大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于隧道施工技术领域，涉及一种大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置及方法，该装置包括环形钢导轨、环向牵引设备、清理及涂膜设备以及管线系统；环形钢导轨包括第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨；环形钢导轨呈门洞型；第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨并行设置且二者之间设置有工作区；环向牵引设备以及清理及涂膜设备分别设置在工作区中；环向牵引设备与清理及涂膜设备相连并驱动清理及涂膜设备沿环形钢导轨的周向移动；管线系统分别与环向牵引设备以及清理及涂膜设备相连。本发明专利技术提出了一种人工清理工作空间大以及清理效果显著的大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置及方法。

Construction device and method of automatic cleaning coating for large cross-section tunnel lining trolley formwork in circumferential direction

The invention belongs to the field of tunnel construction technology, and relates to a construction device and method for automatic cleaning and coating of large cross-section tunnel lining trolley formwork, which includes annular steel guide rail, annular traction equipment, cleaning and coating equipment and pipeline system; annular steel guide rail includes first annular steel guide rail and second annular steel guide rail; annular steel guide rail is door-hole type; The guide rail and the second circular steel guide rail are set in parallel and there is a working area between them; the circular traction equipment and cleaning and coating equipment are set in the working area respectively; the circular traction equipment is connected with cleaning and coating equipment and drives cleaning and coating equipment to move along the circumferential direction of the circular steel guide rail; the pipeline system is connected with the circular traction equipment and cleaning and coating equipment respectively. The invention provides a construction device and method for automatic cleaning of coating film in circular direction of formwork of large cross-section tunnel lining trolley with large manual cleaning workspace and obvious cleaning effect.

【技术实现步骤摘要】
大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置及方法
本专利技术属于隧道施工
，涉及一种涂膜施工装置及方法，尤其涉及一种大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置及方法。
技术介绍
在隧道二次衬砌浇筑过程中，多采用液压衬砌台车进行筑模，以提升施工效率。但在混凝土凝固并脱模后，台车的钢模板上易粘上凝固的水泥残渣，影响后续筑模浇筑衬砌的施工质量，需清理干净并均匀涂抹脱模剂。现阶段的模板清理工作多以人工为主，但在清理前，隧道前部仓段二衬位置多已先接好二衬钢筋笼，人工清理的空间极为狭窄，清理打磨和涂抹工作极为不方便，不仅施工效率低下，模板难以清理干净，脱模剂难以涂抹均匀，脱模剂也会污染衬砌结构钢筋，影响了后续二衬混凝土的施工。为解决上述难题，现有技术人员提出了多种解决方案，如王清江等专利技术了一种衬砌台车的清理及脱模剂涂刷工具，作业人员在台车两端拉扯牵引绳即可实现模板的清理和脱模剂的涂抹；王加红等则专利技术了一种水工隧洞钢模台车的自动清灰和刷脱模剂的装置，即在二衬靠近未施工段设置一圈钢筋绑扎的角磨机，并于后方再设置一圈环形脱模剂滚筒刷，在推动台车过程中即可清理台车模板；高原荣之等专利技术了一种隧道衬砌台车全自动清洁、涂膜装置，在台车内部安装液压泵和传动装置，并在模板上外接清洁带，无需推动台车，即可实现模板的纵向清理及涂膜；马伟斌等专利技术了一种衬砌台车模板清洗及表面润滑系统，通过管道、毛刷、行走机构、曲柄滑块等相互配合，在台车推动过程中实现了无需电能的机械化清理和涂膜。现有解决方案的思路均为纵向清理，即固定一环清理涂膜装置，在台车的推进过程中对台车模板的整环进行和涂膜；或是沿台车纵向推进清理设备，以实现模板的清理和涂油。但是在固定清理及涂膜设备时，需布置密集的打磨机械设备，其清理旋转过程易相互影响，清理效果不佳；采用机械式的清理器仅在推进过程能冲刷一次，难以将凝固的水泥渣清理干净；仅采用纵向清理和涂抹方式，特别是在大断面隧道中，台车推进或清理设备纵向推进过程中也难以保证整环的清理效果，在衔接处也难以将脱模剂涂抹均匀。因此，研制一种环向的衬砌台车钢模板清理和涂抹脱模剂的装置，以实现大断面衬砌台车钢模板的全方位清理及脱模剂的均匀涂抹，成为衬砌台车模板清理及涂膜装置的重要改进需求。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种人工清理工作空间大以及清理效果显著的大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置及方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置，其特征在于：所述大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置包括环形钢导轨、环向牵引设备、清理及涂膜设备以及管线系统；所述环形钢导轨包括第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨；所述第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨的结构完全相同且均呈门洞型；所述第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨并行设置且二者之间设置有工作区；所述环向牵引设备以及清理及涂膜设备分别设置在由第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨之间所形成的工作区中；所述环向牵引设备与清理及涂膜设备相连并驱动清理及涂膜设备沿环形钢导轨的周向移动；所述管线系统分别与环向牵引设备以及清理及涂膜设备相连。作为优选，本专利技术所采用的环形钢导轨还包括设置在第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨之间的拱腰固定钢条以及拱底固定钢板；所述拱底固定钢板底部设置有转动滚轮；所述转动滚轮是具有自锁功能的360°水平面转动滚轮；所述环向牵引设备固定设置在拱顶位置。作为优选，本专利技术所采用的第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨均包括外侧角钢以及内侧角钢；所述内侧角钢以及外侧角钢共同绕制成门洞型；所述内侧角钢的外径小于外侧角钢的内径；所述外侧角钢与内侧角钢之间设置有缝隙；所述清理及涂膜设备卡持在由外侧角钢与内侧角钢所形成的缝隙中并沿环形钢导轨的外轮廓移动。作为优选，本专利技术所采用的环向牵引设备包括牵引杠杆、牵引控制器、牵引电动机以及牵引齿轮；所述牵引控制器通过牵引电动机与牵引齿轮相连；所述牵引齿轮与牵引杠杆相啮合；所述牵引杠杆的两端分别设置有清理及涂膜设备；所述牵引电动机通过牵引齿轮以及牵引杠杆带动清理及涂膜设备沿环形钢导轨的外轮廓移动；所述管线系统与牵引控制器相连。作为优选，本专利技术所采用的清理及涂膜设备包括清理小车主体、自动清理模块以及自动涂膜模块；所述自动清理模块以及自动涂膜模块自前而后依次设置在清理小车主体上；所述清理小车主体卡持在由外侧角钢与内侧角钢所形成的缝隙中并沿环形钢导轨的外轮廓移动；所述牵引杠杆与清理小车主体相连；所述管线系统分别与自动清理模块以及自动涂膜模块相连。作为优选，本专利技术所采用的清理小车主体包括清理小车车轮、安装板以及清理小车轮轴；所述清理小车轮轴卡持在由外侧角钢与内侧角钢所形成的缝隙中并沿环形钢导轨的外轮廓移动；所述牵引杠杆与清理小车轮轴相连；所述清理小车车轮置于内侧角钢以及外侧角钢之间并可在内侧角钢以及外侧角钢之间自如滑动；所述自动清理模块以及自动涂膜模块自前而后依次通过安装板设置在清理小车轮轴上。作为优选，本专利技术所采用的自动清理模块包括清理柱、钢丝刷、清理控制器以及清理电动机；所述清理电动机通过清理柱与钢丝刷相连并通过清理柱带动钢丝刷绕清理柱的轴向转动；所述清理控制器与清理电动机相连；所述管线系统与清理控制器相连。作为优选，本专利技术所采用的自动涂膜模块包括滚筒刷控制杆、红外线识别传感器、脱模剂喷头、滚筒刷、喷涂控制器、电磁铁以及弹簧；所述喷涂控制器通过电磁铁与滚筒刷控制杆相连；所述喷涂控制器控制电磁铁的开启或闭合；所述滚筒刷控制杆上设置有红外线识别传感器、脱模剂喷头以及滚筒刷；所述弹簧的一端设置在安装板上，另一端与滚筒刷控制杆相连；所述弹簧与电磁铁的位置对应；所述滚筒刷、红外线识别传感器以及钢丝刷处于同一轴线上且沿清理及涂膜设备工作的方向自后而前依次设置；所述脱模剂喷头的出口朝向滚筒刷；所述滚筒刷可绕滚筒刷的轴向自如转动；所述管线系统与喷涂控制器相连。作为优选，本专利技术所采用的管线系统包括脱模剂输送管道、强弱电电缆以及管线收纳滚轮；所述脱模剂输送管道与脱模剂喷头相贯通；所述强弱电电缆与喷涂控制器、清理控制器以及牵引控制器相连并对喷涂控制器、清理控制器以及牵引控制器提供控制信号；所述脱模剂输送管道以及强弱电电缆缠绕在管线收纳滚轮上。一种基于如上所述的大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置的施工方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)推动环形钢导轨至暂未浇筑二衬钢筋网处，锁死转动滚轮，将轨道拱顶、拱腰处与二衬钢筋网绑扎固定，随后将清理小车放置于两环钢导轨之间，插上轮轴、安装车轮及牵引杠杆，使清理及涂膜设备固定于环形钢导轨上，等待衬砌台车推进清理；2)待前一分段的二次衬砌筑模浇筑完成并脱模后，收缩台车钢模板至合适位置，向前推进衬砌台车，直至衬砌台车最前侧进入环形钢导轨的清理断面，此时停止推进，等待清理；3)由强弱电电缆传送电能及控制信号，启动清理及涂膜设备，指令清理控制器开启清理电动机，带动清理柱快速旋转，并带动柱端钢丝刷旋转清刷台车钢模板；同时，指令牵引控制器启动牵引电动机，并控制牵引杠杆推动清理小车在环形钢导轨上环向来回行驶，环向清理整环台车钢模板上凝固的水泥残渣本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置，其特征在于：所述大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置包括环形钢导轨(1)、环向牵引设备(2)、清理及涂膜设备(3)以及管线系统(4)；所述环形钢导轨(1)包括第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨；所述第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨的结构完全相同且均呈门洞型；所述第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨并行设置且二者之间设置有工作区；所述环向牵引设备(2)以及清理及涂膜设备(3)分别设置在由第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨之间所形成的工作区中；所述环向牵引设备(2)与清理及涂膜设备(3)相连并驱动清理及涂膜设备(3)沿环形钢导轨(1)的周向移动；所述管线系统(4)分别与环向牵引设备(2)以及清理及涂膜设备(3)相连。

【技术特征摘要】
1.一种大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置，其特征在于：所述大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置包括环形钢导轨(1)、环向牵引设备(2)、清理及涂膜设备(3)以及管线系统(4)；所述环形钢导轨(1)包括第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨；所述第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨的结构完全相同且均呈门洞型；所述第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨并行设置且二者之间设置有工作区；所述环向牵引设备(2)以及清理及涂膜设备(3)分别设置在由第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨之间所形成的工作区中；所述环向牵引设备(2)与清理及涂膜设备(3)相连并驱动清理及涂膜设备(3)沿环形钢导轨(1)的周向移动；所述管线系统(4)分别与环向牵引设备(2)以及清理及涂膜设备(3)相连。2.根据权利要求1所述的大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置，其特征在于：所述环形钢导轨(1)还包括设置在第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨之间的拱腰固定钢条(13)以及拱底固定钢板(14)；所述拱底固定钢板(14)底部设置有转动滚轮(15)；所述转动滚轮(15)是具有自锁功能的360°水平面转动滚轮；所述环向牵引设备(2)固定设置在拱顶位置。3.根据权利要求2所述的大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置，其特征在于：所述第一环形钢导轨以及第二环形钢导轨均包括外侧角钢(11)以及内侧角钢(12)；所述内侧角钢(12)以及外侧角钢(11)共同绕制成门洞型；所述内侧角钢(12)的外径小于外侧角钢(11)的内径；所述外侧角钢(11)与内侧角钢(12)之间设置有缝隙；所述清理及涂膜设备(3)卡持在由外侧角钢(11)与内侧角钢(12)所形成的缝隙中并沿环形钢导轨(1)的外轮廓移动。4.根据权利要求3所述的大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置，其特征在于：所述环向牵引设备(2)包括牵引杠杆(21)、牵引控制器(22)、牵引电动机(23)以及牵引齿轮(24)；所述牵引控制器(22)通过牵引电动机(23)与牵引齿轮(24)相连；所述牵引齿轮(24)与牵引杠杆(21)相啮合；所述牵引杠杆(21)的两端分别设置有清理及涂膜设备(3)；所述牵引电动机(23)通过牵引齿轮(24)以及牵引杠杆(21)带动清理及涂膜设备(3)沿环形钢导轨(1)的外轮廓移动；所述管线系统(4)与牵引控制器(22)相连。5.根据权利要求4所述的大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置，其特征在于：所述清理及涂膜设备(3)包括清理小车主体(31)、自动清理模块(32)以及自动涂膜模块(33)；所述自动清理模块(32)以及自动涂膜模块(33)自前而后依次设置在清理小车主体(31)上；所述清理小车主体(31)卡持在由外侧角钢(11)与内侧角钢(12)所形成的缝隙中并沿环形钢导轨(1)的外轮廓移动；所述牵引杠杆(21)与清理小车主体(31)相连；所述管线系统(4)分别与自动清理模块(32)以及自动涂膜模块(33)相连。6.根据权利要求5所述的大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置，其特征在于：所述清理小车主体(31)包括清理小车车轮(312)、安装板以及清理小车轮轴(311)；所述清理小车轮轴(311)卡持在由外侧角钢(11)与内侧角钢(12)所形成的缝隙中并沿环形钢导轨(1)的外轮廓移动；所述牵引杠杆(21)与清理小车轮轴(311)相连；所述清理小车车轮(312)置于内侧角钢(12)以及外侧角钢(11)之间并可在内侧角钢(12)以及外侧角钢(11)之间自如滑动；所述自动清理模块(32)以及自动涂膜模块(33)自前而后依次通过安装板设置在清理小车轮轴(311)上。7.根据权利要求6所述的大断面隧道衬砌台车模板环向自动清理涂膜施工装置，其特征在于：所述自动清理模块(32)包括清理柱(321)、钢丝刷(322)、清理控制器(323)以及清理电动机(324)；所述清理电动机(324)通过清理柱(321)与钢丝刷(322)相连并通过清理柱(321)带动钢丝刷(322)绕清理柱(32...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国富，雷明锋，张永红，刘凌晖，陈觅杭，郭威，
申请(专利权)人：中建隧道建设有限公司，中南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50