盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置的製作方法
2023-12-10 03:02:21
專利名稱：盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及盾構法隧道施工的一種盾構管片拼裝機，尤其涉及盾構管片拼裝機的一種提升橫梁裝置。
背景技術：
管片拼裝機作為盾構掘進機的主要構成部件之一，用途是在盾構機向前掘進一環後，將預製混凝土管片拼裝成隧道結構。管片拼裝機的質量也會直接影響地下水土的滲透和地表沉降，而且管片拼裝機的速度對於整個隧道施工的速度也是有很大的影響，好的拼裝機能夠加快施工進度，節約施工建設成本。參看圖8，現有的管片拼裝系統由旋轉盤體 (中心支撐迴轉機構)、固定盤體、大軸承、小齒輪、提升橫梁91、提升油缸92、鉗緊裝置93 等組成，拼裝機能實現管片鎖緊、平移、迴轉、升降、仰俯、橫搖和偏轉7種動作，除鎖緊動作外的其餘6種動作與管片的6個自由度相對應。管片從外界運輸進來後，首先人工將管片拼裝螺栓擰上，然後通過儲運機構將管片運送至拼裝機下方，調整好位置，然後抓取管片。現有的管片拼裝機的鉗緊裝置93對於管片拼裝螺栓卡口定位是徑向插入，操作人員很難把握，而插銷子和吊環也是不容易操作、 費時費力、不太安全的；目前，國內的盾構地下施工用的管片拼裝機雖然實現了管片移動的機械化，但是管片的對中定位、拼裝就位等大多數還是靠人工作業，而且拼裝機的管片拼裝技術、插接管片技術，拼裝多類型管片等技術尚需要進一步加大開發力度。國內外的盾構機製造廠家，如德國海瑞克盾構有採用類似的提升橫梁裝置，能很好的實現管片拼裝動作的微調，但國內目前還沒有見到此類提升橫梁拼裝裝置的實例報導，拼裝機的抓取動作基本上還是停留在用吊環和銷子來實現，管片微調自由度的實現也不是很理想。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種容易進行管片拼裝定位的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置。本發明的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置，包括安裝於該盾構拼裝機的提升橫梁內的一套鉗緊裝置，一個上下偏移油缸和一個左右偏移油缸以及一個套筒裝置，該鉗緊裝置包括一套球鉸裝置，一根球鉸油缸和一塊管片座機構，球鉸裝置位於鉗緊裝置的球鉸油缸與管片座之間，其包括上球鉸蓋、下球鉸蓋、球鉸墊塊及球鉸，上球鉸蓋和下球鉸蓋包裹球鉸，球鉸墊塊位於上球鉸蓋和下球鉸蓋之間。該球鉸油缸包括球鉸油缸缸體和活塞杆，所述活塞杆與一定位卡口相連，管片拼裝螺栓可徑向地插入該定位卡口。所述提升橫梁裝置上還設有導向塊，其與管片座機構接觸。所述套筒裝置包括提升橫梁部件、套筒、調整板及滑塊蓋板，所述調整板被嵌在提升橫梁內，外部被所述滑塊蓋板蓋住，所述套筒直接與所述調整板接觸。
調整板的材料是銅。本發明的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置，由於所述活塞杆與一定位卡口相連， 管片拼裝螺栓可徑向地插入該定位卡口，操作人員只需遙控將球鉸油缸提起即可軸向自動鎖緊，不需要操作人員人工操作，同時可以清楚的看到管片螺栓的安裝定位情況，省去了人工插銷子和吊環這些不易把握的危險動作，從而可以提高施工過程中了管片拼裝的效率、 安全性及可靠性。
圖1是本發明的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置的鉗緊裝置與管片拼裝螺栓定位示意圖；圖2是本發明的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置的鉗緊裝置的管片拼裝螺栓的定位卡口示意圖；圖3是管片拼裝螺栓卡入鉗緊裝置後的示意圖；圖4是本發明的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置的結構示意圖；圖5是圖4的局部放大圖；圖6是本發明的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置的套筒裝置的示意圖；圖7是本發明的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置的偏移油缸和導向塊示意圖；圖8是現有的盾構管片拼裝機的結構示意圖。
具體實施例方式現結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。參看圖1 圖5，本發明的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置包括一鉗緊裝置10，其安裝於盾構拼裝機的提升橫梁內，該鉗緊裝置10包括一球鉸油缸，球鉸油缸包括球鉸油缸缸體111和活塞杆112，螺母12及外螺紋套13用於連接球鉸油缸缸體111及活塞杆112， 管片拼裝螺栓16用於連接管片與拼裝機，當管片運入盾構機內時，先將管片拼裝螺栓16擰入管片的螺紋孔，之後拼裝機軸向平移到管片正上方，球鉸油缸通過提升管片拼裝螺栓16 從而提升管片。管片支撐座17對管片起到定位的作用，當球鉸油缸提升管片時管片支撐座 17將對提升這一動作進行定位，並完成管片的鎖緊，從而使管片固定於提升橫梁下方。參看圖2，所述活塞杆112與一定位卡口 18相通。本發明的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置還包括一球鉸裝置20，包括有上球鉸蓋 21、下球鉸蓋22、球鉸墊塊23及球鉸M。上下球鉸蓋包裹球鉸對，球鉸墊塊23位於上球鉸蓋21和下球鉸蓋22之間，整個球鉸裝置20位於鉗緊裝置10的球鉸油缸與管片座17之間，承受管片重力及鉗緊裝置10自重。通過拼裝機的軸向平移、徑向提升及旋轉，管片能實現三個自由度的粗調。參看圖7，提升橫梁裝置內設有兩個小油缸，分別是上下偏移油缸31和左右偏移油缸32，通過這兩個油缸的伸縮推動管片支撐座7運動，配合球鉸裝置20能實現管片另外兩個自由度的微調。所述提升橫梁裝置上還設有導向塊35，其與管片支撐座7始終接觸，利用球鉸裝置20，來實現上下、左右偏移油缸的運動，達到兩個方向的微調。此時管片連同管片支撐座7—起在兩個偏移油缸的推動下，沿著兩個導向塊35作擺動。在導向塊35的作用下，管片及管片支撐座7能夠沿著偏移油缸所施加的力的方向運動，從而很好的控制了管片的微調。本發明的盾構管片拼裝機的工作原理是首先管片儲運機構運送管片至拼裝機正下方，位置確定後將管片拼裝螺栓16安裝好；然後將拼裝機抓取位置調整至管片正上方， 調節提升油缸92，使拼裝機下降至管片上方。並且球鉸油缸定位口卡住管片拼裝螺栓16， 再提升球鉸油缸，使管片拼裝螺栓16能完全卡在定位口 ；此時，調節提升油缸92位置，調節迴轉盤體位置，使得管片位置在安裝位置的正上方，再調節提升油缸92，輔以配合兩個小油缸微調管片，直到管片位置確定後安裝管片，此時，一片管片拼裝結束。參看圖6，本發明的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置還包括一套筒裝置40，包括有提升橫梁41、套筒42、調整板43及滑塊蓋板44，調整板43被嵌在提升橫梁內41，外面用滑塊蓋板44蓋住，其中調整板43採用銅材料。套筒42直接與調整板43接觸，運動過程中二者有相對位移，套筒裝置40配合提升油缸的不同步運動來實現管片拼裝的第六個自由度，工作時兩個提升油缸不同步運動，由於它們的平行距離保持不變，必然要求提升橫梁的徑向長度是要改變的，若無套筒裝置，則將出現死點，提升油缸不同步運動也無法實現。以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
1.一種盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置，包括安裝於該盾構拼裝機的提升橫梁內的一套鉗緊裝置，一個上下偏移油缸和一個左右偏移油缸以及一個套筒裝置，該鉗緊裝置包括一套球鉸裝置，一根球鉸油缸和一塊管片座機構，其特徵是所述球鉸裝置位於鉗緊裝置的球鉸油缸與管片座之間，其包括上球鉸蓋、下球鉸蓋、球鉸墊塊及球鉸，所述上球鉸蓋和下球鉸蓋包裹球鉸，所述球鉸墊塊位於上球鉸蓋和下球鉸蓋之間。
2.如權利要求1所述的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置，其特徵是該球鉸油缸包括球鉸油缸缸體和活塞杆，該活塞杆與一定位卡口相連，管片拼裝螺栓可徑向地插入該定位卡口。
3.如權利要求2所述的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置，其特徵是所述提升橫梁裝置上還設有導向塊，其與管片座機構接觸。
4.如權利要求3所述的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置，其特徵是所述套筒裝置包括提升橫梁部件、套筒、調整板及滑塊蓋板，所述調整板被嵌在提升橫梁內，外部被所述滑塊蓋板蓋住，所述套筒直接與調整板接觸。
5.如權利要求4所述的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置，其特徵是所述調整板的材料是銅。
全文摘要
本發明是一種盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置，包括安裝於該盾構拼裝機提升橫梁內的一套鉗緊裝置，一個上下偏移油缸和一個左右偏移油缸以及一個套筒裝置。該鉗緊裝置包括一套球鉸裝置，一根球鉸油缸和一塊管片座機構，該球鉸裝置位於鉗緊裝置的球鉸油缸與管片座機構之間，該球鉸油缸包括球鉸油缸缸體和活塞杆，所述活塞杆與一定位卡口相連，管片拼裝螺栓可徑向地插入該定位卡口，通過鎖緊球鉸油缸確保管片提升時的安全。本發明的盾構管片拼裝機的提升橫梁裝置，由於所述活塞杆與一定位卡口相連，管片拼裝螺栓可徑向地插入該定位卡口，可以提高施工過程中管片拼裝的效率、安全性及可靠性。
文檔編號E21D11/04GK102305089SQ20111028094
公開日2012年1月4日 申請日期2011年9月21日 優先權日2011年9月21日
發明者張閔慶, 張雅瀾, 徐曉磊, 閔銳 申請人:上海隧道工程股份有限公司