隧道中隔牆管片拼裝裝置的製作方法
2023-12-10 03:01:26
專利名稱：隧道中隔牆管片拼裝裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種盾構法隧道施工的輔助設備，特別涉及一種屬於隧道施工機械領域的大直徑隧道中間牆拼裝機器人裝置。
背景技術：
隨著城市建設的發展，地鐵、地下排管工程不斷增加，隧道盾構法開挖憑藉自身的優勢逐漸成為城市地下施工的主要手段。尤其是大直徑盾構的使用，在越江隧道，公路隧道的使用中更為廣泛。其目的就是開挖一條隧道能夠取得多種用途，如果隧道用於雙向車道或者中間必須有隔離牆時，其中間牆的安裝施工存在一定困難，中間牆的順利安裝是影響整條隧道完工的主要因素之一。現有的技術方案是通過現場澆築混凝土中間牆，速度慢，成本高，安全性較差，質量不能保證。到目前為止還沒有一種機械設備用於此用途。目前國內外的盾構機製造廠家以及相關的機械設備製造廠家都沒有此設備或者是相類似的設備。由此本發明人設計了一種大直徑隧道中隔牆拼裝機器人裝置，通常我們把機械人裝置擺放於隧道通道內的一側，在地面布上軌道，機器人拼裝裝置的輪子安放於軌道之上，然後利用此輪子就可以在軌道上前後移動，同時，中隔牆拼裝機器人裝置可以將另外車道上的中間牆夾取並安裝固定於隧道中間位置，並且在安裝時，通過其內的調節裝置，能夠對中間牆的安裝位置進行調整，達到一定的微調的目的。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種大直徑隧道中間牆拼裝機器人裝置，它能快速準確的安裝隧道的中間牆，節省更多的拼裝時間和更好的保證工人的安全。本發明的大直徑隧道中間牆拼裝機器人裝置，安裝於隧道一側的軌道上，包括一底座，在底座上樞接一擺臂，擺臂的擺動端與一動臂相樞接；擺臂上樞接有調整其狀態的擺臂油缸，動臂上樞接有調整其狀態的動臂油缸；在動臂上設有一鉗體機構，該鉗體機構包括一鉗體平移座和與之相連的一鉗體， 該鉗體上設有用於固定中間牆的管片螺栓的管片螺栓固定口 ；所述鉗體平移座與兩個鉗體平移油缸相連；鉗體平移座上設有一齒輪軸，在動臂上設有鉗體轉向油缸和與之相連的齒條，齒條與齒輪軸嚙合。所述鉗體左右兩端各設有一第一鉗體調整油缸，上下兩端各設有一第二鉗體調整油缸。在其底座上設有一行走機構，該行走機構上設有一軌道夾持器和底座推進油缸； 軌道夾持器上設有用於夾緊軌道的軌道夾持油缸。所述油缸採用嵌套和螺紋形式連接。本發明的大直徑隧道中間牆拼裝機器人裝置能夠在軌道上前後移動，並且可以自動抓取和拼裝中間牆，在安裝時能夠對中間牆的安裝位置進行適當的調整；具有多個自由度動作調節的功能，能夠提高夾取和安裝中間牆的安全性和精準性。施工能夠節約更多的時間和成本，保證工程的施工周期。
圖1是本發明的結構軸側視圖示意圖；圖2是本發明的結構後視圖示意圖；圖3是本發明的結構側視圖示意圖；圖4為本發明的行走機構示意圖；圖5為本發明的的行走機構的軌道夾持器的結構示意圖；圖6為本發明的抓取示意圖；圖7為本發明的起吊示意圖；圖8為本發明的轉向示意圖；圖9為本發明的安裝示意圖。
具體實施例方式現結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。參看圖1，本發明的大直徑隧道中間牆拼裝機器人裝置，在其底座100上設有一行走機構20，該中間牆拼裝機器人的運動依靠行走機構20完成。配合參看圖3、圖4、圖5，本發明的大直徑隧道中間牆拼裝機器人裝置安裝於隧道一側軌道10上，行走機構20上設有一軌道夾持器21，在整體設備需要行走時，軌道夾持器油缸211伸出作業，夾緊軌道10，同時與行走機構20相連的底座推進油缸23作業，推動整體設備沿軌道10向前移動，則整體就會順著軌道10運動。然後放開軌道夾持器21的油缸夾持，利用底座推進油缸23的伸縮移動，將軌道夾持器21移動至前方指定位置，然後將軌道夾持器21的油缸211夾持住軌道10，重複前面動作即完成中間牆拼裝機器人的運動。在圖1中，在其底座100上樞接一擺臂40，擺臂40進一步與一動臂50相樞接。擺臂40上還樞接擺臂油缸41，用於調節其狀態；動臂50上樞接動臂油缸51，用於調節動臂的狀態。在動臂50上設有一鉗體平移座61和與之相連的一鉗體62，鉗體62上設有管片螺栓固定口 620，通過管片螺栓固定口 620與管片螺栓連接，進而使得中隔牆9與鉗體62固定。鉗體62左右兩端各設有一第一鉗體調整油缸621，另上下兩端各設有一第二鉗體調整油缸622，通過第一鉗體調整油缸621和第二鉗體調整油缸622的伸縮，可以調節中間牆的合適狀態。在動臂50上還設有兩個鉗體平移油缸55，其作用於鉗體平移座61上，通過對鉗體平移座61的平移來實現對鉗體62的平移。配合參看圖2，在動臂50上設有鉗體轉向油缸52和與之相連的齒條53，鉗體平移座61上設有一齒輪軸611，齒條53與齒輪軸611嚙合。鉗體轉向油缸52可控制齒條53上下運動，通過齒條53與旋轉齒輪軸611的齒形嚙合使鉗體平移座61發生90 °旋轉，進而使鉗體62發生90°旋轉。中隔牆拼裝機器人的一個特點是不再依靠大量的人工作業，減少勞動強度，實現機械自動化作業。圖6 圖9所示為中間牆拼裝機器人整體安裝於已經竣工的隧道中，位於隧道的一側的軌道上；中隔牆運輸設備(圖中未示)則位於隧道的另一側，中隔牆9處於平臥狀態。本發明的中隔牆拼裝機器人在工作時，擺臂油缸41與動臂擺動油缸51伸出，使鉗體62到達中隔牆9放置上方時，鉗體平移油缸55伸出，使鉗體62抵達中隔牆9，通過中隔牆9的管片螺栓使得中隔牆9與鉗體62固定，同時第二鉗體調整油缸622伸出，以防止中隔牆9發生旋轉，如圖6所示；然後，擺臂油缸41與動臂擺動油缸51收回，使抓取的中隔牆9到達指定的位置， 如圖7所示；鉗體轉向油缸52伸出，通過齒條53與旋轉齒輪軸611的齒形嚙合使鉗體發生 90°旋轉，使中隔牆9旋轉到安裝所需的角度，如圖8所示；鉗體平移油缸55收回，中隔牆9到達安裝位置，此時，由第一鉗體調整油缸621與第二鉗體調整油缸622配合動作，可以使固定在鉗體62上的中隔牆9圍繞自己的Y、Z軸做旋轉調整，這使得中隔牆9能夠到達最佳的安裝狀態，如圖9所示。安裝完成後，作業人員完成管片螺栓的拆除工作。綜上所述，本發明所述的中隔牆拼裝機器人實現了六自由度的多角度調整安裝， 避免了中隔牆在安裝時缺少微調的情況，並且能夠實現機械自動化拼裝，更好的節省了時間以及提高了施工的安全性，說明了此設備更可靠的中隔牆安裝性能，適用於單洞雙線隧道中隔牆施工。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
1.一種隧道中隔牆管片拼裝裝置，安裝於隧道一側的軌道上，包括一底座，其特徵是 在底座上樞接一擺臂，擺臂的擺動端與一動臂相樞接；擺臂上樞接有調整其狀態的擺臂油缸，動臂上樞接有調整其狀態的動臂油缸；在動臂上設有一鉗體機構，該鉗體機構包括一鉗體平移座和與之相連的一鉗體，該鉗體上設有用於固定中間牆的管片螺栓的管片螺栓固定口 ；所述鉗體平移座與兩個鉗體平移油缸相連；鉗體平移座上設有一齒輪軸，在動臂上設有鉗體轉向油缸和與之相連的齒條，齒條與齒輪軸嚙合。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵是所述鉗體左右兩端各設有一第一鉗體調整油缸，上下兩端各設有一第二鉗體調整油缸。
3.如權利要求2所述的裝置，其特徵是在其底座上設有一行走機構，該行走機構上設有一軌道夾持器和底座推進油缸；軌道夾持器上設有用於夾緊軌道的軌道夾持油缸。
4.如權利要求1 3任一項所述的裝置，其特徵是所述油缸採用嵌套和螺紋形式連接。
全文摘要
本發明是一種隧道中隔牆管片拼裝裝置，安裝於隧道一側的軌道上，包括一底座，在底座上樞接一擺臂，擺臂的擺動端與一動臂相樞接；擺臂上樞接有調整其狀態的擺臂油缸，動臂上樞接有調整其狀態的動臂油缸；在動臂上設有一鉗體機構，該鉗體機構包括一鉗體平移座和與之相連的一鉗體，該鉗體上設有用於固定中間牆的管片螺栓的管片螺栓固定口；所述鉗體平移座與兩個鉗體平移油缸相連；鉗體平移座上設有一齒輪軸，在動臂上設有鉗體轉向油缸和與之相連的齒條，齒條與齒輪軸嚙合。本發明用於施工能夠節約更多的時間和成本，保證工程的施工周期。
文檔編號E21D11/40GK102359384SQ20111028094
公開日2012年2月22日 申請日期2011年9月21日 優先權日2011年9月21日
發明者李 浩, 陳鼎, 顧建江 申請人:上海隧道工程股份有限公司