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盾构管片拼装机的提升横梁装置

申请号 CN201110280945.X 申请日 2011-09-21 公开(公告)号 CN102305089B 公开(公告)日 2014-01-01
申请人 上海隧道工程股份有限公司; 发明人 张闵庆; 闵锐; 徐晓磊; 张雅澜; 陈雁冰;
摘要 本 发明 是一种盾构管片拼装机的提升横梁装置,包括安装于该盾构拼装机提升横梁内的一套钳紧装置,一个上下偏移油缸和一个左右偏移油缸以及一个套筒装置。该钳紧装置包括一套球铰装置,一根球铰油缸和一 块 管片座机构,该球铰装置位于钳紧装置的球铰油缸与管片座机构之间,该球铰油缸包括球铰油缸缸体和 活塞 杆,所述 活塞杆 与一 定位 卡口相连,管片拼装 螺栓 可径向地插入该定位卡口,通过 锁 紧球铰油缸确保管片提升时的安全。本发明的盾构管片拼装机的提升横梁装置,由于所述活塞杆与一定位卡口相连,管片拼装螺栓可径向地插入该定位卡口,可以提高施工过程中管片拼装的效率、安全性及可靠性。
权利要求

1.一种盾构管片拼装机的提升横梁装置,包括一个上下偏移油缸、一个左右偏移油缸、一个套筒装置以及安装于该盾构管片拼装机的提升横梁内的一套钳紧装置,该钳紧装置包括一套球铰装置,一根球铰油缸和一管片座机构,其特征是:所述球铰装置位于钳紧装置的球铰油缸与管片座机构之间,其包括上球铰盖、下球铰盖、球铰垫块及球铰,所述上球铰盖和下球铰盖包裹球铰,所述球铰垫块位于上球铰盖和下球铰盖之间。
2.如权利要求1所述的盾构管片拼装机的提升横梁装置,其特征是:该球铰油缸包括球铰油缸缸体和活塞杆,该活塞杆与一定位卡口相连,管片拼装螺栓可径向地插入该定位卡口。
3.如权利要求2所述的盾构管片拼装机的提升横梁装置,其特征是:所述提升横梁装置上还设有导向块,其与管片座机构接触
4.如权利要求3所述的盾构管片拼装机的提升横梁装置,其特征是:所述套筒装置包括套筒、调整板及滑块盖板,所述调整板被嵌在提升横梁的一端,外部被所述滑块盖板盖住,所述套筒直接与调整板接触。
5.如权利要求4所述的盾构管片拼装机的提升横梁装置,其特征是:所述调整板的材料是

说明书全文

盾构管片拼装机的提升横梁装置

技术领域

[0001] 本发明涉及盾构法隧道施工的一种盾构管片拼装机,尤其涉及盾构管片拼装机的一种提升横梁装置。

背景技术

[0002] 管片拼装机作为盾构掘进机的主要构成部件之一,用途是在盾构机向前掘进一环后,将预制混凝土管片拼装成隧道结构。管片拼装机的质量也会直接影响地下土的渗透和地表沉降,而且管片拼装机的速度对于整个隧道施工的速度也是有很大的影响,好的拼装机能够加快施工进度,节约施工建设成本。参看图8,现有的管片拼装系统由旋转盘体(中心支撑回转机构)、固定盘体、大轴承、小齿轮、提升横梁91、提升油缸92、钳紧装置93等组成,拼装机能实现管片紧、平移、回转、升降、仰俯、横摇和偏转7种动作,除锁紧动作外的其余6种动作与管片的6个自由度相对应。
[0003] 管片从外界运输进来后,首先人工将管片拼装螺栓拧上,然后通过储运机构将管片运送至拼装机下方,调整好位置,然后抓取管片。现有的管片拼装机的钳紧装置93对于管片拼装螺栓卡口定位是径向插入,操作人员很难把握,而插销子和吊环也是不容易操作、费时费、不太安全的;目前,国内的盾构地下施工用的管片拼装机虽然实现了管片移动的机械化,但是管片的对中定位、拼装就位等大多数还是靠人工作业,而且拼装机的管片拼装技术、插接管片技术,拼装多类型管片等技术尚需要进一步加大开发力度。
[0004] 国内外的盾构机制造厂家,如德国海瑞克盾构有采用类似的提升横梁装置,能很好的实现管片拼装动作的微调,但国内目前还没有见到此类提升横梁拼装装置的实例报道,拼装机的抓取动作基本上还是停留在用吊环和销子来实现,管片微调自由度的实现也不是很理想。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种容易进行管片拼装定位的盾构管片拼装机的提升横梁装置。
[0006] 本发明的盾构管片拼装机的提升横梁装置,包括安装于该盾构拼装机的提升横梁内的一套钳紧装置,一个上下偏移油缸和一个左右偏移油缸以及一个套筒装置,该钳紧装置包括一套球铰装置,一根球铰油缸和一管片座机构,球铰装置位于钳紧装置的球铰油缸与管片座之间,其包括上球铰盖、下球铰盖、球铰垫块及球铰,上球铰盖和下球铰盖包裹球铰,球铰垫块位于上球铰盖和下球铰盖之间。
[0007] 该球铰油缸包括球铰油缸缸体和活塞杆,所述活塞杆与一定位卡口相连,管片拼装螺栓可径向地插入该定位卡口。
[0008] 所述提升横梁装置上还设有导向块,其与管片座机构接触
[0009] 所述套筒装置包括提升横梁、套筒、调整板及滑块盖板,所述调整板被嵌在提升横梁内,外部被所述滑块盖板盖住,所述套筒直接与所述调整板接触。
[0010] 调整板的材料是
[0011] 本发明的盾构管片拼装机的提升横梁装置,由于所述活塞杆与一定位卡口相连,管片拼装螺栓可径向地插入该定位卡口,操作人员只需遥控将球铰油缸提起即可轴向自动锁紧,不需要操作人员人工操作,同时可以清楚的看到管片螺栓的安装定位情况,省去了人工插销子和吊环这些不易把握的危险动作,从而可以提高施工过程中了管片拼装的效率、安全性及可靠性。附图说明
[0012] 图1是本发明的盾构管片拼装机的提升横梁装置的钳紧装置与管片拼装螺栓定位示意图;
[0013] 图2是本发明的盾构管片拼装机的提升横梁装置的钳紧装置的管片拼装螺栓的定位卡口示意图;
[0014] 图3是管片拼装螺栓卡入钳紧装置后的示意图;
[0015] 图4是本发明的盾构管片拼装机的提升横梁装置的结构示意图;
[0016] 图5是图4的局部放大图;
[0017] 图6是本发明的盾构管片拼装机的提升横梁装置的套筒装置的示意图;
[0018] 图7是本发明的盾构管片拼装机的提升横梁装置的偏移油缸和导向块示意图;
[0019] 图8是现有的盾构管片拼装机的结构示意图。

具体实施方式

[0020] 现结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0021] 参看图1~图5,本发明的盾构管片拼装机的提升横梁装置包括一钳紧装置10,其安装于盾构拼装机的提升横梁内,该钳紧装置10包括一球铰油缸,球铰油缸包括球铰油缸缸体111和活塞杆112,螺母12及外螺纹套13用于连接球铰油缸缸体111及活塞杆112,管片拼装螺栓16用于连接管片与拼装机,当管片运入盾构机内时,先将管片拼装螺栓16拧入管片的螺纹孔,之后拼装机轴向平移到管片正上方,球铰油缸通过提升管片拼装螺栓16从而提升管片。管片座机构17对管片起到定位的作用,当球铰油缸提升管片时管片座机构17将对提升这一动作进行定位,并完成管片的锁紧,从而使管片固定于提升横梁下方。
[0022] 参看图2,所述活塞杆112与一定位卡口18相通。
[0023] 本发明的盾构管片拼装机的提升横梁装置还包括一球铰装置20,包括有上球铰盖21、下球铰盖22、球铰垫块23及球铰24。上下球铰盖包裹球铰24,球铰垫块23位于上球铰盖21和下球铰盖22之间,整个球铰装置20位于钳紧装置10的球铰油缸与管片座机构17之间,承受管片重力及钳紧装置10自重。通过拼装机的轴向平移、径向提升及旋转,管片能实现三个自由度的粗调。
[0024] 参看图7,提升横梁装置内设有两个小油缸,分别是上下偏移油缸31和左右偏移油缸32,通过这两个油缸的伸缩推动管片座机构17运动,配合球铰装置20能实现管片另外两个自由度的微调。
[0025] 所述提升横梁装置上还设有导向块35,其与管片座机构17始终接触,利用球铰装置20,来实现上下、左右偏移油缸的运动,达到两个方向的微调。此时管片连同管片座机构17一起在两个偏移油缸的推动下,沿着两个导向块35作摆动。在导向块35的作用下,管片及管片座机构17能够沿着偏移油缸所施加的力的方向运动,从而很好的控制了管片的微调。
[0026] 本发明的盾构管片拼装机的工作原理是:首先管片储运机构运送管片至拼装机正下方,位置确定后将管片拼装螺栓16安装好;然后将拼装机抓取位置调整至管片正上方,调节提升油缸92,使拼装机下降至管片上方。并且球铰油缸定位口卡住管片拼装螺栓16,再提升球铰油缸,使管片拼装螺栓16能完全卡在定位口;此时,调节提升油缸92位置,调节回转盘体位置,使得管片位置在安装位置的正上方,再调节提升油缸92,辅以配合两个小油缸微调管片,直到管片位置确定后安装管片,此时,一片管片拼装结束。
[0027] 参看图6,本发明的盾构管片拼装机的提升横梁装置还包括一套筒装置40,包括有提升横梁41、套筒42、调整板43及滑块盖板44,调整板43被嵌在提升横梁内41,外面用滑块盖板44盖住,其中调整板43采用铜材料。套筒42直接与调整板43接触,运动过程中二者有相对位移,套筒装置40配合提升油缸的不同步运动来实现管片拼装的第六个自由度,工作时两个提升油缸不同步运动,由于它们的平行距离保持不变,必然要求提升横梁的径向长度是要改变的,若无套筒装置,则将出现死点,提升油缸不同步运动也无法实现。
[0028] 以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。