[发明专利]一种用于隧道管片凿毛的全自动凿毛装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于隧道管片凿毛的全自动凿毛装置，包括：基座；回转部，其转动安装于所述基座上；回转驱动机构，其用于驱动回转部绕其轴线做旋转运动；升降部，其沿回转部轴向滑动安装于所述回转部上；升降驱动机构，其用于驱动升降部沿回转部轴向做升降运动；伸缩部，其沿升降部径向滑动安装于所述升降部上；伸缩驱动机构，其用于驱动伸缩部沿升降部径向做伸缩运动；凿毛机头，其安装于所述伸缩部的外部；控制器，其用于控制回转驱动机构、升降驱动机构和伸缩驱动机构的运动。本发明可以实现对管片的全自动智能凿毛，不仅施工效率高，作业环境好，安全风险低，而且可智能控制凿毛力，从而使管片凿毛深度均匀美观，施工效果好。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种用于隧道管片凿毛的全自动凿毛装置及方法。

背景技术

随着盾构法技术的不断发展，盾构隧道的应用越来越广泛，从最早的公路隧道、铁路隧道发展到地铁隧道、市政隧道、水电隧道等。隧道的多元化应用，对隧道的结构强度、使用年限及防水能力等也有了更高的要求，常规的一次衬砌管片结合嵌缝抹孔及堵漏措施已不能满足对具有特殊用途的隧道的使用需要，同时在一些空间相对狭小的区域开挖隧道，常规的一次衬砌管片也不能满足施工要求。因此需对已建隧道浇筑二次衬砌以满足隧道的特殊使用要求。

二次衬砌技术是将一次衬砌管片凿毛、绑扎钢筋，再通过台车对绑扎好的钢筋浇筑混凝土。由于一次衬砌管片内侧表面光滑，为增强一次衬砌管片与二次衬砌混凝土间的粘结力，提高整体受力和防水性能，需要在二次衬砌施工前对一次衬砌管片内侧进行凿毛处理。

目前常用的管片凿毛处理是作业人员手持凿毛机对管片进行凿毛处理，这种作业方法不仅施工效率低下，而且凿毛带来的机械振荡使作业环境恶劣，给作业人员带来了较大的安全风险，更重要的是人工凿毛作业不能很好的控制凿毛力，机械振荡力通过声波传递，易伤害被凿毛管片从而影响管片的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于隧道管片凿毛的全自动凿毛装置及方法，它可以对管片进行自动凿毛作业，且能很好控制凿毛精度，不会影响管片使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于隧道管片凿毛的全自动凿毛装置，其用于对拼接成整环布置的管片内壁进行自动凿毛作业，该装置安装在管片环的中心，该装置包括：

基座；

回转部，其转动安装于所述基座上；

回转驱动机构，其用于驱动回转部绕其轴线做旋转运动；

升降部，其沿回转部轴向滑动安装于所述回转部上；

升降驱动机构，其用于驱动升降部沿回转部轴向做升降运动；

伸缩部，其沿升降部径向滑动安装于所述升降部上；

伸缩驱动机构，其用于驱动伸缩部沿升降部径向做伸缩运动；

凿毛机头，其安装于所述伸缩部的外部；

控制器，其用于控制回转驱动机构、升降驱动机构和伸缩驱动机构的运动，从而实现凿毛机头对管片内壁的自动连续凿毛作业。

优选的，管片环的外周通过混凝土或钢结构支撑。

优选的，所述回转驱动机构包括回转电机，所述回转电机固定安装在基座上，其输出轴与回转部固定连接。

优选的，所述升降驱动机构包括升降电机和丝杠，所述升降电机固定安装在回转部上，其输出轴与丝杠的一端固定连接，所述丝杠的另一端与升降部螺纹连接。

优选的，所述升降电机固定安装在回转部的顶部。

优选的，所述伸缩驱动机构包括油缸，所述油缸固定安装在升降部上，其活塞杆与伸缩部固定连接。