CN102913260A - 一种用于地铁盾构隧道施工的管片快速倒运机构 - Google Patents

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刘飞香
程永亮
郑大桥
张社军
梅勇兵
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Abstract

本发明公开了一种用于地铁盾构隧道施工的管片快速倒运机构，包括盾构后配套拖车车架、设在盾构后配套拖车车架上部的行走轨道、设在行走轨道上的与起重机构连接的行走机构；所述行走机构的传动机构采用链轮链条机构，其中链条沿轨道固定在轨道的下面。本发明可以解决地铁盾构管片转运过程中工序多、成本高、效率低等缺点，通过将管片从盾构后配套拖车上的指定卸载区域一次性倒运到管片拼装区域，实现管片在隧道内的安全快速倒运，提高盾构掘进效率。

Description

一种用于地铁盾构隧道施工的管片快速倒运机构
技术领域
本发明属于搬运机械装置，具体涉及一种用于地铁盾构隧道施工的管片快速倒运机构。
背景技术
目前，国内城市地铁建设迅猛发展，盾构隧道施工由于能够一次性完成隧道开挖、渣土输送和隧道支护，具有安全、高效、环保及自动化程度高等特点，已经成为大多数城市地铁隧道施工中的首选工法。地铁隧道支护所用材料为预制具有一定宽度和厚度的环形钢筋混凝土管片（以下简称管片）；单环管片尺寸取决于隧道设计直径大小，单环管片数量一般由7块管片组成；隧道支护是用盾构配置的管片拼装设备通过移动、旋转、伸缩等动作将每块管片抓取到适当的空间位置，管片之间通过螺栓连接和固定。由于管片拼装设备只能在沿隧道轴线方向有限距离内前后移动，而管片运输车无法将每环管片从隧道地面直接运送到管片拼装区域，所以就必须要在盾构内进行管片倒运。由于受制于盾构后配套车架布局限制和管片倒运机构设计形式，国内外地铁盾构采用的都是管片两次倒运方式，其管片倒运流程分别是管片卸载区域—单轨梁吊机—双轨梁吊机—管片拼装区域和管片卸载区域—双轨梁吊机—管片小车—管片拼装区域，这两种倒运方式都无法将管片从管片卸载区域一次性倒运到管片拼装区域，倒运流程较复杂，倒运周期较长，且增加了设备成本、管片倒运时间和倒运中的安全风险。
发明内容 
本发明的目的是提供一种用于地铁盾构隧道施工的管片快速倒运机构，以解决地铁盾构管片转运过程中工序多、成本高、效率低等缺点，通过将管片从盾构后配套拖车上的指定卸载区域一次性倒运到管片拼装区域，实现管片在隧道内的安全快速倒运，提高盾构掘进效率。
本发明采用的技术方案为：用于地铁盾构隧道施工的管片快速倒运机构，包括盾构后配套拖车车架、设在盾构后配套拖车车架上部的行走轨道、设在行走轨道上的与起重机构连接的行走机构；所述行走机构的传动机构采用链轮链条机构，其中链条沿轨道固定在轨道的下面。
所述行走轨道的中间段相对于前后两段倾斜构成斜坡段。
所述行走轨道采用两根，左右对称平行布置，所述行走机构共两套分别设在两根行走轨道上。
本发明能够一次性将管片倒运至管片拼装区域，而传统的倒运方式是双轨梁吊机首先将管片倒运至管片小车上，再由管片小车将管片运送至管片拼装区域或首先是单轨梁吊机将管片倒运至双轨梁吊机区域，再由双轨梁吊机将管片运输至管片拼装区域。与传统倒运方式相比，本发明的优点主要是：倒运流程大大简化、倒运设备成本降低、倒运周期大幅缩短、倒运安全风险降低，提高了盾构施工效率。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
图1是本发明将管片从卸载区域直接倒运到拼装区域的主视图。
图2是图1的A-A局部剖视图。
图3是图2的Ⅰ局部放大图。
图中：1.管片运输车，2.行走轨道，3.行走机构，4.起重机构，5.起升环链，6.吊梁，7.管片，8.电缆卷筒，9.电缆，10.管片拼装机构，11.成型后的隧道管片，12 盾构后配套拖车车架，13.行走轮， 14.链条，15.链轮。
具体实施方式
参见图1—图3，用于地铁盾构隧道施工的管片快速倒运机构，包括盾构后配套拖车车架12、设在盾构后配套拖车车架12上部的行走轨道2、设在行走轨道2上的与起重机构4连接的行走机构3；行走轨道2共两根，左右对称平行布置，承受设备支承重量和管片7载荷，其中，为了解决轨道管片卸载区域设备和管片拼装区域设备高度存在一定落差的问题，行走轨道2的中间段b相对于前后两段a、c倾斜构成斜坡段；行走机构3共两套，左右对称平行布置，主要包括驱动电机、减速器、传动机构，传动机构采用链轮链条传动，该传动机构不仅能够将减速器输出轴的回转运动转变为链条的直线运动，从而实现行走机构沿行走轨道2的前后移动，而且还能够有效实现行走机构3在斜坡段上的可靠制动；起重机构为两套，左右对称平行布置，主要包括具备相应吨位和起升行程的电动环链葫芦、起升环链5和吊梁6，能够实现管片的起升和下降；吊梁6作为管片7的抓持机构，通过吊钩与起升环链5连接。
图1中，管片运输车1将待拼装的单块管片7从隧道后方运输到盾构后配套拖车内的管片卸载区域，行走轨道2和电缆卷筒8均固定在盾构后配套拖车车架12上部的相应位置；行走机构3带动起重机构4、起升环链5及吊梁6沿行走轨道2移动到管片卸载区域，同时，电缆卷筒8在行走机构3的拖动下在固定位置沿自身轴线旋转，释放相应长度的电缆9；接着，起重机构4驱动起升环链5下降，并带动吊梁6下降到相应的高度，完成吊梁6对管片7的抓取；在行走机构3的驱动下，将管片7逐块吊运至管片拼装机构10的工作区域，直至每环管片拼装成型，成为成型后的隧道管片11。
图2中，本发明中起重机构4、行走机构3等沿隧道轴线左右对称布置，起重机构4将管片7吊起后，不但能够沿隧道轴线前后移动，而且能够靠人工将管片7沿吊梁中心轴转动任意角度，以兼顾管片运输与拼装对管片放置的调整需要。
图3中，链条14通过螺栓固定在行走轨道2的底部，链条14和链轮15组成的链轮链条传动作为行走机构3中传动机构的一部分；行走机构3上的行走轮13卡在工字形行走轨道2上，支撑着整个管片吊运机构自量和管片重量；当行走机构3向前移动时，电缆9靠行走机构动力被动拉出，当行走机构3向后移动时，电缆9靠电缆卷筒8主动收回。

Claims (3)

1.一种用于地铁盾构隧道施工的管片快速倒运机构，其特征是：包括盾构后配套拖车车架、设在盾构后配套拖车车架上部的行走轨道、设在行走轨道上的与起重机构连接的行走机构；所述行走机构的传动机构采用链轮链条机构，其中链条沿轨道固定在轨道的下面。
2.根据权利要求1所述的用于地铁盾构隧道施工的管片快速倒运机构，其特征是：所述行走轨道的中间段相对于前后两段倾斜构成斜坡段。
3.根据权利要求1或2所述的用于地铁盾构隧道施工的管片快速倒运机构，其特征是：所述行走轨道采用两根，左右对称平行布置，所述行走机构共两套分别设在两根行走轨道上。
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