一种隧道预留核心土法掌子面开挖后立架辅助台车的制作方法

本实用新型属于隧道工程技术领域，具体涉及一种隧道预留核心土法掌子面开挖后立架辅助台车及其使用方法。

背景技术：

在黄土、软岩等地质条件较差的地区修建隧道时，一般采用三台阶预留核心土法或环形开挖预留核心土法进行开挖，在隧道开挖过程中应首先对掌子面进行开挖，然后进行拱架的立架。由于掌子面的可用作业空间较小，现有的立架方法是由装载机将拱架运至核心土上工作面，并由人工进行抬拉立架。但在拱架立架时，由于拱架较重，需要多名工人同时进行，对人的依赖性比较大，并且工作面具有一定坡度及大量碎石，在矫正拱架位置时，工人可能会有滑到，拱架跌落被砸伤的危险，并且相当耗费人力及时间。

因此，迫切需要研发一种能在掌子面作业空间较小的情况下进行辅助人工立架的台车，并且具有灵活可动、支力可调、重复可用、省时省力的特点，从而快速立架，以维持掌子面稳定，保障立架人员的安全，节省立架时间。

技术实现要素：

本实用新型针对现有预留核心土法掌子面开挖后初期支护立架技术的不足，提出一种新型隧道预留核心土法掌子面开挖后立架辅助台车及其使用方法，以解决现有预留核心土法掌子面开挖后初期支护立架所需人工数量大、作业效率低和工人存在安全隐患等问题。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种隧道预留核心土法掌子面开挖后立架辅助台车，包括台车、移动导轨、多个液压输出组件和多个承载板；

所述台车设置在移动导轨上，且台车沿拱架的弦方向布置；多个液压输出组件设置在所述台车上，每个所述液压输出组件的端部连接一个承载板；

多个液压输出组件分为左侧液压输出组件、右侧液压输出组件和中心液压输出组件，左侧液压输出组件、右侧液压输出组件和中心液压输出组件分别从左、右、中三个方向对拱架内壁支撑；

使用时，多个液压输出组件分别支撑拱架同一弧度的不同位置，承载板与拱架内壁接触。

所述台车采用加强桁架结构，设有镂空腔体。

所述左侧液压输出组件和右侧液压输出组件包括支撑液压缸和调向液压缸，支撑液压缸和调向液压缸的一端和所述台车连接，支撑液压缸的另一端和所述承载板的板面连接；所述调向液压缸另一端与支撑液压缸外壁铰接；

所述中心液压输出组件包括两个支撑液压缸，支撑液压缸的一端和所述台车连接，支撑液压缸的另一端和所述承载板的板面连接。

所述液压输出组件的液压支撑杆和承载板铰接。

所述拱架上设置有承载板限位装置，承载板限位装置突出拱架设置，且突出高度为拱架截面厚度的0.3～0.6倍。

所述台车侧面设置有用于控制多个液压输出组分别运作的操控版面。

本实用新型提出一种隧道预留核心土法掌子面开挖后立架辅助台车，通过人工结合操作立架台车进行辅助立架，与现有的纯人工立架技术相比，本实用新型具有以下优点：

该结构是一种能在掌子面作业空间较小的情况下辅助人工进行初期支护立架的台车，用于解决现有预留核心土法掌子面开挖后初期支护立架所需人工数量大、作业效率低和工人存在安全隐患等问题，并且该立架辅助台车具有灵活可动、支力可调、重复可用、省时省力等特点，从而快速立架，以维持掌子面稳定，保障施工人员安全，节省立架时间。具体包括以下优点：

一、工序简单，立架快捷、及时、节省工期；

二、辅助立架台车可重复利用，减少了施工成本，降低了工程造价；

三、立架的位置可以调节，使得立架灵活可调，自由度较高，适用于不同的掌子面情况；

四、减少对大量人工的依赖，人工使用更少，适合在隧道掌子面可用作业空间较小的情况下使用；

五、降低了滑倒、拱架跌落砸伤工人的危险发生可能性，在一定程度上保证了立架工人的安全。

附图说明

图1为本辅助立架台车立架时的结构示意图。

图2为本辅助立架台车的立面图。

图3为本辅助立架台车的侧面图。

图4为本辅助立架台车的调向液压缸和支撑液压缸配合的结构示意图。

图中：1-台车；2-移动导轨；3-操控版面；4-左侧液压输出组件；5-左侧液压输出组件；6-中心液压输出组件；7-承载板；41、51-调向液压缸；42、52、61、62-支撑液压缸。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

需要说明的是，当元件被称为设置于另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是连接另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语垂直的、水平的、左、右以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语和/或包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-4所示，一种隧道预留核心土法掌子面开挖后立架辅助台车，包括台车1、移动导轨2、操控版面3、左侧液压输出组件4、右侧液压输出组件5和中心液压输出组件6和多个承载板7，所述液压输出组件4、5、6安装在所述台车1上，其中41、51为调向液压缸，42、52、61、62为支撑液压缸，每个所述支撑液压缸上均安装有所述承载板7；所述台车1可在移动导轨2前后移动，为可移动结构；所述支撑液压缸42、52、61、62和所述承载板7铰接。

所述的左侧液压输出组件4和右侧液压输出组件5均包括支撑液压缸和调向液压缸，支撑液压缸和调向液压缸的一端和所述台车连接，支撑液压缸的另一端和所述承载板的板面连接。如图4所示，所述调向液压缸41、51和所述支撑液压缸42、52铰接，所述调向液压缸41、51用来调节所述支撑液压缸42、52的支撑角度及高度。

所述的调向液压缸与支撑液压缸为铰接，可以通过调向液压缸对支撑液压缸进行方向调节，方便操作，且调节稳定可靠。

如图1、图2所示，所述的左侧液压输出组件4、右侧液压输出组件5和中心液压输出组件6的操控，通过操控版面3控制，并且各个调向液压缸41、51和各个支撑液压缸42、52、61、62各自独立工作互不影响。

所述的台车采用加强桁架结构，设有镂空腔体，以减轻车身重量；台车可以在导轨上前后移动，为可移动结构。

所述的中心液压输出组件包括两个支撑液压缸，支撑液压缸的一端和所述台车连接，支撑液压缸的另一端和所述承载板的板面连接。

所述的液压输出组件的液压支撑杆和承载板为铰接，以便于调整拱架的角度。

优选的，承载板可以根据钢拱架的型号调整宽度，所述拱架上设置有承载板限位装置，承载板限位装置突出拱架设置，且突出高度为拱架截面厚度的0.3～0.6倍。使用时，承载板设置在承载板限位装置内，防止承载板支撑时造成滑动。

所述的液压输出组件各自独立工作，单独操控，以方便调整拱架位置，便于各个拱架之间的衔接固定。

工作原理为：将台车固定到核心土上工作面合适位置，由人工将拱顶拱架、左拱腰拱架和右拱腰拱架分别固定在中心液压输出组件左侧液压输出组件和右侧液压输出组件的承载板，调整各液压输出组件的伸出长度及角度至合适位置，固定连接各拱架为一体，再次调整各液压输出组件的伸出长度及角度至合适位置，将此单榀拱架固定至预定位置，此时单榀拱架立架结束。从而立架台车可以辅助人工进行快速支护，具有支力可调、省时省力，此外，还可作为掌子面临时支撑系统，保障施工人员。

工作流程：

1、首先在掌子面核心土上工作面铺设移动导轨，然后在装载机等施工机械运输辅助下，将辅助立架台车放置在移动导轨上。

2、根据预先设计或根据现场测量放样情况，将台车移动到相应位置，然后由工人将拱顶拱架、左拱腰拱架和右拱腰拱架分别固定在中心液压输出组件左侧液压输出组件和右侧液压输出组件的承载板。

3、通过操作操控版面，调节各个调向液压缸和各个支撑液压缸的伸出长度和角度使各个拱架的连接板对齐，然后连接固定使其为一整体。

4、再次操作相应液压缸使其伸出并调整其伸出长度和角度，将拱架靠近围岩至合适位置，然后焊接连接筋，使拱架与上一榀拱架固定，此时单品拱架立架结束。

以上内容是结合具体实施例对本实用新型方法所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型方法的具体实施只限于此。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例，并非仅限于本实用新型的实施范围，凡依本实用新型专利范围的内容所做的等效变化和修饰，都应为本实用新型的技术范畴。