[发明专利]隧道边墙钢筋定位器和定位方法

说明书

本发明公开了一种隧道边墙钢筋定位器，在仰拱栈桥的同一侧至少设置有两组钢筋定位臂机构，钢筋定位臂机构包括大臂、中臂和小臂，大臂由第一伸缩缸驱动大臂绕铰接点转动实现水平方向的转动，中臂由三个在竖直平面内呈“Z”字形布置的第二伸缩缸构成，实现小臂在竖直平面的转动或伸缩，小臂的两个臂杆上各设置有一个第三伸缩缸实现臂杆的伸缩，两个臂杆的内侧端之间设置有第四伸缩缸；同一侧的两组钢筋定位臂机构的小臂之间通过四根定位杆相连，两根定位杆上下间隔设在小臂的内侧，两根定位杆上下间隔设在小臂的外侧，每根定位杆上间隔固定地分布有若干钢筋定位夹。能同时对边墙内层、外层钢筋进行三维定位，特别是对高低不等的边墙钢筋一次性定位。

技术领域

本发明涉及隧道支护设备，尤其涉及隧道边墙钢筋的定位设备和定位方法。

背景技术

隧道衬砌施工时，边墙钢筋绑扎过程中钢筋定位非常困难,无法对钢筋进行精确三维定位，经常出现钢筋间距忽大忽小、钢筋保护层厚度过大或过小、钢筋紧贴防水板导致戳伤防水板、下料过长引起钢筋浪费等问题，严重影响衬砌施工质量，造成隧道结构耐久性差。现有技术中有一些钢筋定位器，但这些钢筋定位器不能对钢筋进行绝对定位(即X、Y、Z方向的三维定位)、钢筋定位器间距不易或不能调整、不能对边墙内层钢筋和外层钢筋同时定位(特别是对边墙钢筋高低不等的情况)。尚未发现对边墙钢筋进行三维精确定位的方法及设备。

发明内容

本发明旨在提供一种能同时对边墙内层、外层钢筋进行精确三维定位的方法及设备，特别是对高低不等的边墙钢筋一次性定位，且操作方便、效率较高的钢筋定位器，同时精确定位有助于钢筋标准化下料、减少或避免钢筋浪费。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种隧道边墙钢筋定位器，包括仰拱栈桥、钢筋定位臂机构、定位杆和钢筋定位夹，所述仰拱栈桥的同一侧至少设置有两组钢筋定位臂机构，每组钢筋定位臂机构包括由内到外依次铰接的大臂、中臂和小臂，所述大臂的内侧端铰接在仰拱栈桥的外侧，由第一伸缩缸驱动大臂绕铰接点转动实现水平方向的转动，中臂由三个在竖直平面内呈“Z”字形布置的第二伸缩缸构成，实现小臂在竖直平面的转动或伸缩，小臂包括上下间隔设置的两个臂杆，每个臂杆上设置有一个第三伸缩缸实现臂杆的伸缩，两个所述臂杆的内侧端之间设置有第四伸缩缸用于调整小臂的两臂杆之间的距离；同一侧的两组钢筋定位臂机构的小臂之间通过四根定位杆相连，其中两根定位杆上下间隔设在小臂的内侧，另外两根定位杆上下间隔设在小臂的外侧，每根定位杆上间隔固定地分布有若干钢筋定位夹，位于内侧上方的定位杆上的钢筋定位夹与位于外侧下方的定位杆上的钢筋定位夹对应设置，位于内侧下方的定位杆上的钢筋定位夹与位于外侧上方的定位杆上的钢筋定位夹对应设置，且内侧上方与内侧下方的定位杆的钢筋定位夹错开设置。

作为上述方案的优选，所述大臂呈“U”形，且“U”的开口端朝向内侧，并通过两个端头上下间隔地铰接在仰拱栈桥上，所述第一伸缩缸相对大臂上下居中设置以保证大臂受力平衡。

进一步，所述小臂的臂杆能相对于中臂转动，确保钢筋定位器可以收折，从而占用较小的空间。

同时，本发明还提供了一种利用上述隧道边墙钢筋定位器进行隧道边墙钢筋的定位方法，包括以下步骤：

第一步,对仰拱栈桥进行定位，仰拱栈桥一端支承在已铺好的仰拱上，另一端支撑在未铺设仰拱一侧，仰拱栈桥的中心线与隧道中心线平行；第二步，通过伸长、缩短、旋转钢筋定位器的各个臂，使钢筋定位器在隧道纵断面内的位置得到确定，再调整钢筋定位夹之间的距离使钢筋定位器在隧道长度方向的位置得到确定，从而实现了对钢筋定位器的三维定位；第三步，用钢筋定位夹夹住边墙钢筋，从而实现对边墙钢筋的三维定位。

最好是，所述仰拱栈桥的中心线与隧道中心线在同一竖直面内。