一种可移动的隧道管棚施工平台论文和设计-周海华

全文摘要

本实用新型涉及一种可移动的隧道管棚施工平台，包括基座、移动平台机构和钻孔机构；所述移动平台机构包括施工架，嵌于施工架中的施工平台，以及横向牵引器和纵向牵引器；所述施工架位于基座上；所述横向牵引器设置于施工架的底端两侧，其一端固定在施工架的底端，另一端固定在基座上；所述纵向牵引器的一端固定在施工架的顶部，另一端固定在施工平台上；所述钻孔机构包括钻机，位于施工平台上。相对于现有技术，本实用新型通过设置移动平台机构从而能够从水平、竖直以及角度倾斜三个维度对钻机位置进行调整，提高了钻机对准精度以及调整钻机位置的便利度；另外，无需搭建脚手支架作为施工平台，节约了施工时间并提升了安全性。

主设计要求

1.一种可移动的隧道管棚施工平台，其特征在于：包括基座、移动平台机构和钻孔机构；所述移动平台机构包括施工架，嵌于施工架中的施工平台，以及横向牵引器和纵向牵引器；所述施工架位于基座上；所述横向牵引器设置于施工架的底端两侧，其一端固定在施工架的底端，另一端固定在基座上；所述纵向牵引器的一端固定在施工架的顶部，另一端固定在施工平台上；所述钻孔机构位于施工平台上，其包括钻机，用于钻孔和安插管节到预埋在导向管中。

设计方案

2.根据权利要求1所述的可移动的隧道管棚施工平台，其特征在于：所述钻机与管节螺纹连接。

3.根据权利要求1或2任意一条所述的可移动的隧道管棚施工平台，其特征在于：所述施工架为一由十二根钢筋搭建成的长方体；所述施工平台包括两条移动杆和一块用于放置钻孔机构的移动板；两条移动杆位于长方体相对的两个面上，分别卡设在施工架相邻两条侧棱的钢筋上，所述移动板固定在移动杆上方；所述纵向牵引器的一端固定在与移动杆相互平行的施工架顶部的棱上，另一端固定在移动杆上，牵动移动杆和移动板沿施工架侧棱移动。

4.根据权利要求3所述的可移动的隧道管棚施工平台，其特征在于：所述钻孔机构还包括导向杆和轨道链条；所述导向杆中设置有一条导向槽，所述导向槽与导向杆的长边相互平行；所述钻机底部设置有牵引孔；所述轨道链条置于导向槽中并穿过牵引孔，牵引钻机沿导向杆所指方向移动。

5.根据权利要求1、2或4任意一条所述的可移动的隧道管棚施工平台，其特征在于：所述横向牵引器和纵向牵引器为电动葫芦。

6.根据权利要求5所述的可移动的隧道管棚施工平台，其特征在于：所述基座为两条相互平行的轨道，所述两条轨道之间的距离等于施工架底部侧面的宽度。

7.根据权利要求6所述的可移动的隧道管棚施工平台，其特征在于：所述钻机为管棚钻机。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，特别是涉及一种可移动的隧道管棚施工平台。

背景技术

管棚是地下结构工程浅埋暗挖时的超前支护结构。其实质是在拟开挖的地下隧道的衬砌拱圈隐埋弧线上，预先钻孔并插入惯性力矩大的、长度足够的厚壁钢管(即管棚)，以起到临时超前支护作用，防止土层坍塌和地表下沉，从而保证掘进与后续支护工艺安全运作。

管棚施工，即超前支护结构的建造过程的主要包括以下步骤：首先，在经过准确测量的位置上建造拱形导向墙，导向墙内部预埋有若干根导向管；然后，将管棚钻机搬动到施工平台上并安装钻杆到钻机上之后，利用全站仪等精准定位仪器帮助钻机从导向墙外部对准其内部预埋有导向管的位置钻入钻杆，进行打孔；接着，在施工平台上搬动管棚钻机依次完成所有预埋有导向管位置的打孔后，在钻机上安装管节(组成管棚的单位，若干根长度较短的管节首尾连接成一根长管棚)，对准已经打好的孔插入管节，上一条管节末尾留在导向墙外部与下一条管节的前端焊接在一起之后，继续插入下一条管节直到达到预定的管棚长度；最后，向管棚中注入混凝土并封堵住管棚口。

目前，安装管棚的施工平台多为现场临时搭建的脚手支架。这种施工平台存在如下问题：首先，需要现场临时搭建，耗费工时，且安全性能较低；其次，若此种施工平台若搭设位置有偏差，则会影响管棚钻机对准预埋导向管所在位置，降低管棚钻机对位精度，导致钻孔操作不便，降低施工效率；其三，若使用这种施工平台，就需先对准导线管所在位置进行钻孔，然后将管棚放入钻孔中，即将管棚插入衬砌拱圈隐埋弧线的过程分为钻孔和插管两步，程序较为繁琐，耗费工时。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种可移动的隧道管棚施工平台，从而一方面省去脚手支架搭建过程，另一方面便于调整施工平台的位置，以利于放置在施工平台上的管棚钻机随时调整位置以对准钻孔。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：

本实用新型的可移动的隧道管棚施工平台，包括基座、移动平台机构和钻孔机构；所述移动平台机构包括施工架，嵌于施工架中的施工平台，以及横向牵引器和纵向牵引器；所述施工架位于基座上；所述横向牵引器设置于施工架的底端两侧，其一端固定在施工架的底端，另一端固定在基座上；所述纵向牵引器的一端固定在施工架的顶部，另一端固定在施工平台上；所述钻孔机构位于施工平台上，其包括钻机，用于钻孔和安插管节到预埋在导向管中。

相对于现有技术，本实用新型的可移动的隧道管棚施工平台通过设置移动平台机构，从而能够从水平方向、竖直方向以及角度倾斜三个维度对钻机的位置进行调整，从而提高了钻机对准的精度，也提升了调整钻机位置的便利度，无需人工搬动钻机；另一方面，本实用新型的可移动的隧道管棚施工平台设置有施工平台，施工人员可以在施工平台上进行施工，无需搭建脚手支架，既节约了施工时间又提升了安全性。

进一步地，所述钻机与管节螺纹连接。

进一步地，所述施工架为一由十二根钢筋搭建成的长方体；所述施工平台包括两条移动杆和一块用于放置钻孔机构的移动板；两条移动杆位于长方体相对的两个面上，分别卡设在施工架相邻两条侧棱的钢筋上，所述移动板固定在移动杆上方；所述纵向牵引器的一端固定在与移动杆相互平行的施工架顶部的棱上，另一端固定在移动杆上，牵动移动杆和移动板沿施工架侧棱移动。

进一步地，所述钻孔机构还包括导向杆和轨道链条；所述导向杆中设置有一条导向槽，所述导向槽与导向杆的长边相互平行；所述钻机底部设置有牵引孔；所述轨道链条置于导向槽中并穿过牵引孔，牵引钻机沿导向杆所指方向移动。

进一步地，所述横向牵引器和纵向牵引器为电动葫芦。

进一步地，所述基座为两条相互平行的轨道，所述两条轨道之间的距离等于施工架底部侧面的宽度。

进一步地，所述钻机为管棚钻机。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型可移动的隧道管棚施工平台的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型的可移动的隧道管棚施工平台包括基座10、移动平台机构20和钻孔机构30。所述移动平台机构20位于基座上，并可在基座10上进行水平方向的移动；所述移动平台机构20还可以进行竖直方向的移动；所述钻孔机构30位于移动平台机构20上，从而可通过调整移动平台机构20实现对钻孔机构30位置的调整，以便于钻机对准。

具体地，所述基座10为两条相互平行的轨道11，两条轨道11之间设置有若干条与轨道相互垂直的撑杆12，所有撑杆12的长度一致，以确保两条轨道始终相互平行。

所述移动平台机构20包括施工架21、施工平台22、四条横向牵引器23和四条纵向牵引器24。所述施工架21位于基座上，是一个由十二根钢筋搭建成的长方体。所述施工平台22包括两条移动杆221和一块用于放置钻孔机构30的移动板222；两条移动杆221位于长方体相对的两个面上，分别卡设在施工架21相邻两条侧棱的钢筋上，可沿施工架21的侧棱上下移动；所述移动板222固定在移动杆221上方，可随移动杆221在施工架21侧棱上竖直移动，也可随两条移动杆221的高度位置不同而具有一定的倾斜角度。

优选地，所述横向牵引器23和纵向牵引器24为电动葫芦；且所述横向电动葫芦23和纵向电动葫芦24的两侧末端都设置有钩子231。每条所述横向电动葫芦23的一端固定在基座10的轨道11末端，另一端通过钩子231勾住施工架21侧棱的底端，牵动施工架21在基座轨道11上进行水平移动。每条所述纵向电动葫芦24的一端固定在与移动杆221相互平行的施工架21顶部的棱上，另一端通过钩子231勾住移动杆221，牵动移动杆221和移动板222沿施工架21侧棱上下移动；同时，还可以通过调整纵向电动葫芦24露出长度的不同，从而使得两条移动杆221所在的高度位置不同，使得移动板222具有一定的倾斜度。可见，通过调整移动平台机构20，从而能够在水平方向、竖直方向以及角度倾斜三个维度，对钻孔机构30位置进行调整，以便于钻孔机构30对准预埋的导向管的位置，提高对准精度同时提升位置调整便利度。

所述钻孔机构30包括导向杆31、轨道链条32和管棚钻机33。所述导向杆31用于对准导向墙中预埋有导向管的位置，其上表面设置有一条导向槽311(图未示)，所述轨道链条32置于导向槽311中。所述管棚钻机33的底部开设有牵引孔331；所述轨道链条32穿过牵引孔331，以使管棚钻机33沿其移动，即，使得管棚钻机33沿导向杆31所指方向移动，从而提升了钻机对准的精度。所述管棚钻机33与管节40的连接方式为螺纹连接。

本实用新型的可移动的隧道管棚施工平台的工作过程如下所示：

首先，取一根顶端为一字头(即顶端为倾斜尖头)的管节40，将该管节40的末端按照螺纹方向拧紧到管棚钻机33上；其次，通过开动施工架21同一侧的两条横向电动葫芦23、以及四条纵向电动葫芦24，调整导向杆31初步对准导向墙中预埋有导向管的位置；接着，通过配合使用全站仪以及挂线方法，开动某一条或某几条纵向电动葫芦24，精确调整两条移动杆221的相对位置，即，精确调整移动板222的倾斜度，以使导向杆31精确对准导向墙中预埋有导向管的位置；接着，调整管棚钻机33的功率，保持管节低速低压钻进导向墙，钻入1m后调整管棚钻机33功率到正常转速，待第一根管节(即顶端为一字头的管节，第二根至第N根管节的顶端无须为一字尖头)留在导向墙外部的长度仅剩0.2m～0.3m时，停止钻进；接下来，通过钳子或其他夹具夹紧第一根管节以防止其随管棚钻机33反转，管棚钻机33低速反向转动以拧松螺纹、脱下管节，然后管棚钻机33沿着轨道链条32继续后退以在导向杆31上留出足够第二根管节安装的距离，接着将第二根管节的末端按照螺纹方向拧紧在管棚钻机33上，管棚钻机33低速转动带动第二根管节移动到前一节管节尾部，方向对准后将第二根管节的顶端与第一根管节的末端焊接成一体，管棚钻机33继续转动使第二根管节插入导向墙中的预定位置；如此反复多次直到完全插入一根管棚。下一根管棚的插入过程，与上述步骤相同，直到完成整个超前支护结构中管棚的插入。

除了上述实施方式，本实用新型的可移动的隧道管棚施工平台还具有多种结构，例如，所述基座可以不是两条相互平行的轨道，可以是一块板，该板上设置有两条凹槽，施工架21在凹槽中水平移动；所述横向牵引器和纵向牵引器可以不是电动葫芦，可以是电机、卷轴以及围绕卷轴卷动的履带结构；所述钻机也不限于管棚钻机，可以是其他钻机，只要有与管节螺纹连接的插口等。

相对于现有技术，本实用新型的可移动的隧道管棚施工平台通过设置移动平台机构，从而能够从水平方向、竖直方向以及角度倾斜三个维度对钻机的位置进行调整，从而提高了钻机对准的精度，也提升了调整钻机位置的便利度，无需人工搬动钻机；另一方面，本实用新型的可移动的隧道管棚施工平台设置有移动板，施工人员可以在移动板上进行施工，无需搭建脚手支架，既节约了施工时间又提升了安全性；此外，通过将管棚钻机与管节螺纹连接，且将第一根管节的顶端设置成一字尖头，从而将传统施工步骤中的钻孔和插管于一个步骤中完成，节约了工时，提升了施工效率。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

设计图

一种可移动的隧道管棚施工平台论文和设计

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主设计要求

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