CN105041335A - 矩形盾构隧道管片运输车 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种矩形盾构隧道管片运输车，通过添加提升机构及管片旋转机构从而能够对待运输矩形隧道管片的上下位置以及水平面内姿态进行调整，进而满足各种类型矩形隧道管片的隧道内的运输，改变了现有技术中管片运输设备仅能进行单一类型管片的运输工作，不仅适合于运送一般类型的矩形隧道管片，而且还适合在一些高宽比很小，断面形状较为扁平，常规管片运输设备无法应用的矩形隧道内进行管片的运输工作。

Description

矩形盾构隧道管片运输车

技术领域

本发明涉及地下隧道掘进机设备技术领域，主要涉及一种矩形盾构隧道管片运输车。

背景技术

盾构隧道内管片运输的目的是将隧道外部的管片通过运行于隧道内部的管片运输车将管片运送至隧道内部，并通过盾构内部的起重机械将管片放置在喂片机相应位置上，从而进行管片的安装。

在圆形隧道中，圆形隧道的管片外形尺寸一般比较小，且圆形盾构的拼装机在抓取管片时对管片的姿态要求低，在隧道内以一种管片姿态便可以实现全部管片的隧道内运输作业，如图1所示。在图1中，管片运输车6以同一种姿态将所有待安装的管片5运送至位于盾构后端的移动式起重机4的下方，移动式起重机4从管片车上吊起管片5后沿着固定于盾构上的轨道3向盾构机头部移动。在此过程中如果需要对待安装管片5的姿态进行调整，由于待安装管片5的尺寸小且为单点吊装，直接在起吊状态下对待安装管片5的姿态进行调整。最后将待安装管片5放置在喂片机2上，完成圆形隧道1内管片的运输作业。

但对于矩形盾构隧道而言，特别是高宽比较小，断面形状比较扁平的矩形隧道，为了满足受力和防水的要求，部分管片采用长管片的分块形式，如图2所示。整环衬砌由一块底块管片7、两块侧下块管片8、两块侧上块管片9和一块封顶块管片10组成。由于矩形盾构管片拼装采用了与圆形盾构不同的拼装方法，矩形隧道衬砌的每块管片在喂片机上的位置和姿态有很大的差异。同时在断面形状比较扁平的施工条件下，隧道内空间狭窄，难以在单点吊装的状态下对部分管片进行姿态调整。因此，需要使用专门的管片运输设备，能具备将不同类型的管片以不同的姿态放置在喂片机上的能力，以满足正常施工作业的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矩形盾构隧道管片运输车，能够运输矩形盾构隧道的管片，并且能够将不同类型的管片以不同的姿态放置在喂片机上。

为了实现上述目的，本发明提出了一种矩形盾构隧道管片运输车，包括：车体、提升机构、上板及管片旋转机构；其中，所述上板通过所述提升结构连接在所述车体上，所述管片旋转机构设置在所述上板上，管片放置在所述上板上和管片旋转机构上进行运输，所述管片旋转机构用于对放置在管片旋转机构上的所述管片进行水平姿态调整。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道管片运输车中，所述管片旋转机构包括旋转定位轴、旋转定位孔、动盘和管片限位块，其中，所述旋转定位孔位于于所述上板中心处，所述旋转定位轴位于所述旋转定位孔内，所述旋转定位轴与动盘刚性连接，所述管片限位块与所述动盘刚性连接并分别设置在所述动盘的两侧。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道管片运输车中，所述动盘为圆形钢板。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道管片运输车中，所述管片旋转机构还包括多个摩擦块，所述摩擦块设置在动盘和上板之间。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道管片运输车中，所述摩擦块通过固定螺钉与上板固定连接。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道管片运输车中，所述摩擦块的材质为聚四氟乙烯。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道管片运输车中，还包括第一管片垫和第二管片垫，其中，所述第一管片垫设置在所述管片旋转机构上，所述第二管片垫设置在所述上板上。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道管片运输车中，所述提升机构包括剪叉杆和液压油缸，所述剪叉杆由所述液压油缸带动进行提升和缩回。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道管片运输车中，所述提升机构包括液压油缸和导向装置，所述导向装置由所述液压油缸带动进行提升和缩回。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道管片运输车中，所述车体包括4个分别设置在车体两侧的车轮。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道管片运输车中，所述车体上设有撑脚稳定机构，所述撑脚稳定机构包括外筒和内杆，所述外筒和内杆通过带自锁功能的螺纹进行连接，所述外筒与车体固定连接。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道管片运输车中，所述撑脚稳定机构为4个。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：通过添加提升机构及管片旋转机构从而能够对待运输的矩形隧道管片的上下位置以及水平面内姿态进行调整，进而满足各种类型矩形隧道管片的隧道内的运输，改变了现有技术中管片运输设备仅能进行单一类型管片的运输工作，不仅适合于运送一般类型的矩形隧道管片，而且还适合在一些高宽比很小，断面形状较为扁平，常规管片运输设备无法应用的矩形隧道内进行管片的运输工作。

附图说明

图1为现有技术中管片运输车在隧道进行运输的结构示意图；

图2为矩形盾构隧道的管片结构示意图；

图3为本发明一实施例中管片运输车的主视图；

图4为本发明一实施例中管片运输车的俯视图；

图5为本发明一实施例中管片运输车的侧视图；

图6为本发明一实施例中管片运输车的管片旋转机构结构示意图；

图7为本发明一实施例中管片运输车上摩擦块的分布示意图；

图8为本发明一实施例中管片运输车上管片垫的分布示意图；

图9为本发明一实施例中侧块管片运输时的主视图；

图10为本发明一实施例中侧块管片运输时的侧视图；

图11为本发明一实施例中长管片运输时的主视图；

图12为本发明一实施例中长管片运输时的侧视图；

图13为本发明一实施例中封顶块管片运输到位进行旋转后的主视图；

图14为本发明一实施例中封顶块管片运输到位进行旋转后的侧视图；

图15为本发明一实施例中封顶块管片提升后的主视图；

图16为本发明一实施例中封顶块管片提升后的侧视图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的矩形盾构隧道管片运输车进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图3、图4和图5，在本实施例中，提出了一种矩形盾构隧道管片运输车，包括：车体12、提升机构14、上板15及管片旋转机构；其中，所述上板15通过所述提升结构14连接在所述车体12上，所述管片旋转机构设置在所述上板15上，管片放置在所述上板15和管片旋转机构上进行运输，所述管片旋转机构用于对放置于管片旋转机构上的所述管片进行水平面内姿态调整。

其中，请参考图6，所述管片旋转机构包括旋转定位轴16、旋转定位孔22、摩擦块17、动盘18和管片限位块19，其中，所述旋转定位孔22位于所述上板15的中心处，位置与旋转定位轴16对应，所述旋转定位轴16位于所述旋转定位孔22内，所述旋转定位轴16与动盘18刚性连接，所述管片限位块19与所述动盘18刚性连接并分别设置在所述动盘18的两侧。所述动盘18为圆形钢板。

此外，所述管片旋转机构还包括多个摩擦块17，所述摩擦块17设置在动盘18和上板15之间，如图6和图7所示。所述摩擦块17通过固定螺钉与上板15固定连接。所述摩擦块17的材质为聚四氟乙烯。

在本实施例中，所述旋转定位孔22设置在上板15上通过旋转定位轴16在旋转定位孔22内转动实现管片旋转功能，保证在旋转过程中动盘18不发生偏转和滑落。为了减少管片旋转过程中的摩擦力，在动盘18和上板15之间设置了多块摩擦块17。摩擦块17的材料采用聚四氟乙烯，可以大大降低管片旋转过程中的摩擦力。

请结合参考图5和图8，在本实施例中，盾构隧道内的管片运输车还包括：第一管片垫20和第二管片垫21，其中，所述第一管片20垫设置在所述管片旋转机构的动盘18上，所述第二管片垫21设置在所述上板15上。

当需要运输底块管片7和封顶块管片10(请参考图2)时，管片直接放置在位于动盘18上的第一管片垫20上。当底块管片7和封顶块管片10需要旋转时，动盘18直接在摩擦块17的上方进行摩擦旋转，从而改变底块管片7和封顶块管片10在水平面内的方向。为了防止底块管片7和封顶块管片10在旋转过程中滑落，在动盘18的两侧设置了管片限位块19。

请参考图3、图4和图5，在本实施例中，管片运输车的车轮11共有4组，每侧设置2组，为管片运输车的行走部分。管片运输车可以自带动力也可以由其它车辆进行牵引。车体12是管片运输车的底盘，所有其它部分均安装在车体12上。

为了保证管片运输车在提升和旋转管片时能够保证自身的稳定，在车体12的前端和后端安装了4个撑脚稳定机构13，如图4所示。撑脚稳定机构13采用螺旋起重原理，由外筒和内杆组成，外筒和内杆通过带自锁功能的螺纹进行连接，外筒与车体12固定连接。当管片运输车准备提升和旋转管片时，通过工具旋转撑脚机构13的内杆，在螺纹的作用下，内杆逐渐从下部伸出至地面，增大管片运输车的整体稳定性。在管片运输车运输管片时，将内杆从外筒内旋出，内杆下端离开地面，保证在管片运输车运动时撑脚稳定机构13不与其它部件发生干涉。

在本实施例中，所述提升机构包括剪叉杆14和液压油缸(图未示出)，所述剪叉杆14由所述液压油缸带动进行提升和下降。所述提升机构下部与车体12连接，上部与上板15连接。当需要提升管片时，液压油缸伸长，剪叉提升机构可以提升管片。当需要运输管片时，液压油缸缩回，剪叉提升机构下降，管片车整体高度降低，可以具备运输管片的条件。

此外，在其他实施例中，所述提升机构还可以是液压油缸和导向装置，所述导向装置由所述液压油缸带动进行提升和下降。

在运输管片时，由于侧下块管片8和侧上块管片9不需要进行旋转动作，上述两种管片直接放置在上板15的前后两端的第二管片垫21上，如图9和图10所示。底块管片7和封顶块管片10进行运输时，只需将两者放置在第一管片垫20上进行运输即可，具体可以参考图11和图12。

其中，管片旋转机构主要用于对底块管片7和封顶块管片10进行姿态调整。在隧道内运输上述两种管片时，由于上述两种管片的长度较大，为了防止上述两种管片与其它部件发生干涉，上述两种管片以竖向方式(长度方向与隧道轴线平行)水平地放置在管片运输车上。而在吊装管片至喂片机时，上述两种管片又必须以横向方式(长度方向与隧道轴线垂直)水平地放置在喂片机的相应位置上，在本实施例中，上述姿态调整功能由管片运输车上的管片旋转机构实现。

以下介绍不同管片的运输过程，具体如下：

侧上块管片9和侧下块管片8的隧道内运输方式相同，并且上述两种管片在运输过程中不需要进行姿态调整，因此在放置上述两种管片时，直接将上述两种管片放置在管片运输车上板15上的第二管片垫21上即可，如图9和图10所示。在图9和图10中，侧下块管片8放置于管片运输车前端，侧上块管片9放置于管片运输车的后端，上述两种管片均以竖向方式放置，即管片的长度方向与隧道轴线方向垂直。

管片运输车运输到位后，由于侧上块管片9和侧下块管片8不需要进行旋转和提升，因此吊装管片时不使用管片运输车的撑脚稳定机构，直接使用其它起重设备将侧上块管片9和侧下块管片8从管片运输车上吊出即可。

封顶块管片10和底块管片7的运输和姿态调整方式相同，下面以封顶块管片10的运输方式为例：

封顶块管片10在隧道内运输时，以竖向方式放置于动盘18上的第一管片垫20上(竖向方式指封顶块管片10的长度方向与隧道轴线方向平行)，如图11和图12所示，提升机构和撑脚稳定机构13均处于缩回状态。

当运输到位需要进行水平面内旋转时，首先放下撑脚稳定机构13，使得管片运输车在进行封顶块管片10的姿态调整时保证整个车体的稳定。其次，在水平面内旋转封顶块管片10，依靠旋转定位轴16和旋转定位孔22的配合实现稳定旋转，动盘18直接在摩擦块17的上表面进行摩擦旋转。最终旋转完成后的状态如图13和图14所示，至此完成封顶块管片10的旋转动作。

当需要提升封顶块管片10时，首先确认撑脚稳定机构13已全部伸出，保证提升封顶块管片10时管片运输车的车体12稳定；其次，伸出提升机构的液压油缸，管片运输车上板15以上部分和封顶块管片10在提升机构的作用下开始上升，最终封顶块管片10的提升状态如图15和图16所示。至此，完成封顶块管片10的提升动作。

综上，在本发明实施例提供的矩形盾构隧道管片运输车中，通过添加提升机构及管片旋转机构从而能够对待运输矩形隧道管片的上下位置以及水平面内姿态进行调整，进而满足各种类型矩形隧道管片的隧道内的运输，改变了现有技术中管片运输设备仅能进行单一类型管片的运输工作，不仅适合于运送一般类型的矩形隧道管片，而且还适合在一些高宽比很小，断面形状较为扁平，常规管片运输设备无法应用的矩形隧道内进行管片的运输工作。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种矩形盾构隧道内运输管片的运输车，其特征在于，包括：车体、提升机构、上板及管片旋转机构；其中，所述上板通过所述提升结构连接在所述车体上，所述管片旋转机构设置在所述上板上，管片放置在所述上板和管片旋转机构上进行运输，所述管片旋转机构用于对所述管片进行水平姿态调整。

2.如权利要求1所述的矩形盾构隧道管片运输车，其特征在于，所述管片旋转机构包括旋转定位轴、旋转定位孔、动盘和管片限位块，其中，所述旋转定位孔位于所述上板中心处，所述旋转定位轴位于所述旋转定位孔内，所述旋转定位轴与动盘刚性连接，所述管片限位块与所述动盘刚性连接并分别设置在所述动盘的两侧。

3.如权利要求2所述的矩形盾构隧道管片运输车，其特征在于，所述动盘为圆形钢板。

4.如权利要求2所述的矩形盾构隧道管片运输车，其特征在于，所述管片旋转机构还包括多个摩擦块，所述摩擦块设置在动盘和上板之间。

5.如权利要求4所述的矩形盾构隧道管片运输车，其特征在于，所述摩擦块通过固定螺钉与上板固定连接。

6.如权利要求4所述的矩形盾构隧道管片运输车，其特征在于，所述摩擦块的材质为聚四氟乙烯。

7.如权利要求1所述的矩形盾构隧道管片运输车，其特征在于，还包括第一管片垫和第二管片垫，其中，所述第一管片垫设置在所述管片旋转机构上，所述第二管片垫设置在所述上板上。

8.如权利要求1所述的矩形盾构隧道管片运输车，其特征在于，所述提升机构包括剪叉杆和液压油缸，所述剪叉杆由所述液压油缸带动进行提升和缩回。

9.如权利要求1所述的矩形盾构隧道管片运输车，其特征在于，所述提升机构包括液压油缸和导向装置，所述导向装置由所述液压油缸带动进行提伸和缩回。

10.如权利要求1所述的矩形盾构隧道管片运输车，其特征在于，所述车体包括4个分别设置在车体两侧的车轮。

11.如权利要求1所述的矩形盾构隧道管片运输车，其特征在于，所述车体上设有撑脚稳定机构，所述撑脚稳定机构包括外筒和内杆，所述外筒和内杆通过带自锁功能的螺纹进行连接，所述外筒与车体固定连接。

12.如权利要求11所述的矩形盾构隧道管片运输车，其特征在于，所述撑脚稳定机构为4个。