CN106241614B - 一种盾构机装配与出渣两用龙门吊 - Google Patents

一种盾构机装配与出渣两用龙门吊 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种盾构机装配与出渣两用龙门吊，包括主梁结构，所述主梁结构上布置起重机构，所述起重机构与吊设渣土盛放装置的吊装机构连接，所述主梁结构两端下部均连接立柱，所述立柱上固定有支撑渣土盛放装置的支撑装置，渣土盛放装置下降中偏心支撑在支撑装置上，由渣土盛放装置的自重完成侧翻卸渣。本发明通过可以采用将盾构机组装龙门吊的改装形成出渣龙门吊，无需再配备其他龙门吊，可以实现一机多用，有效节省了盾构机装配拆卸过程中花费的时间，有效提高了施工进度，同时保证了施工现场充足的生产空间。

Description

一种盾构机装配与出渣两用龙门吊
技术领域
本发明涉及一种盾构机装配与出渣两用龙门吊。
背景技术
在大直径土压平衡盾构施工中需要配备组装盾构机的龙门吊，同时，盾构施工期间还需要再配备出渣龙门吊，由于两种功能龙门吊的结构型式不同，所以，需配置多台龙门吊，采购费用较高。在现有施工方案中，在开挖掘进前采用盾构机拼装龙门吊完成盾构机的组装，在盾构开挖掘进的过程中再撤去盾构机拼装龙门吊，进而配备出渣龙门吊，这样需要采购至少两台龙门吊装置，施工成本极高，且完成龙门吊的组装拆卸需耗费大量的人力物力，同时对施工空间的要求也比较高，对于施工空间狭小的市中交通要道显得极为不适用。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种盾构机装配与出渣两用龙门吊，可以实现盾构和出渣两用，提高了施工速度。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种盾构机装配与出渣两用龙门吊，包括主梁结构，所述主梁结构上布置起重机构，所述起重机构与吊设渣土盛放装置的吊装机构连接，所述主梁结构两端下部均连接立柱，所述立柱上固定有支撑渣土盛放装置的支撑装置，渣土盛放装置下降中偏心支撑在支撑装置上，由渣土盛放装置的自重完成侧翻卸渣。
在起重机构下部的吊装机构上吊设渣土盛放装置，渣土盛放装置暂时存储盾构施工中产生的渣土，在需要卸渣土时，吊装机构带动渣土盛放装置下降，起重机构配合工作使渣土盛放装置偏心支撑在支撑装置上，渣土盛放装置在自重作用下发生侧翻，完成倒渣工作。本发明的龙门吊既可以完成盾构机吊装过程，又可以完成出渣过程，一机两用，减少了龙门吊的配置数量，也将“盾构机龙门吊安装-盾构机龙门吊拆卸-出渣龙门吊安装”的过程省略，工作过程简化，提高了施工进度，也降低了对场地的占用空间。本发明出渣完全实现自动化操作，出渣过程简单易行，工作效率大大提升。
所述吊装机构包括吊装横梁，所述吊装横梁上部布设滑轮组，滑轮组通过钢丝绳与起重机构连接，所述吊装机构下部布设吊钩组件。
所述起重机构上设置钢丝绳卷筒，钢丝绳卷筒与钢丝绳相连接。
起重机构设置钢丝绳卷筒，钢丝绳卷筒通过钢丝绳与吊装机构的滑轮组配合，从而使起重机构可靠的带动吊装机构运行移动，配合完成移动吊装工作。
所述吊钩组件包括布设在吊装横梁中部的主吊钩和布设在吊装横梁两端的副吊钩。配置吊钩组件，在吊装横梁端部和中部均设置吊钩，可以实现多种情况、状态下的吊装工作。
所述渣土盛放装置为箱形结构，所述箱形结构的外侧设置偏离箱形结构中心的支撑轴。设置偏离箱形结构中心的支撑轴，支撑轴支撑在支撑装置上时，由于箱形结构的自重会发生侧翻偏转，从而实现倒渣过程。
优选的，所述支撑轴布设在箱形结构外侧的下部。将支撑轴布设在渣土盛放装置下部，可以使渣土盛放装置侧翻效果更好，渣土盛放装置内渣土倾倒的更干净彻底，渣土盛放装置的侧翻也更容易实现。
所述渣土盛放装置外侧的上部布设起吊轴。在渣土盛放装置上部设置起吊轴，吊装机构的吊钩吊挂起吊轴处，即可对渣土盛放装置进行吊装移动。
优选的，所述起吊轴布设在渣土盛放装置两侧的中心处。使渣土盛放装置的吊装位处于中心部位，渣土盛放装置受到平衡的吊装力，吊装过程更加平稳。
所述支撑装置包括能够卡合所述支撑轴的支撑座，所述支撑座通过连接体固定于立柱上。
优选的，所述支撑座顶部具有卡槽。通过设置卡槽结构，支撑座可以卡合支撑渣土盛放装置的支撑轴，由渣土盛放装置的自重使得支撑轴在卡槽内发生转动，渣土盛放装置发生侧翻实现倒渣。
优选的，所述连接体底部与立柱之间连接有加强构件。加强连接体和立柱的连接稳固性，使支撑装置的整体结构强度提高，能提高更大的支撑力。
所述主梁结构下侧沿立柱布设悬梯，所述悬梯的顶端设置操作室。操作人员可沿悬梯进行行走和日常维护，悬梯可设置为S形，提高了行走时的安全性；操作人员进入操作室内进行操作龙门吊等工作。
本发明的工作原理为：
当盾构机组装完成后，在龙门吊起重机构装配上两个旋向相反的钢丝绳卷筒，同时在每台起重小车上配备一根吊装横梁，吊装横梁的上部安装动滑轮组，下部安装吊钩组件，同时在钢丝绳卷筒和动滑轮组上完成钢丝绳的缠绕；在龙门吊两侧的两根立柱上安装渣土盛放装置的支撑装置，支撑装置的间距根据渣土盛放装置的尺寸确定，支撑装置焊接在龙门吊的立柱上。在卸渣土时，吊装机构带动渣土盛放装置下降支撑在立柱上的支撑装置上，在自重的作用下使渣土盛放装置侧翻完成卸渣工作。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过可以采用将盾构机组装龙门吊的改装形成出渣龙门吊，无需再配备其他龙门吊，可以实现一机多用，有效节省了盾构机装配拆卸过程中花费的时间，有效提高了施工进度，同时保证了施工现场充足的生产空间；
2、本发明方法简单，易于操作，可以有效提高龙门吊主体部分的利用率，降低生产材料的成本，提高经济效应；
3、本发明通过采取上述方案配置龙门吊，节省龙门吊的采购费以及装配、拆卸费用，取得了良好的经济效应。
附图说明
图1为本发明龙门吊的整体结构示意图；
图2为更换卷筒后起吊小车示意图；
图3为增设的出渣吊钩示意图；
图4为渣土斗示意图；
图5为增设的卸渣支撑装置示意图；
图中，1-1、悬梯，1-2、立柱，1-3、主梁结构，1-4、操作室，1-5、起重小车，1-6卷筒，1-7、滑轮组，1-8、吊装横梁，1-9、渣土斗，1-10、支撑装置；2-1、减速机，2-2、制动滑轮，2-3、车轮；3-1、钢丝绳，3-2、主吊钩，3-3、渣土斗吊钩；4-1、起吊轴，4-2、支撑轴，4-3、渣土斗底座；5-1、卡槽，5-2、箱体，5-3、钢衬。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种盾构机装配与出渣两用龙门吊包括主梁结构1-3、立柱1-2、悬梯1-1、操作室1-4、起重机构(本实施例中采用起重小车1-5)、吊装横梁1-8、渣土盛放装置(本实施例中采用渣土斗1-9)、滑轮组1-7，龙门吊安装时立柱轨道与隧道轴线方向平行，龙门吊横跨在隧道出渣井的井口，且需要同时具备主钩升降和使渣土斗侧翻的功能。
在进行盾构机装配、拆卸时，在龙门吊上安装2台起重小车1-5，每台起重量为80t，在吊装单体重量超过80t(低于160t)的盾构机部件时，在2个吊钩之间安装吊装横梁1-8，横梁下部安装160t的主吊钩3-2，用于起吊盾构机装配件。起重小车1-5钢丝绳卷筒1-6的轴线与隧道轴线方向平行，从每台起重小车1-5上引出钢丝绳3-1，分别连接到1组动滑轮组1-7上，在起重小车1-5上，钢丝绳3-1靠近减速机侧为右旋，靠近钢丝绳卷筒1-6座侧为左旋，压绳板分别位于钢丝绳卷筒的两端，主钩起升时，钢丝绳卷筒逆时针旋转(从减速机侧观察)，钢丝绳从的钢丝绳卷筒的两侧向中间缠绕。
在进行出渣操作时，在龙门吊上配备1台起重量为80t的起重小车1-5，起重小车1-5钢丝绳卷筒1-6的轴线也与隧道轴线方向平行。如图2-3所示，从起重小车1-5上引出2根钢丝绳3-1，分别连接吊装横梁1-8上的2组动滑轮组1-7。吊装横梁1-8下部连接吊装组件，吊装横梁1-8的两端连接副吊钩(即渣土斗吊钩3-3)，吊装横梁1-8中部连接主吊钩3-2，用于盾构机装配过程中装配件的起吊。钢丝绳3-1在钢丝绳卷筒1-6上的缠绕方向为靠近减速机2-1侧为左旋，靠近钢丝绳卷筒1-6座侧为右旋，压绳板均位于钢丝绳卷筒1-6的中部，主钩起升时，钢丝绳卷筒1-6逆时针旋转(从减速机侧观察)，钢丝绳从的钢丝绳卷筒1-6的中间向两端缠绕。制动滑轮2-2对钢丝绳卷筒1-6进行制动。起重小车1-5底部设置车轮2-3，可以沿主梁结构1-3来回滑动。
如图4-图5所示，渣土斗1-9为箱形结构，容量为25m3，渣土斗1-9的长度方向与隧道的轴线平行，渣土斗1-9端面的上部安装起吊轴4-1，端面的下部(与固定支撑装置1-10配合)或侧面的下部安装支撑轴4-2用来协助卸渣土。支撑轴4-2偏离箱形结构中心，支撑轴支撑在支撑装置上时，由于箱形结构的自重会发生侧翻偏转，从而实现倒渣过程。支撑轴4-2布设在渣土斗1-9外侧的下部。起吊轴4-1布设在渣土斗1-9两侧的中心处。渣土斗1-9底部设置渣土斗底座4-3。
在龙门吊大车轨道方向立柱1-2上安装固定支撑装置1-10。支撑装置1-10包括与立柱1-2连接的连接体(本实施例中采用箱体5-2)，箱体5-2上部设置带卡槽5-1的支撑座，支撑座卡槽5-1可以卡合支撑渣土斗1-9的支撑轴4-2，由渣土斗1-9的自重使得支撑轴4-2在卡槽5-1内发生转动，渣土斗1-9发生侧翻实现倒渣。箱体5-2底部与立柱1-2之间连接5-3钢衬，加强连接体和立柱的连接稳固性，使支撑装置的整体结构强度提高，能提高更大的支撑力。
主梁结构1-3下侧沿立柱布设悬梯1-1，悬梯1-1的顶端设置操作室1-4。
本发明两用龙门吊的一种制作方法为：比较盾构机组装龙门吊与出渣龙门吊在结构形式上的异同，保留相同的结构形式；在利用装配龙门吊完成盾构机装配后，将装配龙门吊进行改造，保持龙门吊支腿轨道与隧道轴线方向平行，龙门吊横跨在隧道出渣井的井口，装配上两个旋向相反的钢丝绳卷筒，钢丝绳卷筒旋向为靠近减速机侧为左旋，靠近钢丝绳卷筒座侧为右旋。同时在每台起重小车上配备一根吊装横梁，横梁的上部安装2组动滑轮组，下部安装2个渣土斗吊钩，同时在钢丝绳卷筒和动滑轮组上完成钢丝绳的缠绕(由于更换了钢丝绳卷筒和动滑轮组，需要改变钢丝绳的缠绕方式)；在龙门吊两侧的两根立柱上安装卸渣支撑装置，每侧立柱上安装2个(每根立柱1个)，共计4个，支撑装置的间距根据渣土斗的尺寸确定，支撑装置焊接在龙门吊的立柱上。在卸渣土时，每侧立柱上的2个支撑装置支撑位于同侧隧道内的渣土斗，在吊钩的作用下使渣土斗侧翻完成卸渣工作。
本发明涉及到的组装龙门吊改造为出渣用的龙门吊，具体改造及操作方法如下：
(1)当盾构机装配龙门吊安装就绪并顺利完成盾构机的装配工作后，更换原龙门吊上起重小车内的卷筒1-6，要求钢丝绳卷筒的旋向与原钢丝绳卷筒的方向相反，即钢丝绳缠绕方向为靠近减速机2-1一侧为左旋，靠近钢丝绳卷筒座侧为右旋。
(2)在每台起重小车上配备一根吊装横梁1-8，吊装横梁1-8的上部安装2组动滑轮组1-7，下部安装2个渣土斗吊钩3-3，共设置2根吊装横梁。在滑轮组1-7上完成钢丝绳3-1的缠绕，使得渣土斗吊钩3-3或吊装横梁1-8或者主吊钩3-2起升时，钢丝绳卷筒逆时针旋转(从减速机侧观察)。
(3)在龙门吊两侧的两根立柱1-2上安装渣土斗的支撑装置1-10，每侧立柱上安装2个(每根立柱1个)，共计4个，支撑装置的间距根据渣土斗的尺寸确定，支撑装置的箱体5-2焊接在龙门吊的立柱1-2上。在卸渣土时，每侧立柱上的2个支撑装置支撑同侧隧道内的渣土斗1-9，渣土斗1-9在支撑装置1-10卡槽5-1的支撑下由侧翻吊钩提升侧翻完成卸渣作业。
上述具体过程为：渣土斗1-9在隧道洞口完成装土之后，吊装横梁1-8随着卷筒1-6的旋转逐渐下放至洞口；用出渣吊钩3-3勾住渣土斗1-9的起吊轴4-1，操作起重小车1-5缓慢起吊渣土斗1-9，待渣土斗1-9到达地面一定高度后，水平移动起重小车1-5，使渣土斗1-9的支撑轴4-2分别支撑在两侧立柱上箱体5-2的卡槽5-1内；缓慢下降吊装横梁1-8，渣土斗1-9将在重力作用下围绕支撑轴4-2侧翻，从而完成倒渣工作。后续的卸渣工作重复上述操作即可。
(4)在盾构施工完成出渣后，可将出渣龙门吊改造回原来的盾构装配龙门吊，使龙门吊具备拆卸盾构机的功能，改造的项目与上述步骤刚好相反。
通过优化龙门吊的配置技术和盾构施工方案，在龙门吊完成了盾构机的组装后，对其进行必要的改造，使其具备出渣功能，用来出渣土，能够实现了一机多用，减少龙门吊的配置数量，降低龙门吊的采购费用，节省了人力物力资源，大大减小了施工空间，在大直径土压平衡盾构施工中具有广泛的推广和参考价值。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (1)

1.一种盾构机装配与出渣两用龙门吊，其特征是，包括主梁结构，所述主梁结构上布置起重机构，所述起重机构与吊设渣土盛放装置的吊装机构连接，所述主梁结构两端下部均连接立柱，所述立柱上固定有支撑渣土盛放装置的支撑装置，渣土盛放装置下降中偏心支撑在支撑装置上，由渣土盛放装置的自重完成侧翻卸渣；
所述吊装机构包括吊装横梁，所述吊装横梁上部布设滑轮组，滑轮组通过钢丝绳与起重机构连接，所述吊装机构下部布设吊钩组件；所述起重机构上设置钢丝绳卷筒，钢丝绳卷筒与钢丝绳相连接；
所述吊钩组件包括布设在吊装横梁中部的主吊钩和布设在吊装横梁两端的副吊钩；
所述渣土盛放装置为箱形结构，所述箱形结构的外侧设置偏离箱形结构中心的支撑轴；所述支撑轴布设在箱形结构外侧的下部；
所述渣土盛放装置外侧的上部布设起吊轴；所述起吊轴布设在渣土盛放装置两侧的中心处；
所述支撑装置包括能够卡合所述支撑轴的支撑座，所述支撑座通过连接体固定于立柱上；所述支撑座顶部具有卡槽；所述连接体底部与立柱之间连接有加强构件；
所述主梁结构下侧沿立柱布设悬梯，所述悬梯的顶端设置操作室；
在进行盾构机装配、拆卸时，起重机构设置两个，从每台起重机构上引出钢丝绳，分别连接到1组动滑轮组上，在起重机构上，钢丝绳靠近减速机侧为右旋，靠近钢丝绳卷筒座侧为左旋，压绳板分别位于钢丝绳卷筒的两端，主钩起升时，钢丝绳卷筒逆时针旋转，钢丝绳从的钢丝绳卷筒的两侧向中间缠绕；
在进行出渣操作时，起重机构设置一个，从起重机构上引出2根钢丝绳，分别连接吊装横梁上的2组动滑轮组；钢丝绳在钢丝绳卷筒上的缠绕方向为靠近减速机侧为左旋，靠近钢丝绳卷筒座侧为右旋，压绳板均位于钢丝绳卷筒的中部，主钩起升时，钢丝绳卷筒逆时针旋转，钢丝绳从的钢丝绳卷筒的中间向两端缠绕；制动滑轮对钢丝绳卷筒进行制动。
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