[发明专利]基于转向牵引联合驱动的全自动隧道养护台车

说明书

本发明公开了一种基于转向牵引联合驱动的全自动隧道养护台车，包括自动喷淋装置、隧道养护台架和位于隧道养护台架底部的自动行走装置，自动行走装置包括行走机构和转向机构，行走机构包括行走驱动减速机电机、行走轮安装架和行走轮，转向机构包括转向驱动减速机电机、转向轮安装架和转向轮，行走轮安装架前侧、转向轮安装架后侧均设有避障警示组件，自动喷淋装置包括拱形安装架、供水管路、温湿度测量组件和安装在顶层平台上并与供水管路连通的水加热组件，水加热组件包括依次连接的储水箱、初次预热水箱和二次恒温加热器；具有功能全自动化、喷淋用水升温及时、喷淋范围广、混凝土养护效果佳等优点。

技术领域

本发明属于隧道衬砌养护技术领域，具体涉及一种基于转向牵引联合驱动的全自动隧道养护台车。

背景技术

目前大型高速公路、高速铁路等施工项目中，隧道施工占比很大，而且周期长，工期紧。但受技术条件等一些限制，关于隧道喷淋养护工作，没有比较成熟和广泛应用的自动化喷淋养护产品，而且传统的隧道衬砌养护台架多采用型钢加工，台架重量大，台架行走需借助装载机带动前行，而装载机体积大，由于洞内主要设备占用空间，装载机使用存在不便。传统的隧道衬砌养护台架其行走装置被装载机带动移动时四个轮的行驶方向一致，左右侧车轮同速度，台车行进方向受限，无法灵活避障，无法灵活自动拐弯避障。

对于喷淋养护操作，一般情况下是施工人员临时安装水管，人工简易操作对混凝土进行洒水养护，需要固定人员操作，或者布设临时水管于混凝土衬砌台车上，采用人工养护，养护效率低，水资源浪费严重，且难以对隧道全面喷洒，养护效果差；目前还缺乏对喷淋水的温度调控，但混凝土保持适当温度及湿度时才能保证混凝土初凝或凝固后力学性能最佳，从而使养护效果更好。

发明内容

本发明旨在提供一种基于转向牵引联合驱动的全自动隧道养护台车，自动转向牵引驾驶，自动喷淋养护效率高，加温加湿灵活调控，解决传统的隧道衬砌养护台架行走需借助装载机带动前行导致台车行进方向受限、无法灵活避障，以及喷淋养护缺乏对喷淋水的温度调控导致养护效果差、养护效率低的问题。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种基于转向牵引联合驱动的全自动隧道养护台车，包括自动喷淋装置、隧道养护台架和位于隧道养护台架底部的自动行走装置，所述自动行走装置包括左右对称固定安装在主体框架底部前侧两角的行走机构和左右对称可转动安装在主体框架底部后侧两角的转向机构，所述行走机构包括行走驱动减速机电机、行走轮安装架和安装在行走轮安装架上的行走轮，所述转向机构包括转向驱动减速机电机、转向轮安装架和安装在转向轮安装架上的转向轮，所述行走轮安装架前侧、转向轮安装架后侧均设有避障警示组件，所述自动喷淋装置包括沿隧道养护台架环向搭设的拱形安装架、沿拱形安装架布设的供水管路、竖直安装在顶层平台上的温湿度测量组件和安装在顶层平台上并与供水管路连通的水加热组件，所述供水管路间隔设有朝向隧道内壁的喷嘴，所述水加热组件包括依次连接的储水箱、初次预热水箱和二次恒温加热器，所述温湿度测量组件能检测隧道衬砌混凝土温湿度，并通过水加热组件及喷嘴加热加湿隧道衬砌混凝土；当全自动隧道养护台车遇到障碍物时，隧道养护台架借助自动行走装置实现自动驾驶避障拐弯。

作为上述方案的优选，所述隧道养护台架包括主体框架、多层位于主体框架左右两侧的边侧工作台和位于主体框架顶部的顶层平台，多层位于主体框架左右两侧的边侧工作台保证工作人员能具有隧道边墙全方位无死角的操作空间，顶层平台为水加热组件提供安装空间，方便加热后的喷淋用水能直接从供水管路拱顶注入，门架结构设计合理；所述主体框架对应隧道边墙的一侧设有侧墙测距组件，能实时检测与隧道边墙距离，灵敏度高，从而为自动驾驶避障提供数据支撑；所述边侧工作台除底层外均设有爬梯安装通道并配备有爬梯供工作人员上下层移动，移动方便快捷。

进一步优选为，所述侧墙测距组件包括“L”型支撑托架、测距安装架和分别位于测距安装架远端上下边角的超声雷达装置、红外测距装置，通过超声雷达和红外测距保证与隧道边墙测距的灵敏度，“L”型支撑托架近端螺栓安装在主体框架上、远端与测距安装架近端连接，结构设计合理。