小車、管廊施工系統及施工方法與流程

2023-10-31 22:23:02 4

本發明涉及管廊施工領域，具體而言，涉及一種小車、管廊施工系統及施工方法。

背景技術：

管廊是指在地下用於集中敷設電力、通信、廣電、給排水、熱力、燃氣等市政管線的公共隧道。

現有管廊施工方案有現澆和預製拼裝兩種施工方法。現有預製拼裝施工方法的管廊節段的轉運設備存在無法很好地適應狹小施工空間的問題。

技術實現要素：

本發明旨在提供一種小車，以解決現有的轉運設備存在無法很好地適應狹小施工空間的問題。

本發明的另一目的在於提供一種具備上述小車的管廊施工系統。

本發明的再一目的在於提供一種使用上述小車的管廊施工方法。

本發明的實施例是這樣實現的：

一種小車，其包括機架、行駛系統、姿態調整系統。機架包括兩個間隔相對並相對固接的縱梁。行駛系統連接於機架，並被構造成用於驅動小車行駛。姿態調整系統連接於機架，並具有被構造成用於承載外物和調整外物姿態的承載端。行駛系統和姿態調整系統均位於兩個縱梁之間，且行駛系統分設於機架的長向兩端。姿態調整系統設置於機架的長向兩端之間，並與行駛系統在機架的長向並排設置。

在本發明的一個實施例中：

姿態調整系統包括升降油缸、橫移油缸。兩個縱梁之間連接有橫移軌道，升降油缸可活動地配合於橫移軌道，並被構造成能夠沿橫移軌道運動。橫移油缸連接於機架的一側的縱梁，並被構造成傳動連接升降油缸和用於驅動升降油缸沿橫移軌道運動。

在本發明的一個實施例中：

兩個縱梁的高向一端的端面分別設有缺口，橫移油缸的缸體設置於缺口中，橫移油缸的活塞杆朝向升降油缸，並連接升降油缸的缸體。

在本發明的一個實施例中：

缺口的底面連接有支座，橫移油缸的缸體連接於支座。

在本發明的一個實施例中：

機架還包括連接於缺口的開口兩端並蓋合橫移油缸的蓋板。蓋板的上端面和縱梁的一端端面高向齊平。

在本發明的一個實施例中：

兩個縱梁之間連接有兩個相互間隔的橫梁。橫梁的高向端面位於縱梁的高向端面之下。兩個橫梁在兩個縱梁之間圍成高向開放的用於設置升降油缸的空間。橫移軌道共有兩個，兩個橫移軌道分別連接於兩個橫梁的端面，升降油缸的缸體兩側分別跨搭於兩個橫移軌道上，並被可活動地限定於橫移軌道和與橫移軌道間隔相對的壓塊之間。

在本發明的一個實施例中：

兩個橫梁上分別連接有側限位板，側限位板和對應的橫移軌道、壓塊圍成開口朝向升降油缸的u形口。升降油缸的缸體的兩側分別嵌設於其兩側的u形口中。

在本發明的一個實施例中：

姿態調整系統還包括可活動地配合於橫移軌道的座板。升降油缸的缸體固連於座板，升降油缸的活塞杆朝高向設置，升降油缸的活塞杆的外端為承載端。

在本發明的一個實施例中：

橫移軌道為包括一排輥子的滾動軌道。

在本發明的一個實施例中：

縱梁包括高向一端開口的u形槽結構和多個間隔連接於u形槽結構的兩側板之間的隔板。

在本發明的一個實施例中：

兩個縱梁限定第一空間。兩個縱梁之間連接有若干相互間隔的橫梁，橫梁將兩個縱梁之間的第一空間分隔成若干沿機架的長向分布的子空間。行駛系統設置於機架長向兩端的子空間中，姿態調整系統設置於機架長向兩端之間的子空間中。

在本發明的一個實施例中：

姿態調整系統包括升降系統和橫移系統。升降系統可活動地配合於機架，並具有被構造成用於承載外物和帶動所承載的外物升降的承載端。橫移系統傳動連接升降系統，並被構造成用於驅動升降系統沿機架的橫向移動。

在本發明的一個實施例中：

姿態調整系統共有兩組，兩組姿態調整系統沿機架的長向依次分布。

在本發明的一個實施例中：

行駛系統包括若干輪組，輪組包括第一驅動器和兩個輪體，且構成同一個輪組的兩個輪體分別轉動連接於機架的橫向兩側。第一驅動器設置於兩個縱梁之間，並傳動連接兩個輪體中的一個。

在本發明的一個實施例中：

機架的長向兩端分別設有兩個沿機架長向間隔設置的輪組，且位於機架同一端的兩個輪組的四個輪體呈矩形分布，且第一驅動器所連接的輪體呈對角分布。

在本發明的一個實施例中：

兩個縱梁限定第一空間。縱梁的高向一端端面具有向其高向另一端凹入的第二空間。輪體轉動設置於第二空間中。第一驅動器從第一空間穿入第二空間，並傳動連接對應的輪體。

在本發明的一個實施例中：

機架還包括固連於兩個縱梁之間並分隔位於機架同一端的相鄰的輪組的橫梁。

本發明實施例還提供一種管廊施工系統，用於預製管廊節段的拼裝，管廊施工系統包括沿管廊基坑長向設置的軌道，各個軌道上分別配合至少一個前述的小車。

在本發明的一個實施例中：

管廊基坑的坑底面的寬向兩側分別設置有沿管廊基坑的長向延伸的第一軌道槽，軌道設置於第一軌道槽的槽底面。

在本發明的一個實施例中：

設置於軌道上的小車的最小高度小於第一軌道槽的深度，最大高度大於第一軌道槽的深度。

在本發明的一個實施例中：

管廊施工系統還包括第二軌道槽和支撐小車。第二軌道槽設置於管廊基坑的底面，並設置於兩個軌道槽之間。第二軌道槽中設有第二軌道。支撐小車被配置成能夠支撐管廊節段並沿第二軌道運動。

本發明實施例還提供一種管廊施工方法，包括以下步驟：

使用轉運系統轉運管廊節段，轉運系統包括兩個前述的小車，兩個小車沿橫向間隔設置；管廊節段的寬向兩側分別支撐於兩個小車。

在本發明的一個實施例中，管廊施工方法還包括：

在管廊基坑的坑底面開設兩條沿管廊基坑的延伸方向延伸的第一軌道槽，第一軌道槽用作小車的運行軌道。

在本發明的一個實施例中，管廊施工方法還包括：

在管廊基坑的坑底面開設若干第二軌道槽。第二軌道槽位於兩個第一軌道槽之間。第二軌道槽用作支撐小車的運行軌道。支撐小車可採用前述的小車，且其行駛系統的第一驅動器不啟動。

在本發明的一個實施例中，管廊施工方法還包括：

小車的承載端能夠下降至坑底面之下或升出坑底面之上。

在本發明的一個實施例中，管廊施工方法還包括：

將裝載點的管廊節段吊運至兩個小車上，且使管廊節段的寬向兩側分別支撐於兩個小車的承載端。

在本發明的一個實施例中，管廊施工方法還包括：

試拼步驟：使用小車將管廊節段運至拼裝面附近，使用小車的姿態調整系統調整管廊節段的姿態，找到管廊節段的正確的拼裝姿態。

綜上所述，本發明實施例中的小車具有結構緊湊，外形輪廓小，能夠適應狹小空間作業的有益效果能夠適用於本發明實施例中的管廊施工系統和管廊施工方法。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1是本發明實施例中的小車的結構示意圖；

圖2是本發明實施例中的機架的結構示意圖；

圖3是本發明實施例中的小車的另一視角視圖；

圖4為圖1的局部放大圖(部分結構爆炸展示)；

圖5為本發明實施例中的機架的另一個視角視圖；

圖6是本發明實施例中的管廊施工系統的結構示意圖；

圖7為圖6的立體視圖(部分結構隱藏)。

圖標：100-小車；u0-機架；u1-行駛系統；u2-姿態調整系統；d1-承載端；10-縱梁；20-橫梁；q1-第一空間；q2-第二空間；q3-子空間；30-橫移軌道；40-升降油缸；50-橫移油缸；60-輪組；62-第一驅動器；61-輪體；11-連接臺；u21-升降系統；u22-橫移系統；k1-缺口；51-缸體；52-活塞杆；12-支座；12a-板件；12b-杆件；13-蓋板；k2-弧形缺口；14-支撐座；41-缸體；42-活塞杆；15-壓塊；16-側限位板；200-軌道；c1-第一軌道槽；c2-第二軌道槽；c0-管廊基坑；010-管廊施工系統；m1-管廊節段；43-座板；100'-支撐小車；61a-從動輪體；10a-u形槽結構；10b-隔板。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要說明的是，本發明的描述中若出現術語「第一」、「第二」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

實施例一

圖1是本發明實施例中的小車100的結構示意圖。請參照圖1，本實施例中的小車100包括機架u0、行駛系統u1和姿態調整系統u2。行駛系統u1連接於機架u0，用於驅動小車100行駛，以改變小車100的位置。姿態調整系統u2連接於機架u0，用於承載外物和調整所承載外物的姿態。行駛系統u1和姿態調整系統u2共同作用，可實現將外物轉運至施工點，並將外物調整至所需的姿態。例如，本實施例中的小車100用於管廊施工中管廊節段拼裝時，可將待拼裝的管廊節段置於姿態調整系統u2的承載端d1，由小車100將管廊節段轉運至拼裝點和將小車100上的管廊節段的姿態調整至所需位姿(例如調整為與已裝管廊節段準確相對的位姿)，從而可實現管廊節段的準確拼裝。

為使小車100適應在狹小空間的施工作業，例如用於管廊施工的管廊節段拼裝工作，本發明實施例中的小車100主要進行了一系列的小型化設計，其包括對小車100高向尺寸的設計，寬向尺寸的設計。下面將介紹一些可行示例。

圖2是本發明實施例中的機架u0的結構示意圖。請參見圖2，本實施例中的機架u0包括兩個間隔相對設置的縱梁10和若干固接於兩個縱梁10之間的橫梁20。兩個縱梁10之間限定第一空間q1，橫梁20將第一空間q1分隔成沿長向並排的子空間q3。配合參見圖1，部分子空間q3用於容納行駛系統u1，部分子空間q3用於容納姿態調整系統u2，以儘可能減少行駛系統u1和姿態調整系統u2伸出機架u0高向外輪廓之外或寬向外輪廓之外的部分，以使小車100整體的高向尺寸和寬向尺寸儘可能小，適應在狹小空間作業。

為切合小車100小型化的目標，本實施例中行駛系統u1的設置方式可以有多種。圖3是本發明實施例中的小車100的另一視角視圖，旨在清晰展示行駛系統u1的一種構成和設置形式。請參見圖3(配合參見圖2)，本實施例中的行駛系統u1包括若干輪組60，各輪組60分別包括第一驅動器62和兩個輪體61，且構成同一個輪組60的兩個輪體61分別轉動連接於機架u0的橫向兩側。第一驅動器62設置於兩個縱梁10之間，並傳動連接兩個輪體61中的一個。可選地，第一驅動器62橫向設置於機架u0長向兩端的子空間q3中。

輪組60的設置方式可以有多種，例如，機架u0的長向兩端分別設有兩個沿機架u0長向間隔設置的輪組60，且位於機架u0同一端的兩個輪組60的四個輪體61呈矩形分布，且第一驅動器62所連接的輪體61呈對角分布。如此，機架u0長向各端的兩側由第一驅動器62直接驅動的輪體61均為兩個，對應的從動的輪體61也為兩個，以使行駛系統u1橫向兩側驅動力平衡。

本實施例中的第一驅動器62設置於兩縱梁10所限定的第一空間q1中，並位於機架u0高向兩端面之間，不超出機架u0高向兩端面之外，避免擴大小車100的整體高向尺寸，以適應狹小的作業空間。另外，本實施例的形式系統採用由第一驅動器62直接傳動連接一側輪體61的方式進行驅動，也減少了驅動傳動結構的設置。第一驅動器62採用伺服控制方式進行控制。小車100橫向兩側的行駛系統u1通過不同的第一驅動器62進行控制，可方便地通過橫向兩側的第一驅動器62控制小車100兩側以不同速度運行，從而還可使小車100適應在非直線軌道上的運行。

為進一步容置輪體61，縱梁10的高向一端端面具有向其高向另一端凹入的第二空間q2。輪體61轉動設置於第二空間q2中。第一驅動器62從第一空間q1穿入第二空間q2，並傳動連接對應的輪體61。

機架u0還包括固連於兩個縱梁10之間並分隔位於機架u0同一端的相鄰的輪組60的橫梁20。橫梁20的高向兩端面和縱梁10平齊，並設置為u形板狀結構。橫梁20可加強兩縱梁10之間的結構剛度。

為固定連接第一驅動器62，在機架u0的縱梁10內側設置方形的連接臺11以增強結構厚度，第一驅動器62法蘭連接於連接臺11。

另外，在機架u0的長向兩端之間還可設置從動的用於支撐機架u0的獨立的從動輪體61a。

下面具體描述本實施例中的姿態調整系統u2。

本實施例中的姿態調整系統u2用於承載外物，並調整所承載外物的姿態。例如，用於管廊施工中的管廊節段拼裝時，為使待拼裝的管廊節段準確對正拼裝面，一般需要調整待拼裝的管廊節段的橫向位姿、高度位姿。

請再次參見圖1，本實施例中姿態調整系統u2包括升降系統u21和橫移系統u22。升降系統u21可活動地配合於機架u0，並具有被構造成用於承載外物和帶動所承載的外物升降的承載端d1。橫移系統u22傳動連接升降系統u21，並被構造成用於驅動升降系統u21沿機架u0的橫向移動。本實施例中的姿態調整系統u2共有兩組，兩組姿態調整系統u2沿機架u0的長向依次分布。當然，在其他實施例中，姿態調整系統u2還可根據實際需要設置為多組。該處所說的實際需要可以是所承載的外物荷載大，單個姿態調整系統u2的驅動力不足的情況；也可是其他合適情況。

圖4為圖1的局部放大圖(部分結構爆炸展示)，主要展示本實施例中的姿態調整系統u2的結構。請參見圖4，姿態調整系統u2包括升降油缸40、橫移油缸50。兩個縱梁10之間的連接有橫移軌道30，升降油缸40可活動地配合於橫移軌道30，並被構造成能夠沿橫移軌道30運動。橫移軌道30為包括一排輥子的滾動軌道，以使得升降油缸40的橫向移動為滾動。可選地，橫移油缸50連接於機架u0的一側的縱梁10，並被構造成傳動連接升降油缸40和用於驅動升降油缸40沿橫移軌道30運動。

為進一步確保小車100整體高度尺寸足夠小，在兩個縱梁10的高向一端的端面分別設有缺口k1，橫移油缸50的缸體51設置於缺口k1中，橫移油缸50的活塞杆52朝向升降油缸40，並連接升降油缸40的缸體41。缺口k1的設置，使機架u0具有容納橫移油缸50的空間，避免在機架u0高向端面之外設置結構。橫移油缸50在缺口k1中的固接方式可以有多種。例如，缺口k1的底面連接有支座12，橫移油缸50的缸體51連接於支座12。本實施例中的支座12包括兩個相對固定於缺口k1底面的板件12a。橫移油缸50的缸體51通過杆件12b連接於兩個板件12a之間。機架u0還包括連接於缺口k1的開口兩端並蓋合橫移油缸50的蓋板13。蓋板13的上端面和縱梁10的一端端面高向齊平。為適應橫移油缸50，蓋板13上設置弧形缺口k2。蓋板13的固定方式可以為，在缺口k1的兩側設置支撐座14，蓋板13為向下開口的u形結構，並支撐在兩個支撐座14上，並通過螺釘等方式可拆卸連接，以方便安裝或者拆卸橫移油缸50。

請繼續參見圖4，兩個縱梁10之間連接有兩個相互間隔的橫梁20。橫梁20的高向端面位於縱梁10的高向端面之下。兩個橫梁20在兩個縱梁10之間圍成高向開放的用於設置升降油缸40的空間(配合參見圖3)。橫移軌道30共有兩個，兩個橫移軌道30分別連接於兩個橫梁20的端面，升降油缸40的缸體41兩側分別跨搭於兩個橫移軌道30上，並被可活動地限定於橫移軌道30和與橫移軌道30間隔相對的壓塊15之間。橫移軌道30的設置方式可以是，兩個橫梁20上分別連接有側限位板16，側限位板16和對應的橫移軌道30、壓塊15圍成開口朝向升降油缸40的u形口。升降油缸40的缸體41的兩側分別嵌設於其兩側的u形口中。姿態調整系統u2還包括可活動地配合於橫移軌道30的座板43。升降油缸40的缸體41固連於座板43，升降油缸40的活塞杆42朝高向設置，升降油缸40的活塞杆42的外端為承載端d1。座板43為板狀結構，其中間設置用於配合升降油缸40的缸體41的圓孔，座板43的側面設置樞接座，用於樞接橫移油缸50的活塞杆52前端。

本實施例中的機架u0的加工方式可以有多種。例如通過板材焊接成型，然後機加工成用於安裝行駛系統u1或姿態調整系統u2的細節結構，如各個安裝孔等。請參見圖5，縱梁10由高向一端開口的u形槽結構10a和多個間隔連接於u形槽結構10a的兩側板之間的隔板10b。兩個縱梁10之間連接有若干相互間隔的橫梁20，橫梁20為板狀結構。橫梁20將兩個縱梁10之間的第一空間q1分隔成若干沿機架u0的長向分布的子空間q3。行駛系統u1設置於機架u0長向兩端的子空間q3中，姿態調整系統u2設置於機架u0長向兩端之間的子空間q3中。可選的，位於兩端的分隔輪組60的橫梁20為單一的板狀結構，位於中間的兩組共四個用於支撐配合姿態調整系統u2的橫梁20由兩個間隔的板材構成。

本實施例中的設計理念是將機架u0設置成具有若干空間，行駛系統u1和姿態調整系統u2的構成部分儘可能地置於機架u0上的空間，從而獲得結構高度緊湊、外形輪廓尺寸足夠小的小車100形式，適應狹小空間的作業。

綜上所述，本發明實施例提供的小車100具有結構緊湊，外形輪廓小，能夠適應狹小空間作業的有益效果。

實施例二

圖6是本發明實施例中的管廊施工系統010的結構示意圖。本實施例中的管廊施工系統010用於預製管廊節段m1的拼裝。為展示管廊施工系統010的使用狀態，圖6中額外用虛線示出了管廊節段m1。圖7為圖6的立體視圖，為展示清楚，僅展示軌道200、小車100，管廊節段m1隱藏，並展示管廊節段m1的承載方式。請參見圖6、圖7，管廊施工系統010包括沿管廊基坑c0長向設置的軌道200，各個軌道200上分別配合至少一個實施例一中的小車100。可選地，管廊基坑c0的坑底面的寬向兩側分別設置有沿管廊基坑c0的長向延伸的第一軌道槽c1，軌道200設置於第一軌道槽c1的槽底面。可選地，設置於軌道200上的小車100的最小高度小於第一軌道槽c1的深度，最大高度大於第一軌道槽c1的深度。

在本實施例的一種實施方式中，管廊施工系統010還包括第二軌道槽c2和支撐小車100』。第二軌道槽c2設置於管廊基坑c0的底面，並設置於兩個第一軌道槽c1之間。第二軌道槽c2中設有軌道200。支撐小車100』被配置成能夠支撐管廊節段m1並沿軌道200運動。支撐小車100』可採用實施例一中的小車100，但是在使用過程中，其行駛系統u1的第一驅動器62不啟動，即不提供驅動力，以從動形式使用。

支撐小車100』及軌道200的設置位置及數量可根據所承載的管廊節段m1的結構、重量及管廊基坑c0底部的承載能力決定。

實施例三

本實施例提供一種管廊施工方法，其包括以下步驟：

在管廊基坑c0的坑底面開設兩條沿管廊基坑c0的延伸方向延伸的第一軌道槽c1；第一軌道槽c1用作實施例一中的小車100的運行軌道200；可選地，小車100的承載端d1能夠下降至坑底面之下或升出坑底面之上。在轉運時，小車100的承載端d1位於坑底面之上，以使其上承載的管廊節段m1和坑底面相互間隔，避免管廊節段m1和坑底面之間相接觸影響轉運。需要卸載小車100時，可通過將承載端d1下降至坑底面之下，使管廊節段m1的荷載支撐於坑底面，從而使小車100和管廊節段m1脫離。卸載後的小車100可沿第一軌道槽c1退出管廊節段m1下方，可再次運動至裝載點用於轉運下一個管廊節段m1。)

將裝載點的管廊節段m1吊運至兩個小車100上，且使管廊節段m1的寬向兩側分別支撐於兩個小車100的承載端d1；

使用轉運系統轉運管廊節段m1，轉運系統包括兩個實施例一中的小車100，兩個小車100沿橫向間隔設置。管廊節段m1的寬向兩側分別支撐於兩個小車100；

試拼步驟：使用小車100將管廊節段m1運至拼裝面附近，使用小車100的姿態調整系統u2調整管廊節段m1的姿態，找到管廊節段m1的正確的拼裝姿態；

然後退回小車100，在拼裝面和待拼裝的管廊節段m1的結合面上塗粘結劑，再重新完成管廊節段m1的拼裝。

一次拼裝完成後，可降下小車100的承載端d1，使小車100和管廊節段m1脫開，然後可再次運動至裝載點，用於轉運下一個管廊節段m1。

可選地，例如在所承載的管廊節段m1重量較大或管廊基坑c0底面的承載能力較差時，可在管廊基坑c0的坑底面開設若干第二軌道槽c2。第二軌道槽c2位於兩個第一軌道槽c1之間。第二軌道槽c2用作支撐小車100』的運行軌道200。支撐小車100』可採用實施例一中的小車100，且其行駛系統u1的第一驅動器不啟動。本實施例中設置一個第二軌道槽c2和一個支撐小車100』，且中間的支撐小車100』支撐於管廊節段m1中間的豎向分隔處。

本實施例中的管廊施工系統010和管廊施工方法使用實施例一中的小車100，能夠高效地轉運和拼裝管廊節段m1。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。