【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道施工，特别是涉及一种用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车。
技术介绍
1、随着我国地下工程建设的快速发展，开挖作业的范围和深度不断增加，高地应力和开挖扰动引起的岩爆灾害频发。岩爆是指地下开采的深部或构造应力很高的区域，在临空岩体中发生突发式破坏的现象。发生的原因是临空岩体积聚的应变能突然而猛烈地全部释放，致使岩体发生像爆炸一样的脆性断裂。冲击地压造成大量岩石崩落，并产生巨大声响和气浪冲击，不但可将矿井破坏，而且震动波可危及地面建筑物。目前的岩爆防治措施多以优化施工、改善围岩应力状态为主。一些学者参考边坡落石防护网特点，结合传统的锚杆-金属网-喷射混凝土柔性支护方式，用柔性防护网替代金属网，提出用于隧道岩爆灾害防护的柔性防护体系-锚杆-柔性防护网-喷射混凝土，但目前对于柔性防护网在隧道中的应用，尤其是柔性防护网铺设工艺方面的研究较少。
2、目前针对柔性防护网在隧道中应用的研究较少，因此没有专门用于柔性防护网铺设的机械。柔性防护网因其具有重量轻、强度高、韧性好等特点，在进行铺设时会在自身重力下产生下垂，加上隧道初喷混凝土层厚度的不均匀，将导致柔性防护网与隧道初喷混凝土层贴合不紧的问题，尤其是在拱顶位置最为显著，若这种下垂量超过一定限度，在进行复喷混凝土时，柔性防护网会产生震动，从而造成喷射混凝土的掉落，影响复喷混凝土层的施作效果，不利于柔性支护体系的整体性。目前金属网的铺设多以人工为主，机械为辅，铺设效率较低，但岩爆的发生具有突发性，为保证隧道内人员和设备的安全，应尽可能缩减岩爆段隧道的施工时间
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，以解决上述现有技术存在的问题，解决了岩爆隧道内柔性防护网的机械化铺设以及锚杆的自动化安装问题，可提高柔性防护网铺设的平整度以及锚杆的钻锚施工效率，降低施工人员的安全风险。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，包括位于隧道内部的台车框架及安装在所述台车框架上的铺网装置、顶网装置和锚固装置，所述台车框架位于所述隧道底面的中心位置处，所述铺网装置包括以所述隧道轴线为中心沿周向可移动安装在所述台车框架上的铺网移动组件，所述铺网移动组件连接有沿所述隧道径向延伸的铺网支架，所述铺网支架上设有靠近所述隧道内周壁的铺网筒，所述铺网筒内部卷绕有柔性防护网，所述铺网筒靠近所述隧道内周壁的位置处开设有供所述柔性防护网伸出的条形开口，所述条形开口沿平行于所述隧道轴线的方向延伸；
3、所述顶网装置包括转动安装在所述台车框架上的支撑组件，所述支撑组件的转动轴线平行于所述隧道的轴线方向，所述支撑组件上铰接有顶网托盘，所述顶网托盘沿所述铺网筒转动的方向位于其后侧，所述顶网托盘随所述支撑组件转动并将所述柔性防护网抵接在所述隧道的内周壁上；
4、所述锚固装置包括可移动安装在台车框架上的钻锚移动组件，所述钻锚移动组件上设有对所述隧道内周壁进行钻锚施工的钻锚臂。
5、优选的，所述台车框架包括台车门架及成对安装在所述台车门架上的导轨，所述导轨的结构与所述隧道的径向截面轮廓相匹配，且所述导轨与所述隧道的内周壁之间具有容纳所述铺网装置的间隔。
6、优选的，两所述导轨沿所述隧道轴线方向间隔分布，所述铺网移动组件设有两沿所述隧道轴线方向间隔分布的滑动部，各所述滑动部均滑动安装在所述导轨上。
7、优选的，所述台车门架包括沿所述隧道轴线方向间隔分布的承载结构，各所述导轨对应安装在各所述承载结构上，两所述承载结构之间连接有第一固定轴，且所述第一固定轴的两端分别沿所述导轨轴向伸出所述承载结构，所述支撑组件包括两沿轴向横跨在两所述导轨两侧的支撑杆，各所述支撑杆分别转动连接在所述第一固定轴两端。
8、优选的，所述支撑组件还包括与两所述支撑杆相连接的第一横向滑轨，所述第一横向滑轨位于所述导轨的外周侧并沿所述导轨轴线方向延伸，所述第一横向滑轨上滑动设有沿所述导轨径向伸缩的伸缩机构，所述伸缩机构远离所述第一横向滑轨的一端铰接有所述顶网托盘。
9、优选的，所述伸缩机构包括成对滑动安装在所述第一横向滑轨上的液压千斤顶，各所述液压千斤顶的伸缩杆上均连接有顶网臂，各所述顶网臂远离所述伸缩杆的一端均铰接有所述顶网托盘，各所述顶网托盘沿所述隧道轴向抵接在所述柔性防护网的两侧。
10、优选的，所述支撑杆与所述第一横向滑轨之间连接有连接杆，所述导轨上开设有与其同向延伸的导向开孔，所述连接杆穿过所述导向开孔，并与所述导向开孔滑动配合。
11、优选的，所述顶网托盘靠近所述柔性防护网的一侧设有缓冲垫。
12、优选的，所述锚固装置包括边墙钻锚机构，所述边墙钻锚机构包括边墙钻锚臂和边墙钻锚移动组件，所述边墙钻锚移动组件包括第一滑块、第二滑块和第二横向滑轨，所述第二横向滑轨沿垂直于所述隧道轴线的方向水平延伸，所述第二横向滑轨沿竖直方向可移动安装在所述承载结构上，所述第二滑块滑动安装在所述第二横向滑轨上，所述第一滑块铰接在所述第二滑块上，且所述第一滑块的转动轴线水平延伸，所述边墙钻锚臂安装在所述第一滑块上。
13、优选的，所述锚固装置还包括拱顶钻锚机构，所述拱顶钻锚机构包括拱顶钻锚臂和拱顶钻锚移动组件，所述拱顶钻锚移动组件包括转动安装在两所述承载结构之间的转动部，所述转动部的转动轴线垂直于所述隧道轴线，所述转动部上设有伸缩部，所述拱顶钻锚臂安装在所述伸缩部上。
14、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
15、本专利技术专利提出了用于岩爆隧道柔性防护网-锚杆支护的一体化施工台车，该台车能进行柔性防护网的自动化铺设以及锚杆的钻孔与安装，并对柔性防护网铺设不平整的位置进行辅助顶紧，可有效提高柔性防护网铺设效率与铺设质量，从而解决了由于柔性防护网与初喷混凝土层贴合不紧而导致的复喷混凝土挂浆效果不好的问题；台车同时可以进行机械化钻锚施工，有助于提高岩爆隧道柔性防护网铺设及钻锚施工的效率及安全性。
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1.一种用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，包括位于隧道内部的台车框架及安装在所述台车框架上的铺网装置、顶网装置和锚固装置，所述台车框架位于所述隧道底面的中心位置处，所述铺网装置包括以所述隧道轴线为中心沿周向可移动安装在所述台车框架上的铺网移动组件，所述铺网移动组件连接有沿所述隧道径向延伸的铺网支架，所述铺网支架上设有靠近所述隧道内周壁的铺网筒，所述铺网筒内部卷绕有柔性防护网，所述铺网筒靠近所述隧道内周壁的位置处开设有供所述柔性防护网伸出的条形开口，所述条形开口沿平行于所述隧道轴线的方向延伸；
2.根据权利要求1所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，所述台车框架包括台车门架及成对安装在所述台车门架上的导轨，所述导轨的结构与所述隧道的径向截面轮廓相匹配，且所述导轨与所述隧道的内周壁之间具有容纳所述铺网装置的间隔。
3.根据权利要求2所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，两所述导轨沿所述隧道轴线方向间隔分布，所述铺网移动组件设有两沿所述隧道轴线方向间隔分布的滑动部，各所述滑动部均滑动安装
4.根据权利要求2或3所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，所述台车门架包括沿所述隧道轴线方向间隔分布的承载结构，各所述导轨对应安装在各所述承载结构上，两所述承载结构之间连接有第一固定轴，且所述第一固定轴的两端分别沿所述导轨轴向伸出所述承载结构，所述支撑组件包括两沿轴向横跨在两所述导轨两侧的支撑杆，各所述支撑杆分别转动连接在所述第一固定轴两端。
5.根据权利要求4所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，所述支撑组件还包括与两所述支撑杆相连接的第一横向滑轨，所述第一横向滑轨位于所述导轨的外周侧并沿所述导轨轴线方向延伸，所述第一横向滑轨上滑动设有沿所述导轨径向伸缩的伸缩机构，所述伸缩机构远离所述第一横向滑轨的一端铰接有所述顶网托盘。
6.根据权利要求5所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，所述伸缩机构包括成对滑动安装在所述第一横向滑轨上的液压千斤顶，各所述液压千斤顶的伸缩杆上均连接有顶网臂，各所述顶网臂远离所述伸缩杆的一端均铰接有所述顶网托盘，各所述顶网托盘沿所述隧道轴向抵接在所述柔性防护网的两侧。
7.根据权利要求6所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，所述支撑杆与所述第一横向滑轨之间连接有连接杆，所述导轨上开设有与其同向延伸的导向开孔，所述连接杆穿过所述导向开孔，并与所述导向开孔滑动配合。
8.根据权利要求7所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，所述顶网托盘靠近所述柔性防护网的一侧设有缓冲垫。
9.根据权利要求8所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，所述锚固装置包括边墙钻锚机构，所述边墙钻锚机构包括边墙钻锚臂和边墙钻锚移动组件，所述边墙钻锚移动组件包括第一滑块、第二滑块和第二横向滑轨，所述第二横向滑轨沿垂直于所述隧道轴线的方向水平延伸，所述第二横向滑轨沿竖直方向可移动安装在所述承载结构上，所述第二滑块滑动安装在所述第二横向滑轨上，所述第一滑块铰接在所述第二滑块上，且所述第一滑块的转动轴线水平延伸，所述边墙钻锚臂安装在所述第一滑块上。
10.根据权利要求9所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，所述锚固装置还包括拱顶钻锚机构，所述拱顶钻锚机构包括拱顶钻锚臂和拱顶钻锚移动组件，所述拱顶钻锚移动组件包括转动安装在两所述承载结构之间的转动部，所述转动部的转动轴线垂直于所述隧道轴线，所述转动部上设有伸缩部，所述拱顶钻锚臂安装在所述伸缩部上。
...【技术特征摘要】
1.一种用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，包括位于隧道内部的台车框架及安装在所述台车框架上的铺网装置、顶网装置和锚固装置，所述台车框架位于所述隧道底面的中心位置处，所述铺网装置包括以所述隧道轴线为中心沿周向可移动安装在所述台车框架上的铺网移动组件，所述铺网移动组件连接有沿所述隧道径向延伸的铺网支架，所述铺网支架上设有靠近所述隧道内周壁的铺网筒，所述铺网筒内部卷绕有柔性防护网，所述铺网筒靠近所述隧道内周壁的位置处开设有供所述柔性防护网伸出的条形开口，所述条形开口沿平行于所述隧道轴线的方向延伸；
2.根据权利要求1所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，所述台车框架包括台车门架及成对安装在所述台车门架上的导轨，所述导轨的结构与所述隧道的径向截面轮廓相匹配，且所述导轨与所述隧道的内周壁之间具有容纳所述铺网装置的间隔。
3.根据权利要求2所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，两所述导轨沿所述隧道轴线方向间隔分布，所述铺网移动组件设有两沿所述隧道轴线方向间隔分布的滑动部，各所述滑动部均滑动安装在所述导轨上。
4.根据权利要求2或3所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，所述台车门架包括沿所述隧道轴线方向间隔分布的承载结构，各所述导轨对应安装在各所述承载结构上，两所述承载结构之间连接有第一固定轴，且所述第一固定轴的两端分别沿所述导轨轴向伸出所述承载结构，所述支撑组件包括两沿轴向横跨在两所述导轨两侧的支撑杆，各所述支撑杆分别转动连接在所述第一固定轴两端。
5.根据权利要求4所述的用于岩爆隧道柔性网和锚杆支护的一体化施工台车，其特征在于，所述支撑组件还包括与两所述支撑杆相连接的第一横向滑轨，所述第一横向滑轨位于所述导轨的外周侧并沿所述导轨轴线方向延伸，所述第一横向...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨为民，白逸凡，王美霞，田聪，刘浪，王森巍，张恩铭，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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