一种软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车
技术领域
本发明涉及隧道工程设备技术领域，具体为一种软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车。
背景技术
软岩可分为地质软岩和工程软岩两大类别。地质软岩指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层，该类岩石多为泥岩、页岩、粉砂岩和泥质矿岩，是天然形成的复杂的地质介质；工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体。工程软岩强调软岩所承受的工程力荷载的大小，强调从软岩的强度和工程力荷载的对立统一关系中分析、把握软岩的相对性实质。根据软岩特性的差异及产生显著塑性变形的机理，软岩可分为4大类，即膨胀性软岩、高应力软岩、节理化软岩和复合型软岩。
在软岩隧道全断面微台阶开挖的过程中，由于微台阶为倾斜的斜面，传统的施工用台车不能够充分接触到微台阶斜面，非常的不便于对斜面进行开挖施工，而传统的悬臂式台架，虽能够通过将台架移动到斜面前，但在移动过程中，不能够保证移动过程中的平衡。
针对上述问题，本发明提供了一种软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车。
发明内容
本发明的目的在于提供一种软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车，包括移动小车支撑机构和固定台面机构，固定台面机构固定焊接在移动小车支撑机构上，且固定台面机构上还安装有伸缩操作台机构，通过将操作台板从操作台板安装槽内推出，并移动到开挖斜面前，解决了传统的施工用台车不能够充分接触到微台阶斜面的问题，以及在移动过程中能够保证平衡，从而解决了背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车，包括移动小车支撑机构和固定台面机构，固定台面机构固定焊接在移动小车支撑机构上，且固定台面机构上还安装有伸缩操作台机构，移动小车支撑机构设置有固定底板、滚轮、液压固定件和支撑柱，固定底板的下端四角处固定安装滚轮，液压固定件固定安装在固定底板四角处，支撑柱固定焊接在固定底板的上端面，并在支撑柱上固定焊接固定台面机构；
固定台面机构设置三组，三组所述的固定台面机构固定焊接在支撑柱上，并设置有支撑板、液压推动组件和防护带挂环组件，支撑板固定焊接在支撑柱上，且设置有护栏和爬梯，护栏固定焊接在支撑柱最上端焊接的支撑板上，爬梯固定焊接在三组所述的支撑板的侧面，液压推动组件固定安装在支撑板的下端面的中间，防护带挂环组件设置两组，两组所述的防护带挂环组件固定焊接在支撑板的下端面，且位于液压推动组件的两侧，支撑板的上端面活动安装伸缩操作台机构；
伸缩操作台机构设置有操作台板、滚珠轴承耳块和连接块，操作台板活动安装在支撑板的上端面，滚珠轴承耳块设置两组，两组所述的滚珠轴承耳块固定安装在操作台板下端面的一端，连接块固定安装在操作台板下端面的一端，且位于两组所述的滚珠轴承耳块之间，并与安装在支撑板下端面的液压推动组件连接。
进一步地，固定底板设置有液压固定件安装块，液压固定件安装块固定焊接在固定底板的四角处。
进一步地，液压固定件包括第一液压缸和固定支撑块，第一液压缸固定安装在液压固定件安装块上，且伸缩端贯穿液压固定件安装块，固定支撑块固定焊接在第一液压缸的伸缩端上。
进一步地，支撑板设置有操作台板安装槽、贯穿口、焊接孔和导轨柱，操作台板安装槽开设在支撑板上端面的一端，贯穿口开设在操作台板安装槽内，焊接孔开设在支撑板的四角处，且支撑板通过焊接孔套装在支撑柱上，并与支撑柱固定焊接，导轨柱设置两组，两组所述的导轨柱固定焊接在贯穿口内。
进一步地，操作台板安装槽设置有弧面卡合槽，弧面卡合槽开设在操作台板安装槽的槽侧壁上。
进一步地，液压推动组件包括第二液压缸、固定安装片和连接头，固定安装片固定安装在第二液压缸的侧面，第二液压缸通过固定安装片固定安装在支撑板的下端面，连接头固定焊接在第二液压缸的伸缩端上，且第二液压缸的伸缩端设置在贯穿口的下方。
进一步地，防护带挂环组件包括安装块、连接杆和套环，安装块设置两组，两组所述的安装块固定安装在支撑板的下端面，连接杆的两端固定焊接在安装块上，套环为8字型结构，并活动套装连接杆上。
进一步地，操作台板设置有弧面卡合块，弧面卡合块固定设置在操作台板的两侧，且与弧面卡合槽相配合。
进一步地，滚珠轴承耳块活动套装在贯穿口内固定焊接的导轨柱上。
进一步地，连接块穿过贯穿口与第二液压缸的伸缩端上固定焊接的连接头固定连接。
进一步地，所述伸缩操作台机构还设置有动力转置，所述动力装置包括驱动电机，所述驱动电机连接液压推动组件，驱动电机的转动带动液压推动组件中第二液压缸转动，通过第二液压缸推动操作台板移动到开挖斜面前，解决了传统的施工用台车不能够充分接触到微台阶斜面的问题，更加的便于进行施工。
进一步地，所述驱动电机存在智能控制装置，所述智能控制装置能通过智能控制进气道和燃油仓，自动调控驱动电机工作时所通入的空气的量和燃油的量，从而达到均衡状态，使所述驱动电机的工作效率最高且同时到达节省燃料保护驱动电机的目的，具体步骤如下所述：
步骤A1，根据以下公式计算所述驱动电机的气压转化速率：
其中，nc代表所述驱动电机的气压转化速率，N代表所述驱动电机的转速，Tin代表所述驱动电机的进气道温度，Td代表排气道处的温度，Pid代表所述驱动电机进气道所受到的压力，Pi代表所述驱动电机排气道所受到的压力；
步骤A2，根据以下公式计算所述驱动电机的出口焓：
其中，Hout代表求解得到的出口焓，Pf代表所述发动机气缸内的压强的大小，Pb代表标准大气压强，nd代表所述燃油的粘度，Sh代表所述燃油的含硫量，ρ代表所述燃油的密度，SF代表所述燃油中水分的含有量，ZZ代表所述燃油中的机械杂质的含量，CT代表燃料油残炭量，RZ代表单位重量的燃料油完全燃烧时所放出的热量，log代表以2为底的对数，e代表自然常数，ln代表以e为底的对数；
步骤A3，将求解得到的出口焓和代入以下公式中求解判断值：
其中，R代表求解得到的判断值，φ代表预设的调节系数，其值为0-1之间，Y代表所述进气道中进入的空气中的含氧量的多少，DN代表所述进气道中进入的空气中的含氮量的多少，JQ代表所述进气道中进入的空气中的含游离甲醛量的多少，BE代表所述进气道中进入的空气中的含苯量的多少，AN代表所述进气道中进入的空气中的含氨量的多少；
步骤A4，当所述R的值大于0.8时，所述智能控制装置控制燃油仓开启通入燃油，同时进气道关闭，从而增加驱动电机气缸内的燃油含量，当所述R的值小于0.3时，所述智能控制装置控制燃油仓关闭通入燃油，同时进气道开启，从而增加驱动电机气缸内的空气含量，当0.3≤R≤0.8时，所述智能控制装置同时控制燃油仓开启通入燃油和进气道开启通入空气。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明提供的一种软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车，通过在固定底板的四角处固定焊接液压固定件安装块，并将第一液压缸固定安装在液压固定件安装块上，且伸缩端贯穿液压固定件安装块，在第一液压缸的伸缩端上固定焊接固定支撑块，当本施工台车在移动到开挖斜面前时，第一液压缸的伸缩端伸出，将固定支撑块下压在地面上，对移动小车支撑机构起到支撑固定的效果，防止在施工时，因移动小车支撑机构移动造成施工意外的现象发生，同时移动小车支撑机构得到固定，也方便施工员进行施工。
2、本发明提供的一种软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车，通过在固定底板的上端面固定焊接支撑柱，将支撑板通过焊接孔套装在支撑柱上，并与支撑柱固定焊接，这样的主骨架焊接结构，使得固定台面机构与支撑柱的连接更加稳定，与传统的悬臂式台架相比，本固定台面机构更加稳定，且在移动时更加便于保持平衡，增加了安全性。
3、本发明提供的一种软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车，将操作台板活动安装在支撑板上端面开设的操作台板安装槽内，且连接块穿过贯穿口与第二液压缸的伸缩端上固定焊接的连接头固定连接，当本施工用台车移动到开挖斜面前时，通过第二液压缸的伸缩端伸出，将操作台板从操作台板安装槽内推出，并移动到开挖斜面前，解决了传统的施工用台车不能够充分接触到微台阶斜面的问题，更加的便于进行施工。
4、本发明提供的一种软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车，将两组所述的导轨柱固定焊接在贯穿口内，并将安装在操作台板下端面的滚珠轴承耳块活动套装在导轨柱上，同时在操作台板安装槽的槽侧壁上开设弧面卡合槽，以及在操作台板的两侧固定设置与弧面卡合槽相配合的弧面卡合块，通过滚珠轴承耳块与导轨柱活动套装连接，以及弧面卡合块与弧面卡合槽活动连接的两种连接方式，使得操作台板安装在操作台板安装槽内时更加稳定和牢固，从操作台板安装槽内推出后也可稳定牢固的安装在操作台板安装槽内。
附图说明
图1为本发明的软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车的操作台板未伸出时整体结构示意图；
图2为本发明的软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车的操作台板伸出后整体结构示意图；
图3为本发明的软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车的支撑板正面结构示意图；
图4为本发明结的软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车的图3中A处放大图；
图5为本发明的软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车的支撑板背面结构示意图；
图6为本发明的软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车的伸缩操作台机构结构示意图；
图7为本发明的软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车的工作状态简图。
图中：1、移动小车支撑机构；11、固定底板；111、液压固定件安装块；12、滚轮；13、液压固定件；131、第一液压缸；132、固定支撑块；14、支撑柱；2、固定台面机构；21、支撑板；211、操作台板安装槽；2111、弧面卡合槽；212、贯穿口；213、焊接孔；214、导轨柱；201、护栏；202、爬梯；22、液压推动组件；221、第二液压缸；222、固定安装片；223、连接头；23、防护带挂环组件；231、安装块；232、连接杆；233、套环；3、伸缩操作台机构；31、操作台板；311、弧面卡合块；32、滚珠轴承耳块；33、连接块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明实施例中：提供一种软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车，包括移动小车支撑机构1和固定台面机构2，固定台面机构2固定焊接在移动小车支撑机构1上，且固定台面机构2上还安装有伸缩操作台机构3。
移动小车支撑机构1设置有固定底板11、滚轮12、液压固定件13和支撑柱14，固定底板11的下端四角处固定安装滚轮12，液压固定件13固定安装在固定底板11四角处，固定底板11设置有液压固定件安装块111，液压固定件安装块111固定焊接在固定底板11的四角处，液压固定件13包括第一液压缸131和固定支撑块132，第一液压缸131固定安装在液压固定件安装块111上，且伸缩端贯穿液压固定件安装块111，固定支撑块132固定焊接在第一液压缸131的伸缩端上，通过在固定底板11的四角处固定焊接液压固定件安装块111，并将第一液压缸131固定安装在液压固定件安装块111上，且伸缩端贯穿液压固定件安装块111，在第一液压缸131的伸缩端上固定焊接固定支撑块132，当本施工台车在移动到开挖斜面前时，第一液压缸131的伸缩端伸出，将固定支撑块132下压在地面上，对移动小车支撑机构1起到支撑固定的效果，防止在施工时，因移动小车支撑机构1移动造成施工意外的现象发生，同时移动小车支撑机构1得到固定，也方便施工员进行施工，支撑柱14固定焊接在固定底板11的上端面，并在支撑柱14上固定焊接固定台面机构2，通过在固定底板11的上端面固定焊接支撑柱14，将支撑板21通过焊接孔213套装在支撑柱14上，并与支撑柱14固定焊接，这样的主骨架焊接结构，使得固定台面机构2与支撑柱14的连接更加稳定，与传统的悬臂式台架相比，本固定台面机构2更加稳定，且在移动时更加便于保持平衡，增加了安全性。
固定台面机构2设置三组，三组的固定台面机构2固定焊接在支撑柱14上，并设置有支撑板21、液压推动组件22和防护带挂环组件23，支撑板21固定焊接在支撑柱14上，且设置有护栏201和爬梯202，护栏201固定焊接在支撑柱14最上端焊接的支撑板21上，爬梯202固定焊接在三组的支撑板21的侧面，支撑板21设置有操作台板安装槽211、贯穿口212、焊接孔213和导轨柱214，操作台板安装槽211开设在支撑板21上端面的一端，贯穿口212开设在操作台板安装槽211内，焊接孔213开设在支撑板21的四角处，且支撑板21通过焊接孔213套装在支撑柱14上，并与支撑柱14固定焊接，导轨柱214设置两组，两组的导轨柱214固定焊接在贯穿口212内，操作台板安装槽211设置有弧面卡合槽2111，弧面卡合槽2111开设在操作台板安装槽211的槽侧壁上，液压推动组件22固定安装在支撑板21的下端面的中间，液压推动组件22包括第二液压缸221、固定安装片222和连接头223，固定安装片222固定安装在第二液压缸221的侧面，第二液压缸221通过固定安装片222固定安装在支撑板21的下端面，连接头223固定焊接在第二液压缸221的伸缩端上，且第二液压缸221的伸缩端设置在贯穿口212的下方，将操作台板31活动安装在支撑板21上端面开设的操作台板安装槽211内，且连接块33穿过贯穿口212与第二液压缸221的伸缩端上固定焊接的连接头223固定连接，当本施工用台车移动到开挖斜面前时，通过第二液压缸221的伸缩端伸出，将操作台板31从操作台板安装槽211内推出，并移动到开挖斜面前，解决了传统的施工用台车不能够充分接触到微台阶斜面的问题，更加的便于进行施工，防护带挂环组件23设置两组，两组的防护带挂环组件23固定焊接在支撑板21的下端面，且位于液压推动组件22的两侧，防护带挂环组件23包括安装块231、连接杆232和套环233，安装块231设置两组，两组的安装块231固定安装在支撑板21的下端面，连接杆232的两端固定焊接在安装块231上，套环233为8字型结构，并活动套装连接杆232上，支撑板21的上端面活动安装伸缩操作台机构3。
伸缩操作台机构3设置有操作台板31、滚珠轴承耳块32和连接块33，操作台板31活动安装在支撑板21的上端面，操作台板31设置有弧面卡合块311，弧面卡合块311固定设置在操作台板31的两侧，且与弧面卡合槽2111相配合，滚珠轴承耳块32设置两组，两组的滚珠轴承耳块32固定安装在操作台板31下端面的一端，滚珠轴承耳块32活动套装在贯穿口212内固定焊接的导轨柱214上，连接块33固定安装在操作台板31下端面的一端，且位于两组的滚珠轴承耳块32之间，并与安装在支撑板21下端面的液压推动组件22连接，连接块33穿过贯穿口212与第二液压缸221的伸缩端上固定焊接的连接头223固定连接，将两组的导轨柱214固定焊接在贯穿口212内，并将安装在操作台板31下端面的滚珠轴承耳块32活动套装在导轨柱214上，同时在操作台板安装槽211的槽侧壁上开设弧面卡合槽2111，以及在操作台板31的两侧固定设置与弧面卡合槽2111相配合的弧面卡合块311，通过滚珠轴承耳块32与导轨柱214活动套装连接，以及弧面卡合块311与弧面卡合槽2111活动连接的两种连接方式，使得操作台板31安装在操作台板安装槽211内时更加稳定和牢固，从操作台板安装槽211内推出后也可稳定牢固的安装在操作台板安装槽211内。
所述伸缩操作台机构还设置有动力转置，所述动力装置包括驱动电机，所述驱动电机连接液压推动组件，驱动电机的转动带动液压推动组件中第二液压缸转动，通过第二液压缸推动操作台板移动到开挖斜面前，解决了传统的施工用台车不能够充分接触到微台阶斜面的问题，更加的便于进行施工。
所述驱动电机存在智能控制装置，所述智能控制装置能通过智能控制进气道和燃油仓，自动调控驱动电机工作时所通入的空气的量和燃油的量，从而达到均衡状态，使所述驱动电机的工作效率最高且同时到达节省燃料保护驱动电机的目的，具体步骤如下所述：
步骤A1，根据以下公式计算所述驱动电机的气压转化速率：
其中，nc代表所述驱动电机的气压转化速率，N代表所述驱动电机的转速，Tin代表所述驱动电机的进气道温度，Td代表排气道处的温度，Pid代表所述驱动电机进气道所受到的压力，Pi代表所述驱动电机排气道所受到的压力；
步骤A2，根据以下公式计算所述驱动电机的出口焓：
其中，Hout代表求解得到的出口焓，Pf代表所述发动机气缸内的压强的大小，Pb代表标准大气压强，nd代表所述燃油的粘度，Sh代表所述燃油的含硫量，ρ代表所述燃油的密度，SF代表所述燃油中水分的含有量，ZZ代表所述燃油中的机械杂质的含量，CT代表燃料油残炭量，RZ代表单位重量的燃料油完全燃烧时所放出的热量，log代表以2为底的对数，e代表自然常数，ln代表以e为底的对数；
步骤A3，将求解得到的出口焓和代入以下公式中求解判断值：
其中，R代表求解得到的判断值，φ代表预设的调节系数，其值为0-1之间，Y代表所述进气道中进入的空气中的含氧量的多少，DN代表所述进气道中进入的空气中的含氮量的多少，JQ代表所述进气道中进入的空气中的含游离甲醛量的多少，BE代表所述进气道中进入的空气中的含苯量的多少，AN代表所述进气道中进入的空气中的含氨量的多少；
步骤A4，当所述R的值大于0.8时，所述智能控制装置控制燃油仓开启通入燃油，同时进气道关闭，从而增加驱动电机气缸内的燃油含量，当所述R的值小于0.3时，所述智能控制装置控制燃油仓关闭通入燃油，同时进气道开启，从而增加驱动电机气缸内的空气含量，当0.3≤R≤0.8时，所述智能控制装置同时控制燃油仓开启通入燃油和进气道开启通入空气。
上述技术方案的有益效果：利用上述技术，可以根据所述驱动电机工作时的所述进气道所进空气的质量，以及所述驱动电机气缸内的燃油的质量和所述驱动电机所处环境压强以及进气道、排气道处的温度和转速的不同，从而智能的调整所述空气和燃油的含量，达到提高所述驱动电机工作效率的情况下同时达到节约燃油和保护发动机的目的。
综上所述：本发明提供了一种软岩隧道全断面微台阶开挖施工用台车，包括移动小车支撑机构1和固定台面机构2，固定台面机构2固定焊接在移动小车支撑机构1上，且固定台面机构2上还安装有伸缩操作台机构3，通过在固定底板11的四角处固定焊接液压固定件安装块111，并将第一液压缸131固定安装在液压固定件安装块111上，且伸缩端贯穿液压固定件安装块111，在第一液压缸131的伸缩端上固定焊接固定支撑块132，当本施工台车在移动到开挖斜面前时，第一液压缸131的伸缩端伸出，将固定支撑块132下压在地面上，对移动小车支撑机构1起到支撑固定的效果，防止在施工时，因移动小车支撑机构1移动造成施工意外的现象发生，同时移动小车支撑机构1得到固定，也方便施工员进行施工；通过在固定底板11的上端面固定焊接支撑柱14，将支撑板21通过焊接孔213套装在支撑柱14上，并与支撑柱14固定焊接，这样的主骨架焊接结构，使得固定台面机构2与支撑柱14的连接更加稳定，与传统的悬臂式台架相比，本固定台面机构2更加稳定，且在移动时更加便于保持平衡，增加了安全性；将操作台板31活动安装在支撑板21上端面开设的操作台板安装槽211内，且连接块33穿过贯穿口212与第二液压缸221的伸缩端上固定焊接的连接头223固定连接，当本施工用台车移动到开挖斜面前时，通过第二液压缸221的伸缩端伸出，将操作台板31从操作台板安装槽211内推出，并移动到开挖斜面前，解决了传统的施工用台车不能够充分接触到微台阶斜面的问题，更加的便于进行施工；将两组的导轨柱214固定焊接在贯穿口212内，并将安装在操作台板31下端面的滚珠轴承耳块32活动套装在导轨柱214上，同时在操作台板安装槽211的槽侧壁上开设弧面卡合槽2111，以及在操作台板31的两侧固定设置与弧面卡合槽2111相配合的弧面卡合块311，通过滚珠轴承耳块32与导轨柱214活动套装连接，以及弧面卡合块311与弧面卡合槽2111活动连接的两种连接方式，使得操作台板31安装在操作台板安装槽211内时更加稳定和牢固，从操作台板安装槽211内推出后也可稳定牢固的安装在操作台板安装槽211内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
