[实用新型]隧道二衬钢筋定位、铺设及顶出装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道施工辅助工具领域。

背景技术

在隧道工程施工中，二次衬砌钢筋绑扎的精确定位一直是制约二次衬砌施工质量的一大难题。二次衬砌钢筋包括纵向（沿隧道开凿方向）钢筋和环向（沿隧道横截面方向）钢筋，现有技术中对纵向钢筋和换向筋的绑扎普遍借助一个台车进行施工，现有台车结构均十分简单，其功能仅是一个可移动的脚手架，钢筋绑扎主要通过人工，将在地面焊接（或套筒连接）好的约9－30m长的钢筋从台车边侧送到拱部，并利用钢筋（一般直径为22－25mm）自身的弹性，将钢筋在台车外侧形成环状。由于不便于穿透防水布给钢筋增设支撑点，而钢筋又存在一定的刚度和重量，因此，人工弯成的圆弧形的环向钢筋无法精确定位，并且环向钢筋在拱顶处常常向围岩一侧严重变形，使得该处二次衬砌的钢筋形同虚设。

中国实用新型“用于隧道二次衬砌钢筋绑扎精确定位的台车”（授权公告日2012年7月4日）公开了一种二次衬砌钢筋的绑扎工具和方法，包括台架，台架上固定设置弧形的支撑环，支撑环上沿径向设置定位杆，定位杆上设置有钢筋卡槽，所述支撑环为多个且沿台架纵向并列设置在台架顶部，所述定位杆为多个均匀设置在支撑环上。该专利利用定位杆上的钢筋卡槽，首先将纵向钢筋进行定位，将定位后的纵向钢筋绑在定位杆上后，再从台车的侧方将环向钢筋环状的环向钢筋抬到台车的上方，再将环向钢筋绑扎到预先固定的纵向钢筋上。由于环向钢筋的尺寸较长（9-30m），重量较重，在搬运时，会发生甩动或摆动，十分不便于工人将环向钢筋抬到纵向钢筋上定位，并且每次抬环向钢筋也只能抬1-2根进行定位，定位的效率并不高，而且在抬环向钢筋的过程中由于空间有限，操作十分不便，还容易使环向钢筋由于受力不均而发生变形，不利于精确定位。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种隧道二衬钢筋定位、铺设及顶出装置，以快速高效地铺设隧道二次衬砌钢筋，同时避免环向钢筋因受力不均而发生变形。

本方案中的隧道二衬钢筋定位、铺设及顶出装置，包括台架和布置在台架上的定位机构、铺设机构及顶出机构，定位机构包括垂直地设置在台架底部的垂直定位缸和水平设置在垂直定位缸两侧的水平定位缸；铺设机构包括用于盛放环向钢筋且可沿台车纵向方向平移的盛具，盛具与环向方向平行；顶出机构包括沿台架环向方向设置的若干组顶出器，每组顶出器包括沿台架纵向方向设置的若干个螺旋丝杆顶出机和连杆，螺旋丝杆顶出机包括顶出端和输入端，每组顶出器的相邻两个螺旋丝杆顶出机的输入端通过连杆连接，连杆上连接有电机，每组顶出器的螺旋丝杆顶出机的顶出端上共同连接有一根顶出杆，顶出杆上安装有若干可转动的定位轮。

本方案的技术原理及有益效果为：水平定位缸用于推动台架水平平移，垂直定位缸用于推动台架垂直平移，水平定位缸与垂直定位缸的联动调节台架和台架上盛具的圆心与隧道的圆心重合。

将环向钢筋放置在盛具内，盛具内可同时叠放多根环向钢筋。使用器械或者人工推动盛具沿台车的纵向移动，并且一边移动一边逐根将环向钢筋从盛具中取出，然后将环向钢筋逐根放入顶出杆的定位轮上，每个定位轮上放置一根环向钢筋。持续移动盛具，即可将盛具内的所有环向钢筋一次性地全部铺设在定位轮上。在放置环向钢筋的过程中，由于定位轮可转动，因此可推动环向钢筋绕隧道的圆心转动，便于调整环向钢筋，使环向钢筋在环向方向上的定位更准确。

环向钢筋铺设完成后，启动电机，电机通过连杆带动同一组顶出器的顶出端同步伸出或收回。顶出端将顶出杆向隧道的施工面顶出，直到将环向钢筋顶升到所需位置，即可完成所有环向钢筋的同步准确定位和铺设，快速高效。

环向钢筋定位和铺设完成后，即可在环向钢筋上沿纵向方向绑扎纵向钢筋，由于纵向钢筋为直线形的钢筋，在绑扎的过程中搬运和绑扎都相对于搬运环向钢筋更方便，可快速高效地完成纵向钢筋的定位、铺设和绑扎。

完成纵向钢筋同环向钢筋的绑扎后，电机反转，带动螺旋丝杆顶出机收缩，螺旋丝杆顶出机的顶出端收回，顶出杆及定位轮从环向钢筋上脱离，移动台架到下一工位，重复上述步骤，即可再次进行隧道二次衬砌钢筋的定位、铺设和顶出。