一种隧道衬砌设备及系统技术方案

本发明专利技术所提供的一种隧道衬砌设备及系统，包括：设备本体；浇筑模板，设于所述设备本体外围，所述浇筑模板的形状与待浇筑面相适配；扩收机构，设于所述设备本体和浇筑模板之间，当所述扩收机构向外扩展时，用于撑开所述浇筑模板直至与待浇筑面接触；当所述扩收机构向内收拢时，用于对已浇筑面进行脱模；分层布料机，架设于所述设备本体上，与开设于所述浇筑模板上的模板浇注口通过浇筑管道相连接；行走机构，设于所述设备本体的下端，用于控制所述设备本体沿预设轨迹行走。将立模、脱模、浇筑、行走结合至一台设备，提高了加工效率，节省了加工成本。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道衬砌设备及系统
本专利技术涉及隧道工程
，尤其涉及的是一种隧道衬砌设备及系统。
技术介绍
在进行隧道施工时，需要先进行隧道开挖，开挖之后要进行初喷，之后则进行混凝土二衬浇筑，其中，混凝土二衬浇筑的加工工艺为：衬砌混凝土的搅拌、运输和泵送浇筑、衬砌混凝土的脱模。在进行混凝土二衬浇筑时使用的是二衬浇筑设备，二衬浇筑设备的工作原理为：首先，需在每个隧道二衬浇筑工作面配备一台混凝土输送泵、四台混凝土罐车及混凝土捣鼓棒；通过在混凝土罐车中放料，混凝土输送泵将混凝土输送至浇筑面，待达到浇筑高度后，使用混凝土捣鼓棒捣鼓混凝土，将混凝土留置在各个窗口，之后对混凝土进行脱模操作。现有的混凝土二衬浇筑设备需要多个设备之间进行相互配合，且多个设备分别需要人工进行操作，且各个设备在隧道中运行时均需要人工推动，以此造成了隧道施工的不便，且需要配备多个操作人员。因此，现有技术存在缺陷，有待改进与发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种隧道衬砌设备及系统，旨在解决现有技术的在使用二衬浇筑设备时，需要人工操作多个设备配合对混凝土进行浇筑，既不方便运输，也不方便提高施工效率的问题。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种隧道衬砌设备，其中，包括：设备本体；浇筑模板，设于所述设备本体外围，所述浇筑模板的形状与待浇筑面相适配；扩收机构，设于所述设备本体和浇筑模板之间，当所述扩收机构向外扩展时，用于撑开所述浇筑模板直至与待浇筑面接触；当所述扩收机构向内收拢时，用于对已浇筑面进行脱模；分层布料机，架设于所述设备本体上，与开设于所述浇筑模板上的模板浇注口通过浇筑管道相连接；行走机构，设于所述设备本体的下端，用于控制所述设备本体沿预设轨迹行走。进一步地，所述设备本体包括由上至下逐层分置的上横梁、中部主梁和下纵梁；所述上横梁与所述浇筑模板之间设有支撑杆，所述分层布料机架设于所述上横梁和所述浇筑模板之间；所述中部主梁与所述浇筑模板之间设置有所述扩收机构；所述下纵梁及中部主梁的下端设置有所述行走机构。进一步地，所述浇筑模板包括：分置于所述中部主梁两侧的边模板，和分置于所上横梁上方的拱顶模板；所述扩收机构设于所述中部主梁和边模板之间。进一步地，所述行走机构包括：用于控制所述设备本体沿长度方向行走的行走轨道、行走支座及行走油缸；所述中部主梁上设置有多个沿桥轴周向分布的辅助梁，于长度方向上相邻的辅助梁之间设置有所述下纵梁，所述下纵梁的下端设置有所述行走轨道；所述行走支座滑动连接于所述行走轨道的下方，相邻行走支座间设置有行走连接梁；所述行走油缸与所述行走轨道平行设置，所述行走油缸的一端与所述行走支座相连接。进一步地，所述行走机构还包括：用于控制所述设备本体横向移动的底座、平移油缸和移动块；所述下纵梁的下端依次设置有所述移动块和底座，所述移动块和底座滑动连接；所述平移油缸与所述移动块平行、且设置于所述底座上端，所述平移油缸的一端与所述移动块连接。进一步地，所述行走机构还包括：用于控制所述设备本体上下移动的升降油缸，所述升降油缸设置于所述移动块与中部主梁之间。进一步地，所述设备本体上还设置有报警器与报警灯，所述报警器与报警灯用于根据所有传感器所检测到的异常数据进行报警。进一步地，所述设备本体上分别设置有姿态传感器、模板位移传感器、中点传感器、模板压力传感器、流量压力传感器、温度传感器、视频记录仪及防脱防空传感器，所述姿态传感器用于检测设备本体的三维姿态；所述模板位移传感器用于检测浇筑模板的位置；所述中点传感器用于检测设备本体的中点线；所述模板压力传感器用于检测浇筑模板所承受的压力；所述流量压力传感器用于检测所述浇筑管道中混凝土的流量和压力；所述温度传感器用于检测混凝土的温度；所述视频记录仪用于录制施工图像；所述防脱防空传感器用于检测浇筑模板顶部所承受的压力。本专利技术还公开一种隧道衬砌系统，其中，所述隧道衬砌系统基于如上所述的隧道衬砌设备实现，所述系统包括：数据获取系统、控制台及动力系统；所述数据获取系统包括用于检测所述隧道衬砌设备施工过程数据的中点传感器、姿态传感器、防脱防空传感器、模板压力传感器、温度传感器、流量压力传感器、视频记录仪及位移传感器；所述控制台包括：控制系统、处理器、控制器、存储器及显示器；所述动力系统包括：升降油缸、平移油缸、边模油缸及行走油缸。进一步地，所述控制器用于控制所述动力系统运动；所述处理器用于接收所述数据获取系统所传输的数据及所拍摄的图像；所述控制系统用于接收操作人员指令，并将所接收指令下发给控制器；所述存储器用于存储设备本体所产生的数据及所接收到的操作指令；所述显示器用于显示所接收数据及图像。本专利技术所提供的一种隧道衬砌设备及系统，包括：设备本体；浇筑模板，设于所述设备本体外围，所述浇筑模板的形状与待浇筑面相适配；扩收机构，设于所述设备本体和浇筑模板之间，当所述扩收机构向外扩展时，用于撑开所述浇筑模板直至与待浇筑面接触；当所述扩收机构向内收拢时，用于对已浇筑面进行脱模；分层布料机，架设于所述设备本体上，与开设于所述浇筑模板上的模板浇注口通过浇筑管道相连接；行走机构，设于所述设备本体的下端，用于控制所述设备本体沿预设轨迹行走。将立模、脱模、浇筑、行走结合至一台设备，提高了加工效率，节省了加工成本。附图说明图1是本专利技术隧道衬砌设备较佳实施例的侧使图；图2是本专利技术隧道衬砌设备较佳实施例的主视图；图3是本专利技术隧道衬砌设备进行自动行走转弯定位较佳实施例的流程图；图4是本专利技术隧道衬砌设备进行自动行走较佳实施例的流程图；图5是本专利技术隧道衬砌设备进行自动转弯寻中较佳实施例的流程图；图6是本专利技术隧道衬砌设备进行自动找平较佳实施例的流程图；图7是本专利技术隧道衬砌设备进行自动立模较佳实施例的流程图；图8是本专利技术隧道衬砌设备进行混凝土浇筑监控较佳实施例的流程图；图9是本专利技术所公开的隧道衬砌系统的功能原理图。标注说明：10、浇注模板；11、边模板；12、拱顶模板；13、浇筑管道；131、模板浇注口；14、待浇筑面；20、边模油缸；21、连杆机构；22、固定千斤；30、分层布料机；41、上横梁；411、支撑杆；42、中部主梁；43、下纵梁；511、行走轨道；512、行走支座；513、行走油缸；514、行走连接梁；521、底座；522、平移油缸；523、移动块；53、升降油缸；61、姿态传感器；62、位移传感器；63、中点传感器；64、防脱防空传感器；65、模板压力传感器；66、流量压力传感器；67、温度传感器；68、视频记录仪；70、控制台；71、控制系统；72、处理器；73、控制器；74、存储器；75显示器。具体实施方式本专利技术提供一种隧道衬砌设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道衬砌设备，其特征在于，包括：/n设备本体；/n浇筑模板，设于所述设备本体外围，所述浇筑模板的形状与待浇筑面相适配；/n扩收机构，设于所述设备本体和浇筑模板之间，当所述扩收机构向外扩展时，用于撑开所述浇筑模板直至与待浇筑面接触；当所述扩收机构向内收拢时，用于对已浇筑面进行脱模；/n分层布料机，架设于所述设备本体上，与开设于所述浇筑模板上的模板浇注口通过浇筑管道相连接；/n行走机构，设于所述设备本体的下端，用于控制所述设备本体沿预设轨迹行走。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道衬砌设备，其特征在于，包括：
设备本体；
浇筑模板，设于所述设备本体外围，所述浇筑模板的形状与待浇筑面相适配；
扩收机构，设于所述设备本体和浇筑模板之间，当所述扩收机构向外扩展时，用于撑开所述浇筑模板直至与待浇筑面接触；当所述扩收机构向内收拢时，用于对已浇筑面进行脱模；
分层布料机，架设于所述设备本体上，与开设于所述浇筑模板上的模板浇注口通过浇筑管道相连接；
行走机构，设于所述设备本体的下端，用于控制所述设备本体沿预设轨迹行走。


2.根据权利要求1所述的隧道衬砌设备，其特征在于，
所述设备本体包括由上至下逐层分置的上横梁、中部主梁和下纵梁；
所述上横梁与所述浇筑模板之间设有支撑杆，所述分层布料机架设于所述上横梁和所述浇筑模板之间；
所述中部主梁与所述浇筑模板之间设置有所述扩收机构；
所述下纵梁及中部主梁的下端设置有所述行走机构。


3.根据权利要求2所述的隧道衬砌设备，其特征在于，
所述浇筑模板包括：分置于所述中部主梁两侧的边模板，和分置于所上横梁上方的拱顶模板；
所述扩收机构设于所述中部主梁和边模板之间。


4.根据权利要求2所述的隧道衬砌设备，其特征在于，
所述行走机构包括：用于控制所述设备本体沿长度方向行走的行走轨道、行走支座及行走油缸；
所述中部主梁上设置有多个沿桥轴周向分布的辅助梁，于长度方向上相邻的辅助梁之间设置有所述下纵梁，所述下纵梁的下端设置有所述行走轨道；
所述行走支座滑动连接于所述行走轨道的下方，相邻行走支座间设置有行走连接梁；
所述行走油缸与所述行走轨道平行设置，所述行走油缸的一端与所述行走支座相连接。


5.根据权利要求2所述的隧道衬砌设备，其特征在于，
所述行走机构还包括：用于控制所述设备本体横向移动的底座、平移油缸和移动块；
所述下纵梁的下端依次设置有所述移动块和底座，所述移动块和底座滑动连接；
所述平移油缸与所述移动块平行、且设置于所述底座上端，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜高兵，赵宇，郭峰，
申请(专利权)人：杜高兵，
类型：发明
国别省市：四川;51