一种非运营隧道加固方法及设备技术

本发明专利技术公开一种非运营隧道加固方法及设备，所述非运营隧道加固方法包括以下步骤：获取隧道内待安装的钢环片的安装参数；控制所述机械臂获取对应尺寸大小的钢环片；计算安全半径并控制驱动装置调整所述机械臂；控制所述行走机构将所述机座移动至所述隧道对应的深度位置；控制所述驱动装置驱动所述机械臂，以将所述钢环片移动至与隧道的周向位置对应的位置；控制所述驱动装置驱动所述机械臂使所述拾取部向远离所述机械臂的固定端移动，使得所述钢环片与所述隧道的侧壁贴合；判断第一位置感应器和第二位置感应器之间的实际距离是否小于预设距离；本发明专利技术实现隧道加固管片自动化运载至安装位置，大大缩短加固所需时间，同时保证施工人员的安全。证施工人员的安全。证施工人员的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种非运营隧道加固方法及设备


[0001]本专利技术涉及隧道加固
，特别涉及一种非运营隧道加固方法及设备。

技术介绍

[0002]随着公共交通设施的不断建设，地铁隧道越来越多，为保证隧道的安全性，隧道的维护和加固工作也越来越频繁，任务量不断增加。
[0003]隧道加固方法常使用多块钢环片在隧道中拼接成圆环，再将钢制圆环与隧道管壁之间通过钢筋连接，以达到加固隧道管壁的目的，在将钢环片拼接成圆环的过程中，常采用轨道车运输，人工转运并进行安装。
[0004]现有的加固方法安装效率低下，加固工作进程缓慢，并且对于施工人员来说，有较大的施工风险，容易引发安全事故。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种非运营隧道加固方法及设备，旨在解决非运营隧道加固时钢环片运输效率低、安装精度差、施工风险大的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出的非运营隧道加固方法包括以下步骤：
[0007]S10：获取隧道内待安装的钢环片的安装参数，所述安装参数包括钢环片安装位置的隧道半径、钢环片安装位置的隧道深度参数、以及钢环片安装位置处在隧道的周向位置参数；
[0008]S20：根据所述钢环片安装位置的隧道半径，控制所述机械臂获取对应尺寸大小的钢环片；
[0009]S30：计算安全半径并控制驱动装置调整所述机械臂，使第一连接臂与水平方向的夹角为θ1，第二连接臂与水平方向的夹角为θ2，以使所述钢环片位于所述安全半径内，且朝向隧道的深度方向，所述安全半径小于所述隧道半径；
[0010]S40：根据所述隧道深度参数，控制所述行走机构将所述机座移动至所述隧道对应的深度位置，而后，控制所述驱动装置驱动所述机械臂沿着水平向转动，以使得所述拾取部朝向隧道的侧壁，则此时所述钢环片的侧向与所述隧道的侧壁相对应；
[0011]S50：根据所述隧道的周向位置参数，控制所述驱动装置驱动所述机械臂，使得所述钢环片在所述安全半径范围内上下活动，以将所述钢环片移动至与隧道的周向位置对应的位置；
[0012]S60：控制所述驱动装置驱动所述机械臂使所述拾取部向远离所述机械臂的固定端移动，使得所述钢环片与所述隧道的侧壁贴合；
[0013]S70：判断第一位置感应器和第二位置感应器之间的实际距离是否小于预设距离，当所述实际距离小于预设距离时，判定所述钢环片与所述隧道的侧壁贴合，当所述实际距离大于等于所述预设距离时，重复步骤S60和步骤S70。
[0014]可选地，所述非运营隧道加固设备包括：
[0015]机座；
[0016]行走机构，包括设于所述机座底部的行走部；
[0017]机械臂，设于所述机座上，所述机械臂的自由端设置有拾取部，所述拾取部用以拾取钢环片，所述机械臂活动设置，以具有水平向的转动行程、具有上下向的转动行程、以及能够靠近和远离所述机械臂的固定端的移动行程；
[0018]驱动装置，驱动所述机械臂活动；
[0019]控制装置，与所述驱动装置电性连接，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的非运营隧道加固程序，所述非运营隧道加固程序配置为实现如权利要求1中所述的非运营隧道加固方法的步骤。
[0020]可选地，所述机械臂包括：
[0021]安装座，一端与所述机座转动连接；
[0022]第一连接臂，一端与所述安装座的另一端转动连接；以及，
[0023]第二连接臂，一端与所述第一连接臂的另一端转动连接，所述第二连接臂的另外一端供所述拾取部安装；
[0024]所述驱动装置包括：
[0025]转动装置，驱动所述安装座相对所述机座转动；
[0026]第一驱动装置，驱动所述第一连接臂相对于所述安装座转动；以及，
[0027]第二驱动装置，驱动所述第二连接臂相对于所述第一连接臂转动。
[0028]可选地，所述转动装置包括转动件，所述转动件与所述安装座传动连接；
[0029]所述第一驱动装置包括第一直线驱动装置，所述第一直线驱动装置的固定端与驱动端对应与所述机座和所述第一连接臂铰接；以及，
[0030]所述第二驱动装置包括第二直线驱动装置，所述第二直线驱动装置的固定端与驱动端对应与所述第一连接臂和所述第二连接臂铰接。
[0031]可选地，所述转动件包括转动电机，所述转动电机与所述安装座传动连接，用于驱动所述安装座以竖直方向为轴转动；
[0032]所述第一直线驱动装置包括第一液压缸，所述第一液压缸的缸筒与所述安装座铰接，所述第一液压缸的活塞杆与所述第一连接臂铰接，所述第一液压缸用于驱动所述第一连接臂相对所述安装座以水平方向为轴转动；以及，
[0033]所述第二直线驱动装置包括第二液压缸，所述第二液压缸的缸筒与所述第一连接臂铰接，所述第二液压缸的活塞杆与所述第二连接臂铰接，所述第二液压缸用于驱动所述第二连接臂相对所述第一连接臂以水平方向为轴转动。
[0034]可选地，所述第一连接臂上设有第一角度检测器，所述第一角度检测器用于实时检测所述第一连接臂与水平方向的夹角；
[0035]所述第二连接臂上设有第二角度检测器，所述第二角度检测器用于实时检测所述第二连接臂与水平方向的夹角。
[0036]可选地，所述拾取部一侧与所述第二连接臂的自由端固定连接，另一侧设有连接件，所述连接件用以与所述钢环片上的配合件可拆卸连接。
[0037]可选地，所述连接件包括：
[0038]多个第一凸耳，固定连接在所述拾取部远离所述第二连接臂的一侧，沿水平方向
间隔设置，所述多个第一凸耳上设有通孔；以及，
[0039]活动螺栓，与所述多个第一凸耳可拆卸连接；
[0040]其中，所述多个第一凸耳用于和所述配合件上沿水平方向间隔设置的多个第二凸耳插空配合，所述活动螺栓用于穿过所述多个第一凸耳和所述多个第二凸耳上的通孔设置。
[0041]可选地，所述机座的一侧设置有位置检测装置，所述位置检测装置用以检测所述机座处在所述隧道的深度方向的位置。
[0042]可选地，所述位置检测装置为图像采集器，且所述图像采集器有两个，分设于所述机座左右两侧，且所述图像采集器在所述机座进行方向上的中心位置与所述机械臂和所述机座的连接位置处于同一直线上。
[0043]本专利技术技术方案通过获取所述钢环片的安装参数后，控制所述机械臂获取对应的钢环片，计算安全半径并驱动所述机械臂在所述安全半径内将所述钢环片调整至朝向隧道深度方向，之后驱动所述行走机构将所述机座移动至待加固位置，并在所述安全半径内将所述钢环片调整至朝向隧道侧壁方向，进而控制所述机械臂在所述安全半径内调整所述钢环片至待安装位置，最后调整至与隧道侧壁贴合，并根据所述第一位置感应器和第二位置感应器的检测数据判断所述钢环片是否移动到位，移动到位后即可由人工完成后续加固工作，运输及调整过程全部由设备自动完成，提高了运输效率的同时保证了安装精度，减少人工操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非运营隧道加固方法，用于非运营隧道加固设备，待加固位置的所述非运营隧道侧壁设有第一位置感应器，钢环片底部设有第二位置感应器，其特征在于，所述非运营隧道加固方法包括以下步骤：S10：获取隧道内待安装的钢环片的安装参数，所述安装参数包括钢环片安装位置的隧道半径、钢环片安装位置的隧道深度参数、以及钢环片安装位置处在隧道的周向位置参数；S20：根据所述钢环片安装位置的隧道半径，控制所述机械臂获取对应尺寸大小的钢环片；S30：计算安全半径并控制驱动装置调整所述机械臂，使第一连接臂与水平方向的夹角为θ1，第二连接臂与水平方向的夹角为θ2，以使所述钢环片位于所述安全半径内，且朝向隧道的深度方向，所述安全半径小于所述隧道半径；S40：根据所述隧道深度参数，控制所述行走机构将所述机座移动至所述隧道对应的深度位置，而后，控制所述驱动装置驱动所述机械臂沿着水平向转动，以使得所述拾取部朝向隧道的侧壁，则此时所述钢环片的侧向与所述隧道的侧壁相对应；S50：根据所述隧道的周向位置参数，控制所述驱动装置驱动所述机械臂，使得所述钢环片在所述安全半径范围内上下活动，以将所述钢环片移动至与隧道的周向位置对应的位置；S60：控制所述驱动装置驱动所述机械臂使所述拾取部向远离所述机械臂的固定端移动，使得所述钢环片与所述隧道的侧壁贴合；S70：判断第一位置感应器和第二位置感应器之间的实际距离是否小于预设距离，当所述实际距离小于预设距离时，判定所述钢环片与所述隧道的侧壁贴合，当所述实际距离大于等于所述预设距离时，重复步骤S60和步骤S70。2.一种非运营隧道加固设备，其特征在于，所述非运营隧道加固设备包括：机座；行走机构，包括设于所述机座底部的行走部；机械臂，设于所述机座上，所述机械臂的自由端设置有拾取部，所述拾取部用以拾取钢环片，所述机械臂活动设置，以具有水平向的转动行程、具有上下向的转动行程、以及能够靠近和远离所述机械臂的固定端的移动行程；驱动装置，驱动所述机械臂活动；控制装置，与所述驱动装置电性连接，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的非运营隧道加固程序，所述非运营隧道加固程序配置为实现如权利要求1中所述的非运营隧道加固方法的步骤。3.如权利要求2所述的非运营隧道加固设备，其特征在于，所述机械臂包括：安装座，一端与所述机座转动连接；第一连接臂，一端与所述安装座的另一端转动连接；以及，第二连接臂，一端与所述第一连接臂的另一端转动连接，所述第二连接臂的另外一端供所述拾取部安装；所述驱动装置包括：转动装置，驱动所述安装座相对所述机座转动；
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【专利技术属性】
技术研发人员：曹更新，彭冠锋，唐加功，罗先猛，王肃斌，邵宏恩，江举元，黄红才，
申请(专利权)人：武汉容晟吉美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：