CN103742166A - 一种隧道内的盾构结构行车装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种盾构机行车保护装置，包括在轨道上行走的底车架部，包括底车架本体、滑移单元、安装开口、第一弧形凹槽；设置于安装开口内的万向调节部，包括万向调节支架本体、吊装开口、由万向调节支架本体两侧的端向外延伸以分别与第一弧形凹槽对应的突起物、由万向调节支架本体中第二相对两侧分别设有的第二弧形凹槽；突起物与第一弧形凹槽旋转连接；设置于吊装开口内的起重部，包括起重本体、销轴，销轴与第二弧形凹槽旋转连接；两个突起物的中心连接线和两个销轴的中心连接线成90度相交。该装置有益效果为：升降油缸永处于垂直于水平前进轴线的角度，这时行车的吊装结构不会受到管片重力侧向的分力，从而避免了对升降油缸结构产生破坏。
Description
技术领域
本发明属于工程技术领域，涉及一种隧道内盾构结构行车装置。
背景技术
随着城市市政建设和轨道交通的飞速发展，地下空间得到不断的开发利用，盾构机应用于地铁隧道中的在推进过程中，经常会遇到上下坡及转弯的情况，前进轴向并非一直处于水平面上，而是依据隧道的走向与水平面呈一个不断变化的夹角。
当盾构前进轴线为水平方向时，隧道管片的升降方向与管片的重力方向相同，都是垂直于水平移动方向。但当前进轴线不水平时，管片升降方向与管片的重力方向并不重合，而是成一定夹角，并随当前盾构前进轴线与水平轴线夹角的变化而改变该夹角的角度，以致管片在当前盾构姿态前进轴线的垂直方向上升降，这时行车的吊装结构就会受到管片重力侧向的分力，易对结构产生破坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减小隧道内盾构结构行车的侧向分力装置，可以在盾构机行车推进的过程中，让车上承载的升降油缸不会随盾构车的上坡、下坡以及转弯而随之一起改变在盾构前进轴线为水平方向的油缸原有角度，使得升降油缸在重力作用下一直处于垂直水平方向的角度，从而解决了在盾构结构行车的过程中升降油缸会出现因盾构管道的侧向应力，从而对升降油缸结构产生破坏的问题。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种隧道内的盾构结构行车装置，包括:设于隧道内轨道、供在所述轨道上行走的底车架部，所述底车架部包括：底车架本体、带动所述底车架本体在所述轨道上滑移的滑移单元、以及位于所述底车架本体中部的安装开口；所述安装开口的相对两侧分别设有第一弧形凹槽；设置于所述底车架部的安装开口内的万向调节部，所述万向调节部包括：万向调节支架本体，位于所述万向调节支架本体内的吊装开口，由所述万向调节支架本体中第一相对两侧的端面向外延伸以分别与所述第一弧形凹槽对应的突起物，以及由所述万向调节支架本体中第二相对两侧分别设有的第二弧形凹槽；两个所述突起物分别与两个所述第一弧形凹槽旋转连接；设置于所述万向调节部的吊装开口内的起重部，所述起重部包括：起重本体，以及分别位于所述起重本体两侧的凸出的销轴，两个所述销轴分别与两个所述第二弧形凹槽旋转连接；两个所述突起物的中心连接线和两个所述销轴的中心连接线成90度相交设置。
优选地，所述起重本体为升降油缸。
优选地，所述升降油缸为多级式伸缩油缸。
优选地，所述多级式升降油缸一侧设有一多级式导向柱，所述多级式导向柱与所述多级式升降油缸固定连接，用于配合所述多级式升降油缸起重盾构管道。
优选地，所述两个突起物分别设置在所述底车架本体的两侧端面的中点位置；所述两个销轴分别设置在所述万向调节支架本体的两侧端面的中点位置。
优选地，所述底车架部和所述万向调节部为矩形的钢框架体。
优选地，两个所述突起物中与所述第一弧形凹槽的旋转连接的接触面以及两个所述销轴中与所述第二弧形凹槽的旋转连接的接触面同为光滑的弧形面。
优选地，所述滑移单元设置在所述底车架本体的两侧的侧端面或底面。
优选地，所述滑移单元为滑轮。
优选地，所述第一弧形凹槽和所述第二弧形凹槽为半圆形凹槽。
本发明所提供的隧道内的盾构结构行车装置，该装置在位于升降油缸与车架之间设有一万向调节部，该万向调节部包含两个转动副，分别为左右转动副和水平转动副，可以使得升降油缸在底车架本体平面内前后左右方向上任意浮动，由于重力作用，能够自动调节升降油缸的垂直于水平前进轴线，从而使得就算当前进轴线不水平时，管片升降方向与管片的重力方向不会再成一定夹角，而是在转动副和升降油缸的自身重力的作用下自动旋转到永处于垂直于水平前进轴线的角度，这时行车的吊装结构不会受到管片重力侧向的分力，从而避免了对升降油缸结构产生破坏。
附图说明
图1为盾构机行车保护装置的一实施例中的主视结构示意图；
图2为盾构机行车保护装置的行车转弯示意图；
图3为图1所示实施例的俯视图；以及
图4为图1所示实施例的侧视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。
图1是本发明盾构机行车保护装置在实施例中该装置的主视结构示意图。
如图1所示，一种隧道内的盾构结构行车装置100，包括：底车架部10、万向调节部20以及起重部30。在底车架部10内设置有万向调节部20，且底车架部10与万向调节部20旋转连接，使得万向调节部20能够在底车架部10内前后小角度旋转，由底车架部10与万向调节部20共同承载起重部30，该起重部30设于万向调节部20内，并与万向调节部20旋转连接，使得该起重部30能够在万向调节部20内左右小角度旋转。
图2为盾构机行车保护装置的行车转弯示意图。
如图2所示，底车架部10位于隧道内轨道上方以供在所述轨道上沿着待安装盾构管道前方行走，包括：底车架本体11、滑移单元12、安装开口以及两个第一弧形凹槽13。其中，滑移单元12设置在所述底车架本体11的两侧的侧端面或底面，从而可以带动底车架本体11沿轨道滑动前进。
本实施例中，底车架本体11为矩形的钢框架结构，矩形钢框架结构的底车架本体11与轨道平行的两侧端面设有滑移单元12，滑移单元12可在轨道上滑动从而带动整个装置在轨道上沿待安装盾构管道路径的方向移动，本实施例中该滑移单元12为滑轮，在底车架本体11与滑轮连接12的地方安装有轴承，滑轮与底车架本体11经由轴承连接。
位于底车架本体中部设有安装开口，该安装开口的相对两侧分别设有第一弧形凹槽13，该第一弧形凹槽13设置在底车架本体11与轨道平行的两侧车梁上，在本实施例中其为两个半圆形凹槽，且两个半圆形凹槽位于与轨道平行的两侧车梁上的中点位置。
图3为图1所示实施例的俯视图。
如图3所示，万向调节部20包括：万向调节支架本体21，两个圆柱形的突起物22、吊装开口以及第二弧形凹槽23；
在本实施例中，万向调节支架本体21为矩形的钢框架结构，其四个侧面分别两两对应标记为第一相对两侧和第二相对两侧。万向调节支架本体21设置在底车架本体11中部设有的安装开口内，由万向调节支架本体21中第一相对两侧的端面向外延伸以分别与第一弧形凹槽对应的突起物22，该突起物22为圆柱形突起物。在本实施例中，突起物22位于万向调节支架本体21与轨道平行的两侧端面上，对应地，两个突起物22分别设置在万向调节支架本体21两侧端面的中点位置，从而两个突起物22可分别旋转连接于两个第一弧形凹槽13内。以两个突起物22连接方向的轴线为第一转动轴，万向调节支架本体21以第一转动轴为中心可在两个第一弧形凹槽13的线程内前后小范围转动。本实施例中，两个突起物22与第一弧形凹槽13的旋转连接的接触面为光滑的弧形面。
同时以第一转动轴为分割线将万向调节支架本体分为前半部和后半部，当底车架部10沿着待安装盾构管道前方上坡行走时，万向调节支架本体21的前半部由于重力影响而上升，而位于突起物22后端的后半部由于重力影响而下降。反之，当行车下坡前进时，万向调节支架本体21的前半部由于重力影响而下降，而位于突起物22后端的后半部由于重力影响而上升。
位于万向调节支架本体21内设有中空的吊装开口，在万向调节支架本体21的第二相对两侧分别设有第二弧形凹槽23。
本实施例中，第二弧形凹槽23设置在万向调节支架本体21垂直于轨道方向的两侧支架梁上，其为两个半圆形凹槽，且两个半圆形凹槽分别位于万向调节支架本体21两侧支架梁的中点位置。
图4为图1所示实施例的侧视图。
如图4所示，起重部30包括：起重本体31和两个凸起销轴32；
起重本体31设置在吊装开口23内，在本实施例中，所述起重本体31为升降油缸。位于作为起重本体31的升降油缸与轨道方向垂直的两侧设有两个凸起销轴32，两个凸出的销轴32旋转连接于第二弧形凹槽23内。以两个凸起销轴32连接方向的轴线为第二转动轴，升降油缸31在第二转动轴上以第二转动轴为中心可在两个第二弧形凹槽23的线程内左右小范围转动。本实施例中，两个销轴32与第二弧形凹槽23的旋转连接的接触面为光滑的弧形面。
同时以第二转动轴的轴线为分割线将升降油缸31分为左半部和右半部，当底车架部10沿着待安装盾构管道前方左转弯行走时，位于销轴32左端车内升降油缸31的左半部由于重力影响而上升，而位于销轴32右端的右半部由于重力影响而下降。同理，当底车架部10沿着待安装盾构管道前方向右转弯行走时，升降油缸运动方向相反。本实施例中，用升降油缸31为动力来升降管片，而不是传动的缆绳吊运，这样的优点是升降过程稳定可控。
更进一步地，该升降油缸31为多级式升降油缸，吊装时通过将油缸一节节伸长或缩短来升降管片，油缸采用多级配置可以保证在满足升降高度的前提下减小油缸长度，节约安装空间。为了提高油缸伸缩行程的直线度，在多级式升降油缸一侧设有一多级式导向柱40，与多级式升降油缸固定连接，用于配合多级式升降油缸31起重盾构管道。在本实施例中，该导向柱40与升降油缸31同为多级式伸缩结构，随油缸伸长而拉伸，可以起到导向作用。
本发明所提供的隧道内的盾构结构行车装置，该装置位于升降油缸与车架之间设有一万向调节部，该万向调节部包含两个转动副，分别为左右转动副和水平转动副，可以使得升降油缸在底车架本体平面内前后左右方向上任意浮动，由于重力作用，能够自动调节升降油缸的垂直于水平前进轴线，从而使得就算当前进轴线不水平时，管片升降方向与管片的重力方向不会再成一定夹角，而是在转动副和升降油缸的自身重力的作用下自动旋转到永处于垂直于水平前进轴线的角度，这时行车的吊装结构不会受到管片重力侧向的分力，从而避免了对升降油缸结构产生破坏。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种盾构机行车保护装置，其特征在于，包括:
设于隧道内轨道、供在所述轨道上行走的底车架部，所述底车架部包括：底车架本体、带动所述底车架本体在所述轨道上滑移的滑移单元、以及位于所述底车架本体中部的安装开口，所述安装开口的相对两侧分别设有第一弧形凹槽；
设置于所述底车架部的安装开口内的万向调节部，所述万向调节部包括：万向调节支架本体，位于所述万向调节支架本体内的吊装开口，由所述万向调节支架本体中第一相对两侧的端面向外延伸以分别与所述第一弧形凹槽对应的突起物，以及由所述万向调节支架本体中第二相对两侧分别设有的第二弧形凹槽；两个所述突起物分别与两个所述第一弧形凹槽旋转连接；
设置于所述万向调节部的吊装开口内的起重部，所述起重部包括：起重本体，以及分别位于所述起重本体两侧的凸出的销轴，两个所述销轴分别与两个所述第二弧形凹槽旋转连接；
两个所述突起物的中心连接线和两个所述销轴的中心连接线成90度相交设置。
2.根据权利要求1所述的盾构机行车保护装置，其特征在于：所述起重本体为升降油缸。
3.根据权利要求2所述的盾构机行车保护装置，其特征在于：所述升降油缸为多级式升降油缸。
4.根据权利要求3所述的盾构机行车保护装置，其特征在于：所述多级式升降油缸一侧设有一多级式导向柱，所述多级式导向柱与所述多级式升降油缸固定连接，用于配合所述多级式升降油缸起重盾构管道。
5.根据权利要求1所述的盾构机行车保护装置，其特征在于：所述两个突起物分别设置在所述底车架本体的两侧端面的中点位置；
所述两个销轴分别设置在所述万向调节支架本体的两侧端面的中点位置。
6.根据权利要求1所述的盾构机行车保护装置，其特征在于：所述底车架本体和所述万向调节支架本体为矩形的钢框架体。
7.根据权利要求1所述的盾构机行车保护装置，其特征在于：两个所述突起物中与所述第一弧形凹槽的旋转连接的接触面以及两个所述销轴中与所述第二弧形凹槽的旋转连接的接触面同为光滑的弧形面。
8.根据权利要求1所述的盾构机行车保护装置，其特征在于：所述滑移单元设置在所述底车架本体的两侧的侧端面或底面。
9.根据权利要求1或8所述的盾构机行车保护装置，其特征在于：所述滑移单元为滑轮。
10.根据权利要求1所述的盾构机行车保护装置，其特征在于：所述第一弧形凹槽和所述第二弧形凹槽为半圆形凹槽。
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