一种受限空间作业的智能施工系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种受限空间作业的智能施工系统，包括包括利用挂布台车的施工系统和监控系统，施工系统包括挂布台车和设置在挂布台车上的智能控制系统，所述挂布台车包括挂布台车架体、控制挂布台车移动的第一行走机构、预处理装置、用于安装防水布、土工布的挂布系统、驱动挂布系统工作的第二行走机构，以自动化式施工替代现有的人工施工，以中央控制系统为中心调控各部件分步作业，提高隧道施工效率，降低安全隐患，对施工信息采集和自动化控制，便于监管和组织管理，改变原有隧道施工方式中施工、安全监管落后的管理模式，实现施工的现代化、信息化、智能化。

【技术实现步骤摘要】
一种受限空间作业的智能施工系统
本技术属于隧道工程设备
，具体涉及一种受限空间作业的智能施工系统。
技术介绍
随着我国基建工程的大力发展，以机械施工代替人力施工是必然趋势。在隧道施工工程中，在隧道开挖成型后需要进行防水作业，在隧道内壁喷浆后的基底上铺设土工布、防水布并将其固定，以为后续灌浆做基础。现有的隧道开挖时多为机械式开挖隧道，隧道内壁同一产生凹凸不平，特别是山体隧道开挖时其内壁杂石凸出，往往在做基底喷浆后仍有利石凸出，导致在铺设土工布和防水布，布料容易划破，影响防水效果。更重要的是在现有的施工工艺中，对于土工布、防水布的铺设及固定往往靠人工完成，效率低，危险系数大同时由于人工操作，失误率较高。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术设计了一种受限空间作业的智能施工系统,以自动化式施工替代现有的人工施工，以中央控制系统为中心调控各部件分步作业，提高隧道施工效率，降低安全隐患，对施工信息采集和自动化控制，便于监管和组织管理，改变原有隧道施工方式中施工、安全监管落后的管理模式，实现施工的现代化、信息化、智能化。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种受限空间作业的智能施工系统，包括利用挂布台车的施工系统和监控系统，所述施工系统包括挂布台车和设置在挂布台车上的智能控制系统，所述挂布台车包括控制挂布台车移动的第一行走机构、预处理装置、用于安装防水布、土工布的挂布系统、驱动挂布系统工作的第二行走机构，所述控制系统用以调控第一行走机构、预处理装置、第二行走机构的协调工作；挂布台车架体为位于下方的支撑结构以及位于上方并与与隧道内壁相切合的拱形结构；挂布系统通过气动滑轨安装在挂布台车上，可沿挂布台车移动方向，并通过翻转电机使挂布系统沿拱形结构的圆周方向运动，其中气动滑轨的控制系统与翻转电机的控制系统保持异步工作；预处理装置将挂布平面通过粉碎、填补方式将挂布平面修复平整。作为本技术一种受限空间作业的智能施工系统的进一步改进：挂布系统包括土工布挂设机构、防水布挂设机构、信号处理系统和固定机构，其中所述固定机构包括垫片自动供应装置、与垫片自动供应装置一体设置的射钉机构和与射钉机构联动的热熔固定装置，以将防水布与垫片热熔固定；预处理装置包括滚式粉碎筒和混凝土填补装置，所述滚式粉碎筒安装在挂布台车拱形结构上并通过气动滑轨可沿拱形结构的圆周方向运动，混凝土填补装置包括与混凝土供给池相连的供给管道，供给管道的出料端具有具有混凝土分配器以连接多个喷涂头，每个喷涂头与供给管道之间设置电磁控制阀，多个所述喷涂头一体连接固定并通过气动轨道可沿挂布台车拱形结构的圆周方向运动；所述监控系统包括视频监视器、定位系统、激光检测系统，所述监视器为设置在挂布台车上的多个视频监视器；定位系统包括安装在挂布台车上的定位器；所述控制系统为中央处理器，所述中央处理器信号输入端连接定位系统、视频监视器、激光检测系统发出的脉冲信号，中央处理器信号输出端连接显示器、第一行走机构、第二行走机构、挂布系统的信号处理系统。作为本技术一种受限空间作业的智能施工系统的进一步改进：所述视频监视器实时监测挂布台车处隧道内壁情况，并将视频监控画面传输至监控室内的显示器；激光检测系统实时工作，在检测到隧道内壁与预设平面凹凸量大于±5cm时，将脉冲信号发射至中央处理器，中央处理器接收、处理并对第二行走机构、滚式粉碎筒或混凝土填补装置的电磁控制阀发出工作指令，对定位系统发出脉冲信号，定位系统将定位信息发送至中央控制电脑；第一行走机构驱动挂布台车在隧道方向上移动，第二行走机构根据脉冲信号判断并作出判断沿隧道方向运动或沿隧道圆周方向运动。作为本技术一种受限空间作业的智能施工系统的进一步改进：中央处理器对土工布挂设机构、固定机构和防水布挂设机构依次发出指令，挂布台车依次作出对土工布挂设、推出垫片、射钉以固定垫片、防水布挂设和防水布与垫片热熔的挂设动作，实现土工布和防水布的自动挂设，其中垫片与射钉枪联动工作，当垫片推出到位后射钉枪工作。作为本技术一种受限空间作业的智能施工系统的进一步改进：所述滚式粉碎筒与挂布台车主体安装时弹性连接，根据激光检测系统设定的基准面调整滚式粉碎筒上弹性件的最大弹性长度，保证滚式粉碎筒最外端与基准面平齐。作为本技术一种受限空间作业的智能施工系统的进一步改进：所述滚式粉碎筒包括前端带有粉碎齿的圆筒，所述圆筒由设置在其一端的电机带动，圆筒两端设置夹持臂，并套接在固定筒内，夹持臂与固定筒直接活动插接并由套设在固定筒外的弹性弹簧连接。作为本技术一种受限空间作业的智能施工系统的进一步改进：所述挂布台车各独立机构上均设置有信号处理器，中央控制器与各独立机构之间脉冲信号均通过GPRS无线传输。有益效果与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：第一，本技术所述的受限空间作业的智能施工系统，以自动化式施工替代现有的人工施工，以中央控制系统为中心调控各部件分步作业，提高隧道施工效率，降低安全隐患，对施工信息采集和自动化控制，便于监管和组织管理，改变原有隧道施工方式中施工、安全监管落后的管理模式，实现施工的现代化、信息化、智能化。第二，本技术所述的受限空间作业的智能施工系统，挂布台车上设置预处理装置，在挂布前对隧道内挂布平面凸处进行粉碎拉平处理，有效防止土工布或防水布被刺破而影响施工效果；混凝土填补装置对挂布平面的凹处进行填补，避免垫片固定时落空，影响固定效果。第三，本技术所述的受限空间作业的智能施工系统，挂布系统的多方位行走，可对挂布台车的移动长度对应的挂布平面上进行二维施工，降低第一行走机构的能量消耗。第四，本技术所述的受限空间作业的智能施工系统，土工布挂设机构、固定机构和防水布挂设机构由中央控制系统智能化依次联动，使挂布台车在某一位置依次进行土工布挂设、垫片弹出、射钉机构将垫片固定、防水布挂设以及热熔机构将防水布与垫片热熔，各步骤完全自动化、联动化，大大提高工作效率，节省人力。第五，本技术所述的受限空间作业的智能施工系统，视频监视器将施工画面实时传输至监控台，激光检测系统将隧道内挂布平面不平整处检测并将信号传输至中央处理器进行信号分析、处理并反馈至定位系统和预处理装置，定位系统将位置信息发送至监控台并标记，预处理装置作业修复。第六，本技术所述的受限空间作业的智能施工系统，预处理装置中滚式粉碎筒的弹性连接，保证粉碎后平面始终与基准面平齐，弹性套接结构保证滚式粉碎筒圆周方向的弹性和隧道长度方向的刚性。附图说明图1是本技术中挂布台车智能施工系统的结构框图；图2是本技术中挂布系统的结构框图；图3是本技术中监控系统的结构框图；图4是本技术中预处理装置的结构框图；图5是本技术中滚式粉碎筒的部分结构示意图；图中标记：1、圆筒，2、粉碎齿，3、夹持臂，4、固定筒，5、弹性弹簧，6、电机。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种受限空间作业的智能施工系统，包括利用挂布台车的施工系统和监控系统，其特征在于：/n所述施工系统包括挂布台车和设置在挂布台车上的智能控制系统，所述挂布台车包括挂布台车架体、控制挂布台车移动的第一行走机构、预处理装置、用于安装防水布、土工布的挂布系统、驱动挂布系统工作的第二行走机构，所述智能控制系统用以调控第一行走机构、预处理装置、第二行走机构的协调工作；/n挂布台车架体为位于下方的支撑结构以及位于上方并与隧道内壁相切合的拱形结构；/n挂布系统通过气动滑轨安装在挂布台车上，可沿挂布台车移动方向，并通过翻转电机（6）使挂布系统沿拱形结构的圆周方向运动，其中气动滑轨的控制系统与翻转电机（6）的控制系统保持异步工作；/n预处理装置将挂布平面通过粉碎、填补方式将挂布平面修复平整。/n

【技术特征摘要】
1.一种受限空间作业的智能施工系统，包括利用挂布台车的施工系统和监控系统，其特征在于：
所述施工系统包括挂布台车和设置在挂布台车上的智能控制系统，所述挂布台车包括挂布台车架体、控制挂布台车移动的第一行走机构、预处理装置、用于安装防水布、土工布的挂布系统、驱动挂布系统工作的第二行走机构，所述智能控制系统用以调控第一行走机构、预处理装置、第二行走机构的协调工作；
挂布台车架体为位于下方的支撑结构以及位于上方并与隧道内壁相切合的拱形结构；
挂布系统通过气动滑轨安装在挂布台车上，可沿挂布台车移动方向，并通过翻转电机（6）使挂布系统沿拱形结构的圆周方向运动，其中气动滑轨的控制系统与翻转电机（6）的控制系统保持异步工作；
预处理装置将挂布平面通过粉碎、填补方式将挂布平面修复平整。


2.如权利要求1所述的一种受限空间作业的智能施工系统，其特征在于：挂布系统包括土工布挂设机构、防水布挂设机构、信号处理系统和固定机构，其中所述固定机构包括垫片自动供应装置、与垫片自动供应装置一体设置的射钉机构和与射钉机构联动的热熔固定装置，以将防水布与垫片热熔固定；
预处理装置包括滚式粉碎筒和混凝土填补装置，所述滚式粉碎筒安装在挂布台车拱形结构上并通过气动滑轨可沿拱形结构的圆周方向运动，混凝土填补装置包括与混凝土供给池相连的供给管道，供给管道的出料端具有具有混凝土分配器以连接多个喷涂头，每个喷涂头与供给管道之间设置电磁控制阀，多个所述喷涂头一体连接固定并通过气动轨道可沿挂布台车拱形结构的圆周方向运动；
所述监控系统包括视频监视器、定位系统、激光检测系统，所述监视器为设置在挂布台车上的多个视频监视器；定位系统包括安装在挂布台车上的定位器；
所述智能控制系统为中央处理器，所述中央处理器信号输入端连接定位系统、视频监视器、激光检测系统发出的脉冲信号，中央处理器信号输出端连接显示器、第一行走机构、第二行走机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王曦，王志良，徐坤，王祺，耿文波，
申请(专利权)人：鹰潭市智汇物联网应用研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36