一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车的制作方法

本发明属于隧洞缺陷修复施工，具体为一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车。

背景技术：

1、随着我国经济高速增长和城市化进程快速推进，城市轨道交通行业也得以快速发展，城市轨道交通行业前景广阔，运营线路长度屡创历史新高，同时早期运营地铁盾构区间线路也出现了一定的缺陷修复问题。

2、因受限于运营单位对地铁盾构区间缺陷修复的特殊要求，地铁停运后给予缺陷修复时间短，可用于缺陷处理的时间通常只有几小时，为了不影响地铁线路的正常运营，经过短暂时间的修复后，缺陷问题得不到彻底修复容易致使缺陷问题重新出现，严重时会影响线路运营甚至会出现较大的安全隐患，因此如何提高地铁试营运期间隧洞缺陷修复的效率和速度是一个十分重要的问题。

3、目前，现有技术一般采用爬梯、人字梯及搭简易钢管支架的形式来对隧洞的缺陷进行修复，但是上述方式搭建的钢管支架位置固定,仅能在支架附近进行缺陷修复施工，适用性较差,因此需要反复搭设钢管支架，这样不仅耗时长，导致隧洞缺陷修复效率降低，同时也存在一定的安全隐患。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供了一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，本发明中台架两侧的作业平台可独立进行多方位姿态调整，从而可适应地铁试营运期间隧洞两侧不同位置的缺陷修复施工，大幅提高了台车作业的灵活性和作业效率，且作业平台在姿态调整时不会影响台车左右的平衡，进而可保证台车在作业时不容易失稳而侧翻，从而大幅提高了台车使用时的安全性。

2、本发明通过下述技术方案实现。

3、一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，包括底座，设置于底座上的台架，设置于底座底部的行走轮，设置于底座上用以驱动行走轮在地铁轨道上滚动行走的行走驱动电机，对行走轮进行制动的制动装置，其特征在于还包括：

4、洞顶作业平台，所述洞顶作业平台可上下升降的设置于台架顶部；

5、两个洞侧作业平台，两个所述洞侧作业平台对称设置于台架两侧且可独立上下升降和左右水平移动；

6、两个自平衡升降组件，两个所述自平衡升降组件对称设置于台架两侧，两个所述自平衡升降组件用以控制与之同侧的洞侧作业平台进行上下升降，以及保持洞侧作业平台上下升降时两者共同的重心沿竖向始终处于台架中部位置。

7、优选的：

8、所述自平衡升降组件包括：可自由转动的对称设置于台架内外两侧的两个驱动轴，设置于驱动轴前后两端用以收放缆绳的线缆卷，对称设置于台架顶部前后两端用以与线缆卷配合以使缆绳沿竖直方向拉紧的滑轮组，绕过滑轮组一端与台架内侧的线缆卷连接、另一端与台架外侧的线缆卷连接的缆绳，分别串接在台架内外两侧的缆绳上、且在竖直方向沿台架横轴线处于对称位置的内配重和外配重，用于驱动两个驱动轴同向转动的升降驱动机构；

9、所述洞侧作业平台串接在台架外侧的缆绳上且与外配重横向同轴设置；所述外配重的重量gw，内配重的重量gn，洞侧作业平台的重量g0和洞侧作业平台的最大设计载荷g1满足：gw+g0+g1＝gn。

10、优选的，所述外配重的重量gw，内配重的重量gn，洞侧作业平台的重量g0和洞侧作业平台的最大设计载荷g1满足：g0+g1≤0.2gn。

11、优选的，所述升降驱动机构包括升降驱动电机，与升降驱动电机的输出轴固定连接的驱动轮，分别同轴设置于两个驱动轴上且与驱动轮两侧齿合的从动轮。

12、优选的，所述升降驱动机构还包括锁止机构，所述锁止机构包括固定设置于底座上的定位板，与驱动轮同轴设置且一端通过连接轴与定位板连接、另一端与驱动轮外侧进行接触摩擦制动的制动盘，连接于制动盘与定位板之间的回位弹簧，串联至升降驱动电机电路中与制动盘内侧进行磁吸配合的的电磁铁。

13、优选的，所述洞侧作业平台包括与台架一侧上下滑动连接且串接在台架外侧缆绳上的侧框，与侧框底部铰接连接的底板，滑动设置于底板上的洞侧站立板，一端与底板侧壁连接，另一端与洞侧站立板侧壁连接的第一液压伸缩机构，上端与侧框顶部外侧铰接、下端与底板外侧铰接连接的第二液压伸缩结构。

14、优选的，所述洞顶作业平台包括设置于台架顶部的承载板，设置于承载板上方的洞顶站立板，连接于承载板与洞顶站立板之间的伸缩套杆，设置于承载板上用以驱动洞顶站立板上下升降的第三液压伸缩机构。

15、优选的，所述洞侧站立板和洞顶站立板的外围均设置有护栏。

16、优选的，本发明台车还包括设置于底座上与第一液压伸缩机构、第二液压伸缩结构和第三液压伸缩机构连接的液压泵，设置于洞顶站立板和洞侧站立板上与液压泵、行走驱动电机、制动装置和升降驱动机构电性连接的台车控制器。

17、优选的，所述台架上设置有爬梯和加强肋。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

19、1、本发明通过设置两个可独立上下升降和水平移动的洞侧作业平台，以使每侧的洞侧作业平台均能适应该侧所需修复设施的高度和水平位置的变化，从而可实现对隧洞两侧不同位置的设施同时进行缺陷修复；并且，本发明中洞侧作业平台可收拢至台架一侧，从而可降低台车的占用空间，以使台车在隧洞内行车时更好的避让障碍物，同时也可便于台车的整体吊运；另外，本发明台车通过设置行走轮，行走驱动电机以及制动装置，从而无需人工推动即能实现台车自动行走和及时驻停，从而便于对运营线路上的不同位置进行缺陷修复。综上可知，本发明台车不仅整体可自动行走，且两侧的作业平台可独立进行多方位姿态调整，从而可适应地铁试营运期间隧洞两侧不同位置的缺陷修复施工，大幅提高了台车作业的灵活性和作业效率。

20、2、由于隧洞内的作业截面为圆形，因此隧洞两侧的作业跨幅较大，而隧洞内即有的轨道宽度固定且远小于其作业跨幅，这样台车行走或驻停作业时其仅能依靠两侧的行走轮支撑于轨道上，在两侧的洞侧作业平台独立调节高度或平移位置时，难以控制两侧作业平台始终保持在对称位置上，尤其需要进行受力施工时，台车容易失稳而发生侧翻；对此，本发明通过设置两个自平衡升降组件，不仅可分别控制同侧的洞侧作业平台独立调节升降高度，同时还可在洞侧作业平台上下升降时，控制位于同一侧的洞侧作业平台和自平衡升降组件共同的重心位置沿竖向始终处于台架中部位置。具体的，本发明通过将洞侧作业平台与外配重串接在台架外侧的缆绳上，将内配重串接在台架内侧的缆绳上，并合理控制外配重，内配重，洞侧作业平台的重量和洞侧作业平台的最大设计载荷，从而仅通过缆绳牵引即可使洞侧作业平台、外配重与内配重朝相反的方向同步同距升降，并使外配重、洞侧作业平台以及其实际载荷与台架右侧的内配重共同的重心不会随洞侧作业平台的升高而在竖直方向发生大幅改变，这样有利于保持台车左右的平衡，以使台车在作业时不容易失稳而侧翻，从而大幅提高了台车使用时的安全性。

技术特征：

1.一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，包括底座(1)，设置于底座(1)上的台架(2)，设置于底座(1)底部的行走轮(3)，设置于底座(1)上用以驱动行走轮(3)在地铁轨道上滚动行走的行走驱动电机(8)，对行走轮(3)进行制动的制动装置，其特征在于还包括：

2.如权利要求1所述的一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，其特征在于：

3.如权利要求2所述的一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，其特征在于：所述外配重(606)的重量gw，内配重(605)的重量gn，洞侧作业平台(5)的重量g0和洞侧作业平台(5)的最大设计载荷g1满足：g0+g1≤0.2gn。

4.如权利要求2所述的一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，其特征在于所述升降驱动机构包括升降驱动电机(6010)，与升降驱动电机(6010)的输出轴固定连接的驱动轮(608)，分别同轴设置于两个驱动轴(601)上且与驱动轮(608)两侧齿合的从动轮(609)。

5.如权利要求2所述的一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，其特征在于所述升降驱动机构还包括锁止机构(607)，所述锁止机构(607)包括固定设置于底座(1)上的定位板(6072)，与驱动轮(608)同轴设置且一端通过连接轴与定位板(6072)连接、另一端与驱动轮(608)外侧进行接触摩擦制动的制动盘(6071)，连接于制动盘(6071)与定位板(6072)之间的回位弹簧(6073)，串联至升降驱动电机(6010)电路中与制动盘(6071)内侧进行磁吸配合的的电磁铁(6074)。

6.如权利要求2所述的一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，其特征在于：所述洞侧作业平台(5)包括与台架(2)一侧上下滑动连接且串接在台架(2)外侧缆绳(604)上的侧框(501)，与侧框(501)底部铰接连接的底板(502)，滑动设置于底板(502)上的洞侧站立板(503)，一端与底板(502)侧壁连接，另一端与洞侧站立板(503)侧壁连接的第一液压伸缩机构(504)，上端与侧框(501)顶部外侧铰接、下端与底板(502)外侧铰接连接的第二液压伸缩结构(505)。

7.如权利要求6所述的一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，其特征在于：所述洞顶作业平台(4)包括设置于台架(2)顶部的承载板(401)，设置于承载板(401)上方的洞顶站立板(403)，连接于承载板(401)与洞顶站立板(403)之间的伸缩套杆(402)，设置于承载板(401)上用以驱动洞顶站立板(403)上下升降的第三液压伸缩机构(404)。

8.如权利要求7所述的一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，其特征在于：所述洞侧站立板(503)和洞顶站立板(403)的外围均设置有护栏(506)。

9.如权利要求8所述的一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，其特征在于还包括设置于底座(1)上与第一液压伸缩机构(504)、第二液压伸缩结构(505)和第三液压伸缩机构(404)连接的液压泵(7)，设置于洞顶站立板(403)和洞侧站立板(503)上与液压泵(7)、行走驱动电机(8)、制动装置和升降驱动机构电性连接的台车控制器(9)。

10.如权利要求1～9任一所述的一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，其特征在于，所述台架(2)上设置有爬梯(201)和加强肋(202)。

技术总结本发明公开了一种地铁隧道施工全阶段缺陷修复自适性台车，包括底座，设置于底座上的台架，设置于底座底部的行走轮，设置于底座上用以驱动行走轮在地铁轨道上滚动行走的行走驱动电机，对行走轮进行制动的制动装置，洞顶作业平台，两个对称设置的洞侧作业平台，两个对称设置的自平衡升降组件。本发明中台架两侧的作业平台可独立进行多方位姿态调整，从而可适应地铁试营运期间隧洞两侧不同位置的缺陷修复施工，大幅提高了台车作业的灵活性和作业效率，且作业平台在姿态调整时不会影响台车左右的平衡，进而可保证台车在作业时不容易失稳而侧翻，从而大幅提高了台车使用时的安全性。技术研发人员：宋绪旺,王捷,杨文军,王五洋,刘湛,曹亚奇受保护的技术使用者：中建五局土木工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26