CN107762552B - Tbm后配套拖车的快速平移台车及方法 - Google Patents

Tbm后配套拖车的快速平移台车及方法 Download PDF

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Abstract

TBM后配套拖车的快速平移台车及方法，包括带有驱动机构的车架，车架包括四根主立柱，前后两排主立柱分别通过纵向底梁连接，在纵向底梁上方安装多个横向杆，横向杆上安装有两根纵向轨道梁，两根纵向轨道梁上还安装有后配套拖车钢轨；还有两根电瓶车轨道安装在所述横向杆上，纵向底梁上穿插有多个用于支撑纵向轨道梁的丝杠。方法包括铺设平移台车轨道、安装平移台车、连接后配套轨道、电瓶车将后配套台车推上平移台车、平移台车横向移至指定位置、电瓶车将后配套台车推出、平移台车回初始位置、重复上述步骤直至完成所有平移任务。本发明显著提高了TBM后配套平移的速度，加快了施工进度；同时实现了平移台车循环使用，实现了简单化，轻量化。

Description

TBM后配套拖车的快速平移台车及方法
技术领域
本发明属于隧道施工技术领域，具体涉及一种BM后配套拖车的快速平移台车及方法。
背景技术
目前，在城市地铁隧道的施工中，盾构和TBM(Tunnel Boring Machine，隧道掘进机)完成区间隧道施工后，在车站内或者专门的扩挖隧道内进行频繁的平移、空推。多数情况下，土建尺寸不能满足盾构和TBM整机平移的要求，需要将盾构和TBM拆分后进行平移，后配套台车常见的平移方式为铺设交叉的轨道，通过改变台车车轮的方式，实现台车平移。此方式准备时间较长，效率低下，极大地制约了整体施工进度，同时也增加了施工成本。且TBM后配套拖车平移效率严重制约了施工工期和施工成本。为此，亟需寻求一种简单高效的工艺方法，并相应设计制作一种轻巧、简易、可快速循环使用的施工工具，以提高TBM后配套拖车平移速度，加快施工进度。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种BM后配套拖车的快速平移台车，及一种能够提高TBM后配套拖车平移速度、简单高效的快速平移方法。
本发明解决问题的技术方案是：
TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于包括带有驱动机构的车架，所述驱动机构包括电机、电机减速器和行走轮，所述的车架包括位于四角的四根主立柱，所述行走轮位于主立柱底部；
位于前排的两个主立柱的侧面通过纵向底梁进行连接，位于后排的两个主立柱的侧面同样通过纵向底梁进行连接；
在上述两个纵向底梁的上方安装多个横向杆，且横向杆与所述纵向底梁相互垂直，在所述横向杆上安装有两根与横向杆垂直的纵向轨道梁；所述纵向轨道梁分别位于前后两对主立柱的正上方；
所述两根纵向轨道梁上还安装有后配套拖车钢轨；还有两根电瓶车轨道安装在所述横向杆上，且两根电瓶车轨道位于两根纵向轨道梁之间；所述电瓶车轨道的两端分别设有阻车器；
所述纵向底梁上还穿插有多个用于支撑纵向轨道梁的丝杠。
所述的TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于在四个主立柱的内侧各设有用于支撑横向杆的内侧斜撑；
在四个主立柱的外侧各设有用于支撑纵向轨道梁端部的端头斜撑。
所述的TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于所述的纵向轨道梁是由两根H型钢并排拼接而成。
所述的TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于所述丝杠包括穿插在纵向底梁上的、带有内螺纹的缸体，缸体下方有带有外螺纹的丝杆安装于所述的缸体上，且丝杆底部设有底座。
所述的TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于所述纵向底梁、内侧斜撑、横向杆、纵向轨道梁、端头斜撑均采用边长×边长＝150mm×150mm的H型钢制作而成。
所述的TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于所述平移台车的行走轮采用电机驱动，所述电机左右侧各一组，电机功率5.5kw，电机驱动电机减速器，减速器与行走轮采用链条连接，减速器减速比为105.13。
利用所述的平移台车快速平移后配套拖车的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)铺设平移台车轨道的步骤：
所述的平移台车轨道与始发隧道的TBM后配套拖车轨道以及接收隧道的TBM后配套拖车轨道相垂直，所述的平移台车轨道底部为预埋轨道混凝土，预埋轨道混凝土中设置平移台车钢轨；
2)将所述的平移台车安装到所述的平移台车钢轨上；通过沿平移台车钢轨移动平移台车的方式，将TBM后配套拖车轨道与安装于平移台上的后配套拖车钢轨进行对接，对接后以螺栓紧固；
3)将平移台车下部的所有丝杠拧出，使丝杠下端接触地面；
4)将第一台TBM后配套拖车管线拆除，并断开TBM后配套拖车之间的连接；
5)将第一节TBM后配套拖车采用电瓶车推上平移台车；然后电瓶车退出平移台车；
6)将平移台车下部所有丝杠收回；
7)将TBM后配套拖车轨道与安装于平移台车上的后配套拖车钢轨断开连接；
8)启动平移台车，开始横向移动TBM后配套拖车，直至平移到位接收隧道口；
9)将安装于平移台车上的后配套拖车钢轨与接收隧道口处的TBM后配套拖车轨道对接，对接后以螺栓紧固；
10)将平移台车下部的所有丝杠拧出，使丝杠底部接触地面；
11)将接收隧道上的电瓶车开至平移台车上的后配套拖车钢轨；
12)将TBM后配套拖车用电瓶车推出平移台车至接收隧道的TBM后配套拖车轨道上；
13)将平移台车下部所有丝杠收回；
14)将安装于平移台车上的后配套拖车钢轨与接收隧道的TBM后配套拖车轨道断开；
15)平移台车返回始发隧道；
16)重复步骤2)～步骤15)，逐一平移其余的TBM后配套拖车。
所述的快速平移方法，其特征在于所述1)铺设平移台车轨道步骤中，铺设前控制好平移台车轨道和后配套拖车钢轨的高程差，为1211mm，所述预埋平移台车钢轨为43kg/m，预埋平移台车钢轨轨距与所述后配套拖车长度方向轮对中心距相同，为7193mm，实现平移台车受力落在轮对上，避免平移台车结构变形；平移台车上，外侧两根后配套拖车钢轨与内侧两根电瓶车轨道高差为150mm；所述预埋轨道混凝土强度等级标号为C30，所述后配套拖车钢轨轨道端头设置的阻车器为活动式，由钢板焊接加工成型，以实现后配套拖车安全，平稳移动，避免溜车。
所述的快速平移方法，其特征在于所述步骤5)中，所述电瓶车推后配套拖车上平移台车，是先将一根横向放置的H型钢固定在后配套拖车前端轮对的上方，电瓶车通过推动该横向放置的H型钢，进而带动后配套拖车前移，直至推上平移台车；
所述步骤11)中，是先将上述横向放置的H型钢拆下，然后电瓶车开至平移台车上的后配套拖车钢轨；
所述步骤12)中，同样是先将一根横向放置的H型钢固定在后配套拖车前端轮对的上方，电瓶车通过推动该横向放置的H型钢，进而带动后配套拖车前移，直至推上接收隧道的TBM后配套拖车轨道。
所述的快速平移方法，其特征在于所述横向放置的H型钢型号为边长×边长＝250mm×250mm，长度为3000mm；所述电瓶车为直交变频机车，采用蓄电池提供动力，启动平缓，变频调速，实现推动后配套拖车平稳、无冲击上平移台车。
本发明的有益效果为：
1.本发明通过采用平移台车，将分成多节的后配套台车平移通过横通道至洞口，进行吊装，显著提高了TBM后配套拖车平移速度，加快了施工进度。
2.本发明实现了轻量化、简单化，比如台车架体的框架设计及下部丝杠设计，同时实现了自动化，采用电机驱动，实现了平移台车快速循环使用。
附图说明
图1是TBM后配套拖车的快速平移台车的前视图。
图2是图1所示TBM后配套拖车的快速平移台车的侧视图。
图3是快速平移台车托举后配套台车41的前视图。
图4是图3所示的快速平移台车托举后配套台车41的侧视图。
图5是快速平移台车托举后配套台车41以及电瓶车42的前视图。
图6是图5所示的快速平移台车托举后配套台车41以及电瓶车42的侧视图。
图7是丝杠23的示意图。
图8是台车行走轨道的结构示意图。
图9是平移台车行走路线示意图。
图中：1-台车行走轨道，11-预埋轨道混凝土，12-平移台车钢轨；13-后配套台车钢轨，2-平移台车，21-行走机构，211-电机减速器，212-电机，213-行走轮；22-车架，221-主立柱；222-纵向底梁，223-内侧斜撑，224-横向杆，225-纵向轨道梁，226-端头斜撑，227-电瓶车轨道，228-后配套拖车钢轨；23-丝杠，231-缸体，232-丝杆，233-丝座，24-阻车器，4-后配套台车上平移台车，41-后配套台车，42-电瓶车，43-H型钢。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步的说明。
如图1-图9所示，TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于包括带有驱动机构21的车架22，所述驱动机构21包括电机212、电机减速器211和行走轮213，所述的车架22包括位于四角的四根主立柱221，所述行走轮213位于主立柱221底部；
位于前排的两个主立柱221的侧面通过纵向底梁222进行连接，位于后排的两个主立柱221的侧面同样通过纵向底梁222进行连接；
在上述两个纵向底梁222的上方安装多个横向杆224，且横向杆224与所述纵向底梁222相互垂直，在所述横向杆224上安装有两根与横向杆224垂直的纵向轨道梁225；所述纵向轨道梁225分别位于前后两对主立柱221的正上方；
所述两根纵向轨道梁225上还安装有后配套拖车钢轨228；还有两根电瓶车轨道227安装在所述横向杆224上，且两根电瓶车轨道227位于两根纵向轨道梁225之间；所述电瓶车轨道227的两端分别设有阻车器24；
所述纵向底梁222上还穿插有多个用于支撑纵向轨道梁225的丝杠23；
所述的TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于在四个主立柱221的内侧各设有用于支撑横向杆224的内侧斜撑223；
在四个主立柱221的外侧各设有用于支撑纵向轨道梁225端部的端头斜撑226。
所述的TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于所述的纵向轨道梁225是由两根H型钢并排拼接而成。
所述的TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于所述丝杠23包括穿插在纵向底梁222上的、带有内螺纹的缸体231，缸体231下方有带有外螺纹的丝杆232安装于所述的缸体231上，且丝杆232底部设有底座233。
所述的TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于所述纵向底梁222、内侧斜撑223、横向杆224、纵向轨道梁225、端头斜撑226均采用边长×边长＝150mm×150mm的H型钢制作而成。
所述的TBM后配套拖车的快速平移台车，其特征在于所述平移台车的行走轮213采用电机212驱动，所述电机212左右侧各一组，电机212功率5.5kw，电机212驱动电机减速器211，减速器211与行走轮213采用链条连接，减速器211减速比为105.13。
利用所述的平移台车快速平移后配套拖车的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)铺设平移台车轨道1的步骤：
所述的平移台车轨道1与始发隧道的TBM后配套拖车轨道13以及接收隧道的TBM后配套拖车轨道13相垂直，所述的平移台车轨道1底部为预埋轨道混凝土11，预埋轨道混凝土11中设置平移台车钢轨11；
2)将所述的平移台车2安装到所述的平移台车钢轨12上；通过沿平移台车钢轨12移动平移台车2的方式，将TBM后配套拖车轨道13与安装于平移台车2上的后配套拖车钢轨228进行对接，对接后以螺栓紧固；
3)将平移台车2下部的所有丝杠23拧出，使丝杠23下端接触地面；
4)将第一台TBM后配套拖车41管线拆除，并断开TBM后配套拖车41之间的连接；所述TBM上的管线为TBM上的电缆、进出水管、污水管、高压风管、通风管、除尘风管、液压油管。
5)将第一节TBM后配套拖车41采用电瓶车42推上平移台车2；然后电瓶车42退出平移台车2；
6)将平移台车2下部所有丝杠23收回；
7)将TBM后配套拖车轨道13与安装于平移台车2上的后配套拖车钢轨228断开连接；
8)启动平移台车2，开始横向移动TBM后配套拖车41，直至平移到位接收隧道口；
9)将安装于平移台车2上的后配套拖车钢轨228与接收隧道口处的TBM后配套拖车轨道13对接，对接后以螺栓紧固；
10)将平移台车2下部的所有丝杠23拧出，使丝杠23底部接触地面；
11)将接收隧道上的电瓶车42开至平移台车2上的后配套拖车钢轨228；
12)将TBM后配套拖车41用电瓶车42推出平移台车2至接收隧道的TBM后配套拖车轨道13上；
13)将平移台车2下部所有丝杠23收回；
14)将安装于平移台车2上的后配套拖车钢轨228与接收隧道的TBM后配套拖车轨道13断开；
15)平移台车2返回始发隧道；
16)重复步骤2)～步骤15)，逐一平移其余的TBM后配套拖车41。
所述的快速平移方法，其特征在于所述1)铺设平移台车轨道1步骤中，铺设前控制好平移台车轨道12和后配套拖车钢轨13的高程差，为1211mm，所述预埋平移台车钢轨12为43kg/m，预埋平移台车钢轨12轨距与所述后配套拖车41长度方向轮对中心距相同，为7193mm，实现平移台车受力落在轮对上，避免平移台车结构变形；平移台车2上，外侧两根后配套拖车钢轨228与内侧两根电瓶车轨道227高差为150mm；所述预埋轨道混凝土11强度等级标号为C30，所述后配套拖车钢轨228轨道端头设置的阻车器24为活动式，由钢板焊接加工成型，以实现后配套拖车41安全，平稳移动，避免溜车。
所述的快速平移方法，其特征在于所述步骤5)中，所述电瓶车42推后配套拖车41上平移台车2，是先将一根横向放置的H型钢43固定在后配套拖车41前端轮对的上方，电瓶车42通过推动该横向放置的H型钢43，进而带动后配套拖车41前移，直至推上平移台车2；
所述步骤11)中，是先将上述横向放置的H型钢43拆下，然后电瓶车42开至平移台车2上的后配套拖车钢轨228；
所述步骤12)中，同样是先将一根横向放置的H型钢43固定在后配套拖车41前端轮对的上方，电瓶车42通过推动该横向放置的H型钢43，进而带动后配套拖车41前移，直至推上接收隧道的TBM后配套拖车轨道13。
所述的快速平移方法，其特征在于所述横向放置的H型钢43型号为边长×边长＝250mm×250mm，长度为3000mm；所述电瓶车42为直交变频机车，采用蓄电池提供动力，启动平缓，变频调速，实现推动后配套拖车平稳、无冲击上平移台车。
所述丝杠23包括缸体231、丝杆232、丝座233，所述丝杠23的缸体231采用Ф100mm的圆钢及10mm厚钢板加工而成，内丝直径为61mm，丝长150mm，所述丝杠23的丝杆232采用Ф80mm的圆钢加工而成，外丝直径为60mm，丝长160mm，所述丝杠23的丝座233采用Ф100mm的圆钢及10mm厚钢板加工而成，丝长30mm。所述丝杠23固定采用内外丝拧合，其余各部件之间均通过焊接连接。

Claims (9)

1.利用平移台车快速平移后配套拖车的方法，其特征在于所述平移台车包括带有驱动机构（21）的车架（22），所述驱动机构（21）包括电机（212）、电机减速器（211）和行走轮（213），所述的车架（22）包括位于四角的四根主立柱（221），所述行走轮（213）位于主立柱（221）底部；
位于前排的两个主立柱（221）的侧面通过纵向底梁（222）进行连接，位于后排的两个主立柱（221）的侧面同样通过纵向底梁（222）进行连接；
在上述两个纵向底梁（222）的上方安装多个横向杆（224），且横向杆（224）与所述纵向底梁（222）相互垂直，在所述横向杆（224）上安装有两根与横向杆（224）垂直的纵向轨道梁（225）；所述纵向轨道梁（225）分别位于前后两对主立柱（221）的正上方；
所述两根纵向轨道梁（225）上还安装有后配套拖车钢轨（228）；还有两根电瓶车轨道（227）安装在所述横向杆（224）上，且两根电瓶车轨道（227）位于两根纵向轨道梁（225）之间；所述电瓶车轨道（227）的两端分别设有阻车器（24）；
所述纵向底梁（222）上还穿插有多个用于支撑纵向轨道梁（225）的丝杠（23）；
所述的方法包括以下步骤：
1）铺设平移台车轨道（1）的步骤：
所述的平移台车轨道（1）与始发隧道的 TBM 后配套拖车轨道（13）以及接收隧道的TBM后配套拖车轨道（13）相垂直，所述的平移台车轨道（1）底部为预埋轨道混凝土（11），预埋轨道混凝土（11）中设置平移台车钢轨（12）；
2）将权利要求 1 所述的平移台车（2）安装到所述的平移台车钢轨（12）上；通过沿平移台车钢轨（12）移动平移台车（2）的方式，将 TBM 后配套拖车轨道（13）与安装于平移台车（2）上的后配套拖车钢轨（228）进行对接，对接后以螺栓紧固；
3）将平移台车（2）下部的所有丝杠（23）拧出，使丝杠（23）下端接触地面；
4）将第一台 TBM 后配套拖车（41）管线拆除，并断开 TBM 后配套拖车（41）之间的连接；
5）将第一节 TBM 后配套拖车（41）采用电瓶车（42）推上平移台车（2）；然后电瓶车（42）退出平移台车（2）；
6）将平移台车（2）下部所有丝杠（23）收回；
7）将 TBM 后配套拖车轨道（13）与安装于平移台车（2）上的后配套拖车钢轨（228）断开连接；
8）启动平移台车（2），开始横向移动 TBM 后配套拖车（41），直至平移到位接收隧道口；
9）将安装于平移台车（2）上的后配套拖车钢轨（228）与接收隧道口处的 TBM 后配套拖车轨道（13）对接，对接后以螺栓紧固；
10）将平移台车（2）下部的所有丝杠（23）拧出，使丝杠（23）底部接触地面；
11）将接收隧道上的电瓶车（42）开至平移台车（2）上的后配套拖车钢轨（228）；
12）将 TBM 后配套拖车（41）用电瓶车（42）推出平移台车（2）至接收隧道的 TBM后配套拖车轨道（13）上；
13）将平移台车（2）下部所有丝杠（23）收回；
14）将安装于平移台车（2）上的后配套拖车钢轨（228）与接收隧道的 TBM 后配套拖车轨道（13）断开；
15）平移台车（2）返回始发隧道；
16）重复步骤 2）～步骤 15），逐一平移其余的 TBM 后配套拖车（41）。
2.如权利要求 1 所述的方法，其特征在于所述 1）铺设平移台车轨道（1）步骤中，铺设前控制好平移台车钢轨（12）和后配套拖车轨道（13）的高程差，为 1211mm，所述预埋平移台车钢轨（12）为 43kg/m，预埋平移台车钢轨（12）轨距与所述后配套拖车（41）长度方向轮对中心距相同，为 7193mm，实现平移台车受力落在轮对上，避免平移台车结构变形；
平移台车（2）上，外侧两根后配套拖车钢轨（228）与内侧两根电瓶车轨道（227）高差为150mm；所述预埋轨道混凝土（11）强度等级标号为 C30，所述后配套拖车钢轨（228）轨道端头设置的阻车器（24）为活动式，由钢板焊接加工成型，以实现后配套拖车（41）安全，平稳移动，避免溜车。
3.如权利要求 1 所述的方法，其特征在于所述步骤 5）中，所述电瓶车（42）推后配套拖车（41）上平移台车（2），是先将一根横向放置的 H 型钢 （43）固定在后配套拖车（41）前端轮对的上方，电瓶车（42）通过推动该横向放置的 H 型钢（43），进而带动后配套拖车（41）前移，直至推上平移台车（2）；
所述步骤 11）中，是先将上述横向放置的 H 型钢（43）拆下，然后电瓶车（42）开至平移台车（2）上的后配套拖车钢轨（228）；
所述步骤 12）中，同样是先将一根横向放置的 H 型钢 （43） 固定在后配套拖车（41）前端轮对的上方，电瓶车（42）通过推动该横向放置的 H 型钢（43），进而带动后配套拖车（41）前移，直至推上接收隧道的 TBM 后配套拖车轨道（13）。
4.如权利要求 3 所述的方法，其特征在于所述横向放置的 H 型钢（43）型号为边长×边长=250mm×250mm，长度为 3000mm；所述电瓶车（42）为直交变频机车，采用蓄电池提供动力，启动平缓，变频调速，实现推动后配套拖车平稳、无冲击上平移台车。
5.如权利要求 1 所述的方法，其特征在于在四个主立柱（221）的内侧各设有用于支撑横向杆（224）的内侧斜撑（223）； 在四个主立柱（221）的外侧各设有用于支撑纵向轨道梁（225）端部的端头斜撑（226）。
6.如权利要求 1 所述的方法，其特征在于所述的纵向轨道梁（225）是由两根 H 型钢并排拼接而成。
7.如权利要求 1 所述的方法，其特征在于所述丝杠（23）包括穿插在纵向底梁（222）上的、带有内螺纹的缸体（231），缸体（231）下方有带有外螺纹的丝杆（232）安装于所述的缸体（231）上，且丝杆（232）底部设有底座（233）。
8.如权利要求 1 所述的方法，其特征在于所述纵向底梁（222）、内侧斜撑（223）、横向杆（224）、纵向轨道梁（225）、端头斜撑（226）均采用边长×边长=150mm×150mm 的 H 型钢制作而成。
9.如权利要求 1 所述的方法，其特征在于所述平移台车的行走轮（213）采用电机（212）驱动，所述电机（212）左右侧各一组，电机（212）功率 5.5kw，电机（212）驱动电机减速器（211），减速器（211）与行走轮（213）采用链条连接，减速器（211）减速比为 105.13。
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