进行移动或旋转，结合布料杆中的铰接座、支架组和泵管组的组合设计，实现少量管路满足多个入料口的单独或者同时入料，管路系统占用空间小，实用性强。本发明还公开一种台车，与上述布料系统组合使用，便于施工。

Description

一种隧道衬砌用布料系统及台车

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种隧道衬砌用布料系统及台车。

背景技术

混凝土衬砌施工过程中，沿隧道高度方向由下至上会设置多层浇筑入口。目前，一条输送通道(管路)只能浇筑固定的一个入料位置，同一水平面(层)布置的多个入料口不能同时入料。

为了提升隧道二衬混凝土的质量，在浇筑过程中通常采用逐窗分层浇筑，入料口会根据施工需要设置2-6层，每层有1到4个入料口或入料窗，一般每个入料口对应设置一条输送管道，台车每侧有6-16条输送管路。为将混凝土分配、输送至不同入料口，需要频繁的将托泵出来的泵送管道与不同的输送管道切换和连接，操作烦琐。浇筑下一个入料口时，之前的输送管路内残留的混凝土容易凝固堵管；而且管路众多，安装布置和清洗均及不方便，成本也较高。

综上所述，急需一种结构精简、占用空间小且满足不同入料需求(单侧浇筑或双侧同时浇筑)的布料系统具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种结构精简、占用空间小且满足不同入料需求的隧道衬砌用布料系统，具体技术方案如下：

一种隧道衬砌用布料系统，包括送料装置以及布料杆；

所述送料装置包括伸缩臂、送料管以及驱动件，所述送料管设置在所述伸缩臂上，所述伸缩臂设置在驱动件上，通过驱动件带动伸缩臂和送料管同步进行旋转和/或移动；

所述布料杆包括铰接座、泵管组以及支架组，所述支架组包括支架A以及可摆动式与所述支架A连接的支架B，所述支架A活动设置在所述铰接座上；所述泵管组包括串联设置的泵管一以及泵管二，泵管一与送料管连通且泵管一可拆卸式设置在支架A上，泵管二可拆卸式设置在支架B上；支架A和支架B之间的铰接处与泵管一和泵管二之间的铰接处同轴线设置。

以上方案中优选的，支架B由1-4段串联设置的连接架组成，泵管二由与连接架一一对应设置的多段泵管组成，相邻两段连接件之间以及相邻两段泵管之间均为活动连接。

以上方案中优选的，所述支架A与所述支架B之间和/或相邻两段所述连接架之间设有伸缩件或回转件，用于调整支架A与所述支架B之间的夹角和/或调整相邻两段所述连接架之间的夹角；所述伸缩件为连杆机构和伸缩油缸或气缸的组合。

以上方案中优选的，所述泵管一包括一段泵管或者串联设置的至少两段泵管；所述泵管的长度为0.1-3米，相邻两段所述泵管的轴线之间的夹角为0°-90°。

以上方案中优选的，所述支架A和所述铰接座之间的铰接处的轴线沿水平方向或竖直方向设置；相邻两段所述泵管的轴线之间的夹角为0°或90°。

以上方案中优选的，所述泵管组还包括与泵管二串联设置的泵管三，所述泵管三通过限位装置可折叠式设置在支架B上；所述限位装置包括第一连接板、第二连接板以及限位件，所述第一连接板的第一端设置在泵管三上，所述第一连接板的第二端和所述第二连接板的第一端之间铰接连接，所述第二连接板的第二端设置在支架B上；所述第一连接板上设有第一限位孔，所述第二连接板上设有与所述第一限位孔相对应的第二限位孔，限位件能插入所述第一限位孔和第二限位孔设置用于固定第一连接板和第二连接板的相对位置。

以上方案中优选的，驱动件为布料小车，所述伸缩臂的下端设置在所述布料小车上；

或者是，所述驱动件为动力源以及转盘，所述伸缩臂的下端设置在所述转盘上，所述驱动源与所述转盘连接，用于带动所述转盘进行旋转。

以上方案中优选的，布料杆的数量为两组，两组布料杆中的泵管一通过导向连接件与送料管连通；所述导向连接件包括入口、第一出口和第二出口，所述入口与送料管对接连通，第一出口和第二出口分别与两组所述布料杆中的泵管一对接连通。

以上方案中优选的，所述导向连接件为Y形结构，所述导向连接件中设有隔料件，隔料件用于控制由入口进入的物料经第一出口和第二出口中的至少一个进入泵管一中。

应用本发明的技术方案，效果是：

1、本发明的隧道衬砌用布料系统包括送料装置以及布料杆，所述送料装置包括伸缩臂、送料管以及驱动件，布料杆包括铰接座、泵管组以及支架组，支架组包括支架A以及可摆动式与所述支架A连接的支架B，支架A活动设置在所述铰接座上；所述泵管组包括串联设置的泵管一以及泵管二。整体结构精简；驱动件能带动伸缩臂及送料管进行移动或旋转，结合布料杆中的铰接座、支架组和泵管组的组合设计(尤其是支架组中支架A和支架B之间以及泵管组中泵管一和泵管二之间采用活动设置，泵管组与支架组实现同步动作)，采用少量管路即可满足多个入料口的单独或者同时入料，管路系统占用空间小，实用性强。

2、本发明中支架B由1-4段串联设置的连接架组成，所述泵管二由与连接架一一对应设置的多段泵管组成，相邻两段连接架之间以及相邻两段泵管之间均为活动连接。采用多段连接架和多段泵管的设计，满足不同施工工况的需求。

3、本发明中支架A与所述支架B之间和/或相邻两段所述连接架之间设有伸缩件或回转件，用于调整支架A与所述支架B之间的夹角和/或调整相邻两段所述连接架之间的夹角，根据不同入料口的入料需求来调节泵管出口端的位置。

4、本发明中所述泵管组还包括与泵管二串联设置的泵管三，泵管三通过限位装置可折叠式设置在支架B上；所述限位装置包括第一连接板、第二连接板以及限位件，限位装置的结构精简；通过限位装置的设计，能有效固定泵管三和支架B的相对位置，输送混凝土时便于混凝土的输送，不输送混凝土时便于将泵管三进行折叠而减少占用空间。

5、本发明中驱动件可以是布料小车和行走轨道的匹配，也可以采用动力源和转盘的匹配，通过布料小车或转盘的动作，实现泵管组在不同入料口之间进行灵活切换，满足布料需求。

6、本发明中布料杆的数量为两组，两组布料杆中的泵管一通过导向连接件与送料管连通；所述导向连接件包括入口、第一出口和第二出口，所述入口与送料管对接连通，第一出口和第二出口分别与两组所述布料杆中的泵管一对接连通。布料杆的数量可以根据需求进行选择，此处优选两组，可实现单侧布料或双侧同时布料，满足不同的施工需求。

本发明还公开一种台车，包含上述的隧道衬砌用布料系统，台车门架上设有用于安装驱动件的安装部位；所述布料杆中的铰接座设置在台车门架上。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是实施例1中隧道衬砌用布料系统的结构示意图；

图2是图1中限位装置的结构示意图；

其中，1、送料装置，1.1、伸缩臂，1.2、送料管，1.3、驱动件；

2、布料杆，2.1、铰接座，2.2、泵管组，2.21、泵管一，2.22、泵管二，2.23、泵管三，2.3、支架组，2.31、支架A，2.32、支架B，3、限位装置，3.1、第一连接板，3.11、第一限位孔，3.2、第二连接板，3.21、第二限位孔，3.3、限位件，3.4、铰接轴，4、导向连接件，5、行走轨道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1-2，一种隧道衬砌用布料系统，包括送料装置1以及布料杆2，详情如下：

所述送料装置1包括伸缩臂1.1、送料管1.2以及驱动件1.3，所述送料管1.2设置在所述伸缩臂1.1上，所述伸缩臂1.1设置在驱动件1.3上，通过驱动件带动伸缩臂1.1和送料管1.2同步进行旋转和/或移动。图1中示意了：所述驱动件1.3为布料小车，所述伸缩臂1.1的下端设置在所述布料小车上，布料小车在相应的行走轨上进行往返运动。

伸缩臂的结构参见现有技术，主要是能实现沿伸缩臂长度方向的伸缩。伸缩臂的下端还可以采用摆动式设置在布料小车上(如伸缩臂的下端铰接在布料小车上，且布料小车和伸缩臂之间设有限位杆，待伸缩臂旋转到位后，通过限位杆固定伸缩臂和布料小车的相对位置)，伸缩臂的轴线能在竖直面内进行旋转。

除此之外，所述驱动件为动力源以及转盘，所述伸缩臂的下端设置在所述转盘上，所述驱动源(如电机或马达)与所述转盘连接，用于带动所述转盘进行旋转。

所述布料杆2包括铰接座2.1、泵管组2.2以及支架组2.3，所述支架组2.3包括支架A(标号为2.31)以及可摆动式与所述支架A连接的支架B(标号为2.32，此处采用耳板和销轴铰接)，所述支架A活动设置在所述铰接座2.1上(通过耳板和销轴铰接)；所述泵管组2.2包括串联设置的泵管一2.21、泵管二2.22和泵管三2.23，泵管一2.21与送料管1.2连通且泵管一2.21可拆卸式设置在支架A上(此处优选采用抱箍连接)，泵管二2.22可拆卸式设置在支架B上(此处优选采用抱箍连接)，支架A和支架B之间的铰接处与泵管一2.21和泵管二2.22之间的铰接处同轴线设置。详见图1，此处优选的：所述支架B包括一组连接架；泵管二2.22包括1段泵管；泵管三2.23通过限位装置3活动设置在支架B上。

优选的，所述泵管一2.21包括一段泵管或者串联设置的至少两段泵管(图1中示意了一段)。本实施例中所述泵管的长度为0.1-3米(优选1.5-2米)，相邻两段所述泵管的轴线之间的夹角在0°-90°之间可调(优选为0°或90°)。泵管之间采用弯头和法兰连接，此处图1中相邻两段泵管之间采用两组弯头和设置两组弯头中间的法兰进行可调式连接。泵管可以设置在支架A或支架B的上方、下方或侧面，如图1中全部泵管设置在支架组的上方。除此之外，还可以采用部分段的泵管设置在支架组的一侧，其他段设置在支架组的另一侧，此种方式主要是将两组弯头和法兰部分从支架组的中间穿过实现过渡。

优选的，所述支架A和所述铰接座2.1之间的铰接处的轴线沿水平方向或竖直方向设置(图1中为竖直方向)。

本实施例中所述限位装置3的结构详见图2，具体包括第一连接板3.1、第二连接板3.2以及限位件3.3，所述第一连接板3.1的第一端设置在位于泵管三2.23上，所述第一连接板3.1的第二端和所述第二连接板3.2的第一端之间通过铰接轴3.4铰接连接，所述第二连接板3.2的第二端设置在支架B上；所述第一连接板3.1上设有第一限位孔3.11，所述第二连接板3.2上设有与所述第一限位孔相对应的第二限位孔3.21，限位件3.3能插入第一限位孔和第二限位孔设置用于固定第一连接板3.1和第二连接板3.2的相对位置。此处优选限位件为插销；第一限位孔和第二限位孔的具体数量可根据实际需求确定，图2中示意了两组，一组用于泵送混凝土时进行限位固定，另一组用于泵管三后进行限位固定。

本实施例中优选，所述支架A与所述支架B之间设有伸缩件或回转件(未图示)，用于调整支架A与所述支架B之间的夹角。所述伸缩件为连杆机构和伸缩油缸或气缸的组合。

本实施例中，所述布料杆2的数量为两组，两组所述布料杆2中的泵管一2.21通过导向连接件4与送料管1.2连通。此处，所述导向连接件4包括入口、第一出口和第二出口，所述入口与送料管1.2对接连通，第一出口和第二出口分别与两组所述布料杆2中的泵管一2.21对接连通。优选所述导向连接件4采用Y形结构，所述导向连接件4中设有隔料件，隔料件用于控制由入口进入的物料从第一出口和第二出口中的至少一个进入泵管一中，能够实现单侧入料和双侧同时入料，满足不同的工况需求。隔料件采用截止阀或可摆动的挡板或叶片。图1中示意了导向连接件4和泵管一之间采用7字形管组连通，7字形管组采用两段泵管、一节弯头和两段法兰连接。

当需要对拱顶进行布料时，将导向连接件和送料管拆掉开，送料管在伸缩臂的带动下可以直接和顶部入料口对接，或者采用其他连接管路连通送料管和顶部入料口。

本实施例中，泵管、送料管或连接管路与入料口进行对接时均采用喇叭口对接，操作方便。

应用本实施例的技术方案，具体是：

组装好隧道衬砌用布料系统；调整好伸缩臂的位置(高度、倾斜角度等)；调整好支架A和支架B的位置；通过限位装置固定好泵管三的位置；开启输送泵进行混凝土布料。

调节导向连接件4，可实现单侧布料，也可以实现双侧同时布料。

针对同一层的多个入料口的布料以及不同层的多个入料口的布料，进行根据需求调整伸缩臂、支架A、支架B等部件的位置即可实现混凝土输送，管路精简，使用方便；整套隧道衬砌用布料系统能直接安装在台车的桁架中，能实现水平面上下高度2米范围内不同位置的布料，适用于狭小空间的布料需求，不会占用下部通行空间，也为通风管道的安装预留足够的空间。

将本实施例的隧道衬砌用布料系统和台车组合使用时，台车门架上设有桁架，桁架上设有行走轨道5，所述布料杆2中的铰接座2.1设置在桁架上，所述布料小车能在行走轨道上进行往返运动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种隧道衬砌用布料系统，其特征在于，包括送料装置(1)以及布料杆(2)；

所述送料装置(1)包括伸缩臂(1.1)、送料管(1.2)以及驱动件(1.3)，所述送料管(1.2)设置在所述伸缩臂(1.1)上，所述伸缩臂(1.1)设置在驱动件(1.3)上，通过驱动件带动伸缩臂(1.1)和送料管(1.2)同步进行旋转和/或移动；

所述布料杆(2)包括铰接座(2.1)、泵管组(2.2)以及支架组(2.3)，所述支架组(2.3)包括支架A(2.31)以及可摆动式与所述支架A(2.31)连接的支架B(2.32)，所述支架A(2.31)活动设置在所述铰接座(2.1)上；所述泵管组(2.2)包括串联设置的泵管一(2.21)和泵管二(2.22)，泵管一(2.21)与送料管(1.2)连通且泵管一(2.21)可拆卸式设置在支架A(2.31)上，泵管二(2.22)可拆卸式设置在支架B(2.32)上；支架A(2.31)和支架B(2.32)之间的铰接处与泵管一(2.21)和泵管二(2.22)之间的铰接处同轴线设置。

2.根据权利要求1所述的隧道衬砌用布料系统，其特征在于，所述支架B(2.32)由1-4段串联设置的连接架组成，所述泵管二(2.22)由与连接架一一对应设置的多段泵管组成，相邻两段连接架之间以及相邻两段泵管之间均为活动连接。

3.根据权利要求2所述的隧道衬砌用布料系统，其特征在于，所述支架A(2.31)与所述支架B(2.32)之间和/或相邻两段所述连接架之间设有伸缩件或回转件，用于调整支架A(2.31)与所述支架B(2.32)之间的夹角和/或调整相邻两段所述连接架之间的夹角；所述伸缩件为连杆机构和伸缩油缸或气缸的组合。

4.根据权利要求2所述的隧道衬砌用布料系统，其特征在于，所述泵管一(2.21)包括一段泵管或者串联设置的至少两段泵管；所述泵管的长度为0.1-3米，相邻两段所述泵管的轴线之间的夹角为0°-90°。

5.根据权利要求4所述的隧道衬砌用布料系统，其特征在于，所述支架A(2.31)和所述铰接座(2.1)之间的铰接处的轴线沿水平方向或竖直方向设置；相邻两段所述泵管的轴线之间的夹角为0°或90°。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的隧道衬砌用布料系统，其特征在于，所述泵管组(2.2)还包括与泵管二(2.22)串联设置的泵管三(2.23)，所述泵管三(2.23)通过限位装置(3)可折叠式设置在支架B(2.32)上；

所述限位装置(3)包括第一连接板(3.1)、第二连接板(3.2)以及限位件(3.3)，所述第一连接板(3.1)的第一端设置在泵管三(2.23)上，所述第一连接板(3.1)的第二端和所述第二连接板(3.2)的第一端之间铰接连接，所述第二连接板(3.2)的第二端设置在支架B(2.32)上；

所述第一连接板(3.1)上设有第一限位孔，所述第二连接板(3.2)上设有与所述第一限位孔相对应的第二限位孔，限位件(3.3)能插入所述第一限位孔和第二限位孔设置用于固定第一连接板(3.1)和第二连接板(3.2)的相对位置。

7.根据权利要求1所述的隧道衬砌用布料系统，其特征在于，所述驱动件(1.3)为布料小车，所述伸缩臂(1.1)的下端设置在所述布料小车上；

或者是，所述驱动件(1.3)为动力源以及转盘，所述伸缩臂(1.1)的下端设置在所述转盘上，所述驱动源与所述转盘连接，用于带动所述转盘进行旋转。

8.根据权利要求1所述的隧道衬砌用布料系统，其特征在于，布料杆(2)的数量为两组，两组布料杆(2)中的泵管一(2.21)通过导向连接件(4)与送料管(1.2)连通；

所述导向连接件(4)包括入口、第一出口和第二出口，所述入口与送料管(1.2)对接连通，第一出口和第二出口分别与两组所述布料杆(2)中的泵管一(2.21)对接连通。

9.根据权利要求8所述的隧道衬砌用布料系统，其特征在于，所述导向连接件(4)为Y形结构，所述导向连接件(4)中设有隔料件，隔料件用于控制由入口进入的物料经第一出口和第二出口中的至少一个进入泵管一中。

10.一种台车，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的隧道衬砌用布料系统，台车门架上设有用于安装驱动件(1.3)的安装部位；所述布料杆(2)中的铰接座(2.1)设置在台车门架上。

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