阅读说明：本技术 一种隧道衬砌台车用顶部自动振捣系统 (Top automatic vibrating system for tunnel lining trolley ) 是由 王松 吕根帅 郭东晓 赵峥宇 裴志毅 王跃功 喻致蓉 李艳飞 张启龙 蒋永召 常 于 2021-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种隧道衬砌台车用顶部自动振捣系统,包括导向轮组件、导向轮组安装座、电机减速机、动力系统安装座、振捣管、钢丝绳、振捣器、变频机组、钢丝绳固定件、密封软橡胶管和钢丝绳卷盘；密封软橡胶管包裹连接振捣器末端的线路后再被振捣管整体密封,钢丝绳一端与振捣管起始端固定连接,钢丝绳的另一端固定在钢丝绳卷盘上,电机减速机控制钢丝绳卷盘旋转带着钢丝绳拉动振捣管,并随之带动振捣器沿衬砌台车纵向移动和振捣运行。本发明设计巧妙,实现隧道二衬施工全面振捣,同时可自动化振捣顶部各区,施工方便,同时避免人工振捣,降低了操作人员劳动强度,提高振捣效率和质量,对现有技术来说,具有很好的发展空间。(The invention relates to a top automatic vibrating system for a tunnel lining trolley, which comprises a guide wheel assembly, a guide wheel assembly mounting seat, a motor speed reducer, a power system mounting seat, a vibrating pipe, a steel wire rope, a vibrator, a frequency conversion unit, a steel wire rope fixing part, a sealing soft rubber pipe and a steel wire rope reel, wherein the guide wheel assembly mounting seat is arranged on the guide wheel assembly mounting seat; the sealing soft rubber tube is wrapped on a circuit connected with the tail end of the vibrator and then is integrally sealed by the vibrating tube, one end of the steel wire rope is fixedly connected with the starting end of the vibrating tube, the other end of the steel wire rope is fixed on a steel wire rope reel, and the motor reducer controls the steel wire rope reel to rotate to drive the steel wire rope to pull the vibrating tube and then drive the vibrator to longitudinally move and vibrate along the lining trolley. The invention has the advantages of ingenious design, realization of comprehensive vibration of tunnel second lining construction, automatic vibration of each area of the top, convenient construction, avoidance of manual vibration, reduction of labor intensity of operators, improvement of vibration efficiency and quality, and good development space for the prior art.)

一种隧道衬砌台车用顶部自动振捣系统

技术领域

本发明涉及隧道衬砌台车用顶部自动振捣系统领域，具体涉及一种隧道衬砌台车用顶部自动振捣系统。

背景技术

隧道衬砌是支撑和维护隧道结构稳定所必不可少的工序，对于保持列车运行安全具有重要作用。为了保护隧道施工围岩的稳定性，并在后期运营中确保行车安全，隧道必须有足够强度的支护结构即隧道衬砌。

在目前的隧道施工中，施工单位对于隧道衬砌质量也越来越重视，现有隧道衬砌台车一般均要求配备附着式振捣器，并在特殊部位采用插入式振捣器人工振捣相结合的方式，对于隧道衬砌底部和侧墙一般均能取得比较好的效果。但是现存这种振捣方式仍存在施工工人劳动强度大，且施工死角无法振捣到位的情况，尤其是在隧道顶部由于空间小、钢筋密集，操作工人进不去且附着式振捣器振捣效果较差，容易造成质量隐患。

如何设计一种设计巧妙，实现隧道二衬施工全面振捣，同时可自动化振捣顶部各区，施工方便，同时避免人工振捣，降低了操作人员劳动强度，提高振捣效率和质量的隧道衬砌台车用顶部自动振捣系统是目前需要解决的问题。

发明内容

为了解决目前的隧道施工中，现有隧道衬砌台车振捣器施工工人劳动强度大，振捣效果较差，容易造成质量隐患等技术问题，本发明提供一种隧道衬砌台车用顶部自动振捣系统，来实现设计巧妙，实现隧道二衬施工全面振捣，同时可自动化振捣顶部各区，施工方便，同时避免人工振捣，降低了操作人员劳动强度，提高振捣效率和质量的目的。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种隧道衬砌台车用顶部自动振捣系统，包括导向轮组件、导向轮组安装座、电机减速机、动力系统安装座、振捣管、钢丝绳、振捣器、变频机组、钢丝绳固定件、密封软橡胶管和钢丝绳卷盘；所述导向轮组件安装在导向轮组安装座上，导向轮组安装座与衬砌台车前端板通过螺栓连接，电机减速机安装在动力系统安装座上，所述振捣管经过导向轮组件后延伸至衬砌台车顶部，密封软橡胶管包裹连接振捣器末端的线路后再被振捣管整体密封，钢丝绳一端与振捣管连接振捣器的一端固定连接，钢丝绳的另一端固定在钢丝绳卷盘上，电机减速机控制钢丝绳卷盘旋转带着钢丝绳拉动振捣管，并随之带动振捣器沿衬砌台车纵向移动和振捣运行。

所述导向轮组安装座包括法兰板、支撑杆、两块安装板、连接板、腹板和螺栓件，法兰板通过螺栓件与衬砌台车前端板连接后再焊接固定，安装板、连接板、腹板和螺栓件均设置在支撑杆上，连接板的左右两端分别水平焊接在左右两个安装板的顶端，腹板用于支撑安装板和连接板构成的矩形框架。

所述导向轮组件包括导向轮组框架、上下两组导向轮系、框架外挡板、框架固定螺栓、导向轮外轴套和扁销，所述导向轮组框架包括两块侧板和一块底板，两块侧板的同一侧与底板固定连接构成截面为直角U形的导向轮组框架，所述框架外挡板通过框架固定螺栓固定在侧板上；所述导向轮系包括导向轮轮轴、导向轮挡圈、导向轮固定螺栓、导向轮轴承、导向轮内轴套和导向轮，导向轮挡圈通过导向轮固定螺栓固定在导向轮内。

所述导向轮的中部向内凹陷形成用于夹持振捣管的凹型槽，导向轮系通过销轴和螺栓件安装在导向轮组框架内，振捣管被夹持在上下两个导向轮凹型槽内并在钢丝绳拉力作用下前后滑动。

所述钢丝绳卷盘包括卷盘、卷盘螺栓、卷盘挡板和卷盘滚轴。

所述振捣管的末端设置有用于调整振捣频率的变频机组。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明包括导向轮组件、导向轮组安装座、电机减速机、动力系统安装座、振捣管、钢丝绳、振捣器、变频机组、钢丝绳固定件、密封软橡胶管和钢丝绳卷盘；电机减速机控制钢丝绳卷盘旋转带着钢丝绳拉动振捣管，并随之带动振捣器沿衬砌台车纵向移动和振捣运行。本发明有效解决施工死角无法振捣到位的情况，尤其是在隧道顶部由于空间小、钢筋密集，操作工人进不去且附着式振捣器振捣效果较差，容易造成质量隐患的问题；

2）实现隧道二衬施工全面振捣，同时可自动化振捣顶部各区，并根据工况调整振捣频率，施工方便，避免人工插入式振捣，降低工人劳动强度；

3）本发明结构轻巧，使用工况方式灵活多样，重量轻，正常情况下无需中途调整，提高了施工效率，并且可以重复使用，降低施工机械的购买费用。

附图说明

图1是本发明总体结构示意图；

图2是本发明导向行走部分局部放大示意图；

图3是本发明振捣部分局部放大示意图；

图4是本发明导向轮组件侧视结构示意图；

图5是本发明导向轮组件A-A向仰视结构示意图；

图6是本发明导向轮组框架侧视结构示意图；

图7是本发明导向轮组框架剖面结构示意图；

图8是本发明导向轮系侧视结构示意图；

图9是本发明导向轮系剖视结构示意图；

图10是本发明导向轮组安装座侧视结构示意图；

图11是本发明导向轮组安装座俯视结构示意图；

图12是本发明钢丝绳卷盘侧视结构示意图；

图13是本发明钢丝绳卷盘剖视结构示意图；

图中标记：1、导向轮组件，101、导向轮组框架，1011、侧板，1012、底板，102、导向轮系，1021、导向轮轮轴，1022、导向轮挡圈，1023、导向轮固定螺栓，1024、导向轮轴承，1025、导向轮内轴套，1026、导向轮，103、框架外挡板，104、框架固定螺栓，105、导向轮外轴套，106、扁销，2、导向轮组安装座，201、法兰板，202、支撑杆，203、安装板，204、连接板，205、腹板，3、电机减速机，4、动力系统安装座，5、振捣管，6、钢丝绳，7、振捣器，8、变频机组，9、钢丝绳固定件，10、密封软橡胶管，11、钢丝绳卷盘，1101、卷盘，1102、卷盘螺栓，1103、卷盘挡板，1104、卷盘滚轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图所示，一种隧道衬砌台车用顶部自动振捣系统，包括导向轮组件1、导向轮组安装座2、电机减速机3、动力系统安装座4、振捣管5、钢丝绳6、振捣器7、变频机组8、钢丝绳固定件9、密封软橡胶管10和钢丝绳卷盘11；所述导向轮组件1安装在导向轮组安装座2上，导向轮组安装座2与衬砌台车前端板通过螺栓连接，电机减速机3安装在动力系统安装座4上，所述振捣管5经过导向轮组件1后延伸至衬砌台车顶部，密封软橡胶管10包裹连接振捣器7末端的线路后再被振捣管5整体密封，钢丝绳6一端与振捣管5连接振捣器7的一端固定连接，钢丝绳6的另一端固定在钢丝绳卷盘11上，电机减速机3控制钢丝绳卷盘11旋转带着钢丝绳6拉动振捣管5，并随之带动振捣器7沿衬砌台车纵向移动和振捣运行；所述振捣管5的末端设置有用于调整振捣频率的变频机组8。

所述导向轮组安装座2包括法兰板201、支撑杆202、两块安装板203、连接板204、腹板205和螺栓件，法兰板201通过螺栓件与衬砌台车前端板连接后再焊接固定，安装板203、连接板204、腹板205和螺栓件均设置在支撑杆202上，连接板204的左右两端分别水平焊接在左右两个安装板203的顶端，腹板205用于支撑安装板203和连接板204构成的矩形框架。

所述导向轮组件1包括导向轮组框架101、上下两组导向轮系102、框架外挡板103、框架固定螺栓104、导向轮外轴套105和扁销106，所述导向轮组框架101包括两块侧板1011和一块底板1012，两块侧板1011的同一侧与底板1012固定连接构成截面为直角U形的导向轮组框架101，所述框架外挡板103通过框架固定螺栓104固定在侧板1011上；所述导向轮系102包括导向轮轮轴1021、导向轮挡圈1022、导向轮固定螺栓1023、导向轮轴承1024、导向轮内轴套1025和导向轮1026，导向轮挡圈1022通过导向轮固定螺栓1023固定在导向轮1026内。所述导向轮1026的中部向内凹陷形成用于夹持振捣管5的凹型槽，导向轮系102通过销轴和螺栓件安装在导向轮组框架101内，振捣管5被夹持在上下两个导向轮1026凹型槽内并在钢丝绳6拉力作用下前后滑动。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、完善和限定：如所述钢丝绳卷盘11包括卷盘1101、卷盘螺栓1102、卷盘挡板1103和卷盘滚轴1104。

钢丝绳固定件9包括钢丝绳固定夹和钢丝绳套环，钢丝绳套环将钢丝绳起始端套设在在振捣管5上的固定点，然后再用钢丝绳固定夹固定，保证在钢丝绳6工作时的稳定性。

实际操作中，如图所示，在初始状态未开始工作时，振捣管5及振捣器7置于已浇筑混凝土与未浇筑混凝土结合段（图1状态），在浇筑过程中，启动变频机组8控制振捣器7开启工作；然后启动电机减速机3控制按钮，带动钢丝绳卷盘11转动，拉动钢丝绳6，随后钢丝绳6拉动振捣管5并带动振捣器7沿台车纵向移动并依次振捣各个衬砌范围内混凝土，在振捣过程中可根据混凝土温度、体积调整振捣时间，并可根据需要暂停钢丝绳卷盘11转动来增加各个工位的振捣时间，直至各个区域内混凝土振捣充分、密实。

顶部振捣完成后，整个台车移动至下一个未衬砌段；将振捣管5与振捣器7重新置于下一段已浇筑混凝土与未浇筑混凝土结合段,并准备振捣下一环二衬。如此循环，可完成所有隧道顶部振捣工作。

本发明在实际应用时，可根据实际需要，将钢丝绳6及钢丝绳固定件9设置在振捣管5内部，以避免混凝土振捣过程中由于未及时清理附着在钢丝绳上的残料，在钢丝绳卷盘11转动盘卷钢丝绳6时造成的卡顿阻塞等现象，延长了钢丝绳6和钢丝绳卷盘11的使用寿命。

本发明设计巧妙，实现隧道二衬施工全面振捣，同时可自动化振捣顶部各区，施工方便，同时避免人工振捣，降低了操作人员劳动强度，提高振捣效率和质量，解决目前的隧道施工中，现有隧道衬砌台车附着式振捣器存在施工工人劳动强度大，效果较差，容易造成质量隐患等技术问题，对现有技术来说，具有很好的市场前景和发展空间。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。