CN105041346A - 矩形盾构隧道内管片的运输方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种矩形盾构隧道内管片的运输方法，可以实现各种类型矩形盾构隧道管片的隧道内运输作业，改变了现有技术中的管片运输方法只能进行单一类型管片的运输作业，能够将不同类型的管片以正确的姿态运输至喂片机的相应位置，满足喂片机正常作业的需要。此外，不仅适合于运送一般类型的矩形盾构隧道管片，而且还适合在一些高宽比很小，断面形状较为扁平，常规管片运输方法无法应用的矩形盾构隧道内的管片运输工作。

Description

矩形盾构隧道内管片的运输方法

技术领域

本发明涉及矩形盾构技术领域，主要涉及一种矩形盾构隧道内管片的运输方法。

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的喂片机上。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和图2所示。请参考图1，管片运输车6以相同的姿态将所有待放置的管片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可以沿着固定于盾构上的轨道3做前后移动，从而方便将待放置的管片5安装在隧道内形成已安装的管片1。请参考图2，移动式起重机4将位于管片运输小车6上的待放置管片5吊起，并沿着起重机轨道3向盾构机前方移动至喂片机2的正上方处停下，在此过程中如果需要对待放置管片5的姿态进行调整，由于待放置管片5的尺寸小且为单点吊装，直接在起吊状态下对待放置管片5的姿态进行调整。最后将待放置管片5放置在喂片机2上，完成圆形隧道内管片的运输作业。

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盾构隧道，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，整环衬砌由底部管片7、侧下块管片8、侧上块管片9和顶部管片10组成，如图3所示。在隧道内运输管片时，由于底部管片7和顶部管片10的尺寸较大，为了防止在隧道内运输时与隧道内的其它系统发生干涉，需采用竖向方式运输(底部管片7和顶部管片10的长度方向与隧道轴线平行)，而尺寸较小的侧下块管片8和侧上块管片9则无此要求。在向喂片机上放置管片时，侧上块管片8和侧下块管片9在矩形盾构喂片机11上的位置如图4所示，侧上块管片8和侧下块管片9需要放置在位于喂片机11下方两侧的载片结构上。底部管片7在矩形盾构喂片机11上的位置如图5所示。顶部管片10在矩形盾构喂片机11上的位置如图6所示。由上述可知，不仅矩形盾构隧道的每块管片在运输时的状态各不相同，每块管片在喂片机11上的位置和姿态有很大的差异。而且在断面形状比较扁平的条件下，隧道内空间狭窄，难以在隧道内采用单点吊装的方式对长管片进行姿态调整。可见，圆形盾构施工采用的单一管片姿态运输方式无法实现矩形盾构隧道管片在隧道内的运输要求。因此，需要使用专门的隧道内管片运输方法，将不同类型的管片以正确的姿态运输至喂片机11的相应位置，满足喂片机11正常作业的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矩形盾构隧道内管片的运输方法，能够将不同类型的管片以正确的姿态运输至喂片机的相应位置，满足喂片机正常作业的需要。

为了实现上述目的，本发明提出了一种矩形盾构隧道内管片的运输方法，用于对矩形盾构隧道管片进行运输，所述矩形盾构隧道管片包括侧部管片、底部管片及顶部管片，所述运输方法包括步骤：

使用管片运输车将所述侧部管片、底部管片或顶部管片运输至待放置区域；

当所述侧部管片到达待放置区域时，使用喂片机横梁上的第一起重设备将所述侧部管片垂直吊起，使用第二起重设备或第三起重设备与所述侧块管片的吊点相连，通过所述第二起重设备或第三起重设备移动所述侧部管片至待放置位置的正上方，垂直下放所述侧部管片至待放置位置，完成所述侧部管片的运输；

所述底部管片放置在运输管片车进行运输时为第一方向，当所述底部管片到达待放置区域时，水平旋转所述底部管片至与第一方向相互垂直的第二方向，所述第二方向与待放置位置平行，使用所述喂片机的第二起重设备和第三起重设备分别与所述底部管片的两个吊点相连，以双机抬吊的方式将所述底部管片抬吊至待放置位置，完成所述底部管片的运输；

所述顶部管片放置在运输管片车进行运输时为所述第一方向，当所述顶部管片到达待放置区域时，旋转所述顶部管片至所述第二方向，使用运输管片车的提升机构将所述顶部管片升高至不与喂片机横梁发生干涉的安全高度，使喂片机上部载片机构位于顶部管片的正下方，将所述顶部管片放置在上部载片机构上，由所述上部载片机构将所述顶部管片抬至待放置位置，完成所述顶部管片的运输。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，所述侧部管片以第二方向放置在管片运输车的非旋转区域。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，所述侧部管片的外表面与管片运输车非旋转区域接触。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，当所述第一起重设备将所述侧部管片垂直吊起后，管片运输车退出矩形盾构隧道。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，所述第一起重设备位于所述喂片机横梁的中部，所述第二起重设备和第三起重设备分别位于喂片机左侧上部载片杆和右侧上部载片杆的下方。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，利用人力或者液压动力在水平面内使所述上部载片杆向隧道侧方旋转，继而带动侧部管片向喂片机左侧或右侧移动，同时逐渐放长第一起重设备的起重绳长度，直至使所述侧部管片移动至待放置位置的正上方。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，将所述底部管片或顶部管片以第一方向放置在所述管片运输车的旋转机构上。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，所述底部管片的外表面与管片运输车的旋转区域接触。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，所述顶部管片的内表面与管片运输车的旋转区域接触。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，使用人力推动所述底部管片或顶部管片的两端，带动管片运输车上的旋转机构将所述底部管片或顶部管片由第一方向变为第二方向。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，使用所述第二起重设备和第三起重设备以双机抬吊的方式将所述底部管片吊起后，所述管片运输车退出矩形盾构隧道。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，所述顶部管片放置在上部载片机构上后，所述管片运输车的提升机构缩回并退出矩形盾构隧道。

进一步的，在所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，在所述管片运输车运输所述顶部管片时，在所述顶部管片和管片运输车之间添加一顶部管片垫。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：本发明提出的运输方法可以实现各种类型矩形盾构隧道管片的隧道内运输作业，改变了现有技术中的管片运输方法只能进行单一类型管片的运输作业，能够将不同类型的管片以正确的姿态运输至喂片机的相应位置，满足喂片机正常作业的需要。此外，不仅适合于运送一般类型的矩形盾构隧道管片，而且还适合在一些高宽比很小，断面形状较为扁平，常规管片运输方法无法应用的矩形盾构隧道内的管片运输工作。

附图说明

图1为现有技术中圆形隧道内待放置的管片位于管片运输车上运输时的结构示意图；

图2为现有技术中圆形隧道内待放置的管片被送至喂片机上的结构示意图；

图3为矩形盾构隧道管片分块的结构示意图；

图4为矩形盾构隧道侧上块管片和侧下块管片在喂片机上的结构示意图；

图5为矩形盾构隧道底部管片在喂片机上的结构示意图；

图6为矩形盾构隧道顶部管片在喂片机上的结构示意图；

图7为本发明一实施例中矩形盾构隧道内管片的运输方法的流程图；

图8为本发明一实施例中侧部管片运输过程中的侧视图；

图9为本发明一实施例中侧部管片运输过程中的主视图；

图10为本发明一实施例中侧部管片运输至喂片机下方的主视图；

图11为本发明一实施例中侧部管片运输至喂片机下方的侧视图；

图12为本发明一实施例中侧部管片被第一起重设备吊起时的主视图；

图13为本发明一实施例中侧部管片被两个起重设备吊起时的侧视图；

图14为本发明一实施例中侧部管片向喂片机一侧移动时的主视图；

图15为本发明一实施例中侧部管片向喂片机一侧移动时的俯视图；

图16为本发明一实施例中侧部管片移动至待放置位置时的俯视图；

图17为本发明一实施例中底部管片在矩形盾构隧道内运输时的侧视图；

图18为本发明一实施例中底部管片在运输过程中通过台车时的主视图；

图19为本发明一实施例中底部管片在运输过程中通过喂片机时的主视图；

图20为本发明一实施例中底部管片或顶部管片运输时的俯视图；

图21为本发明一实施例中底部管片或顶部管片旋转时的俯视图；

图22为本发明一实施例中喂片机在底部管片上安装吊钩时的侧视图；

图23为本发明一实施例中喂片机在底部管片上安装吊钩时的俯视图；

图24为本发明一实施例中喂片机在底部管片上安装吊钩时的主视图；

图25为本发明一实施例中将底部管片下放至喂片机上的主视图；

图26为本发明一实施例中顶部管片运输时的侧视图；

图27为本发明一实施例中顶部管片运输过程中通过台车时的主视图；

图28为本发明一实施例中顶部管片运输过程中通过喂片机时的主视图；

图29为本发明一实施例中顶部管片被提升至安全高度后的侧视图；

图30为本发明一实施例中喂片机位于顶部管片下方的侧视图；

图31为本发明一实施例中管片运输车缩回使顶部管片位于喂片机上的侧视图。

部件序号：

1.已安装的管片；2.现有技术中的喂片机；3.起重机轨道；

4.起重机；5.待放置管片；6.现有技术中的管片运输车；

7.底部管片；8.侧下块管片；9.侧上块管片；

10.顶部块管片；11.矩形盾构喂片机；12.隧道轴线；

13.矩形盾构隧道管片运输车；14.台车；15.喂片机横梁；

16.第一起重设备；17.第二起重设备；18.喂片机左载片杆；

19.喂片机右载片杆；20.第三起重设备；21.顶部管片垫。

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内管片的运输方法进行更详细的描述，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7，在本实施例中，提出了一种矩形盾构隧道内管片的运输方法，用于对矩形盾构隧道管片进行运输，所述矩形盾构隧道管片包括侧部管片、底部管片7及顶部管片10，其中，所述侧部管片包括侧下块管片8和侧上块管片9(如图3所示)，所述运输方法包括步骤：

S100：使用管片运输车将所述侧部管片、底部管片或顶部管片运输至待放置区域；

S200：当所述侧部管片到达待放置区域时，使用喂片机横梁上的第一起重设备将所述侧部管片垂直吊起，使用第二起重设备或第三起重设备与所述侧部管片的吊点相连，通过所述第二起重设备或第三起重设备移动所述侧部管片至待放置位置的正上方，垂直下放所述侧部管片至待放置位置，完成所述侧部管片的隧道内运输作业；

S300：所述底部管片放置在运输管片车进行运输时为第一方向，当所述底部管片到达待放置区域时，水平面内旋转所述底部管片至与第一方向相互垂直的第二方向，所述第二方向与待放置位置平行，使用所述喂片机的第二起重设备和第三起重设备与所述底部管片的两个吊点相连，以双机抬吊的方式将所述底部管片抬吊至待放置位置，完成所述底部管片的隧道内运输作业；

S400：所述顶部管片放置在运输管片车进行运输时为所述第一方向，当所述顶部管片到达待放置区域时，旋转所述顶部管片至所述第二方向，使用管片运输车的提升机构将所述顶部管片升高至不与喂片机横梁发生干涉的安全高度，使喂片机上部载片机构位于顶部管片的正下方，将所述顶部管片放置在上部载片机构上，由所述上部载片机构将所述顶部管片抬至待放置位置，完成所述顶部管片的运输。

以下以单部分管片的运输进行介绍，其中，侧上块管片9和侧下块管片8的隧道内运输方法相同，以下以侧上块管片9的运输为例：

请参考图8，在隧道外部将侧上块管片9以横向状态(第二方向)放置在管片运输车13的非旋转区域，侧上块管片9的长度方向与隧道轴线12垂直，即为第二方向。其中，侧上块管片9的内表面向上，外表面位于下方，外表面与管片运输车13接触，外表面为管片安装后与矩形盾构隧道外表面相平的表面，内表面则是与外表面相对的表面，以下内表面和外表面均以此定义。侧上块管片9通过台车14时的状态如图9所示，当侧上块管片9位于矩形盾构喂片机11时的正下方时管片运输车13停止前进，如图10和图11所示，此时侧上块管片9的隧道内运输达到路线终点。

在使用管片运输车13对所述侧上块管片9和侧下块管片8在隧道内进行运输时，考虑到侧上块管片9和侧下块管片8在矩形盾构矩形盾构喂片机11上的放置特点，在矩形盾构隧道管片运输车13的前端或后端横向放置(第二方向)侧上块管片9和侧下块管片10，即侧上块管片9和侧下块管片8的长度方向与隧道轴线12保持垂直状态。横向方式放置不仅可以实现隧道内运输通畅和增大运量，还减少了侧上块管片9和侧下块管片8在吊装时姿态调整，提高吊装效率。当侧上块管片9或侧下块管片8的吊点位于喂片机横梁15正下方时，管片运输车13停止前进，运输路线在隧道内达到终点。

使用设置于喂片机横梁15上的第一起重设备16将侧上块管片9从管片运输车13上垂直吊起，管片运输车13退出隧道，此时侧上块管片9的状态如图12所示。

利用安装在左载片杆18下部的第二起重设备17与侧下块管片9的吊点连接，即第一起重设备16和第二起重设备17同时与侧下块管片9的吊点相连，如图13所示，其中，所述第一起重设备位于所述喂片机横梁的中部，所述第二起重设备17位于所述喂片机左载片杆18的下部，左载片杆18是位于喂片机左边的上部载片杆，另一个为右载片杆，位于喂片机的右端，所述左载片杆18和右载片杆可以在水平面内旋转，从而用于实现管片向两侧的移动。

利用人力或者液压动力在水平面内向矩形盾构喂片机11外侧转动左侧载片杆18，如图15所示；同时根据旋转的角度逐渐放长第一起重设备16的起重绳长度，侧上块管片9在上述动作作用下向矩形盾构喂片机11的左下载片结构方向移动，如图14所示。

当侧上块管片9的吊点在左下载片结构的中心线正上方时，停止旋转左上载片杆18，如图16所示。垂直放下侧上块管片9至矩形盾构喂片机11左下载片结构(为待放置区域)并拆除吊钩即完成侧上块管片9的隧道内运输作业，侧上块管片9的最终位置如图4所示。

以下以底部管片7的隧道内运输为例：

在隧道外部将底部管片7以竖向状态(第一方向)放置在管片运输车13的旋转机构上，底部管片7的长度方向与隧道轴线12平行，其内表面向上，外表面与管片运输车13接触，底部管片7在隧道内的运输状态如图17中所示，通过台车14时的状态如图18所示，通过矩形盾构喂片机11时的状态如图19所示。当底部管片7完全通过矩形盾构喂片机11时的管片运输车13停止前进，如图20所示，此时底部管片7的隧道内运输达到路线终点。

使用人力推动底部管片7的两端，带动管片运输车13上的旋转机构将底部管片7由水平竖向状态(长度方向与隧道轴线平行)变为水平横向状态(长度方向与隧道轴线垂直)，如图21所示。在图21中，虚线表示底部管片7在旋转前的状态，实线表示旋转后的状态。

底部管片7的水平旋转动作完成后，矩形盾构喂片机11向盾构机方向前进，当上部载片杆位于底部管片7的吊点正上方时矩形盾构喂片机11停止前进，将矩形盾构喂片机11上部载片机构上安装的第二起重设备17和第三起重设备20分别与底部管片7的两个吊点分别连接，如图22、图23和图24所示。

使用双机抬吊的方式提升底部管片7，将底部管片7吊离管片运输车13，管片运输车13退出隧道，最后采用双机抬吊的方式将底部管片7放下至矩形盾构喂片机11的下部载片机构(待放置位置)上，如图25所示。

以下以顶部管片10的隧道内运输为例：

在隧道外部将顶部管片10以竖向状态(第一方向)放置在管片运输车13的旋转机构上，顶部管片10的长度方向与隧道轴线12平行，其内表面向下，与管片运输车13接触，外表面向上。顶部管片10在隧道内的运输状态如图26中所示，通过台车14时的状态如图27所示，通过矩形盾构喂片机11时的状态如图28所示。当顶部管片10完全通过矩形盾构喂片机11时的管片运输车13停止前进，如图20所示，此时顶部管片10的隧道内运输达到路线终点。

使用人力推动顶部管片10的两端，带动管片运输车13上的旋转机构将顶部管片10由水平竖向状态(长度方向与隧道轴线12平行)变为水平横向状态(长度方向与隧道轴线12垂直)，如图21所示。在图21中，虚线表示顶部管片10在旋转前的状态，实线表示旋转后的状态。

升高管片运输车13的提升机构至不与横梁15发生干涉的安全高度，如图29所示。

开动矩形盾构喂片机11向管片运输车前进，当矩形盾构喂片机11上部载片机构完全在顶部管片10的正下方时，矩形盾构喂片机11停止前进，如图30所示。

降低管片运输车13的提升机构的高度，顶部管片10完全放置在矩形盾构喂片机11的上部载片机构上(待放置位置)，管片运输车13提升机构完全缩回时的状态如图31所示。管片运输车13退出隧道，顶部管片10最后的状态如图6所示。

综上，在本发明实施例提供的矩形盾构隧道内管片的运输方法中，可以实现各种类型矩形盾构隧道管片的隧道内运输作业，改变了现有技术中的管片运输方法只能进行单一类型管片的运输作业，能够将不同类型的管片以正确的姿态运输至喂片机的相应位置，满足喂片机正常作业的需要。此外，不仅适合于运送一般类型的矩形盾构隧道管片，而且还适合在一些高宽比很小，断面形状较为扁平，常规管片运输方法无法应用的矩形盾构隧道内的管片运输工作。

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 (13)

1.一种矩形盾构隧道内管片的运输方法，用于对矩形盾构隧道管片进行运输，所述矩形盾构隧道管片包括侧部管片、底部管片及顶部管片，其特征在于，所述运输方法包括步骤：

使用管片运输车将所述侧部管片、底部管片或顶部管片运输至待放置区域；

当所述侧部管片到达待放置区域时，使用喂片机横梁上的第一起重设备将所述侧部管片垂直吊起，使用第二起重设备或第三起重设备与所述侧部块管片的吊点相连，通过所述第二起重设备或第三起重设备移动所述侧部管片至待放置位置的正上方，垂直下放所述侧部管片至待放置位置，完成所述侧部管片的运输；

所述底部管片放置在运输管片车进行运输时为第一方向，当所述底部管片到达待放置区域时，在水平面内旋转所述底部管片至与第一方向相互垂直的第二方向，所述第二方向与待放置位置平行，使用所述喂片机的第二起重设备和第三起重设备与所述底部管片的两个吊点相连，使用双机抬吊的方式将所述底部管片抬吊至待放置位置，完成所述底部管片的运输；

所述顶部管片放置在运输管片车进行运输时为所述第一方向，当所述顶部管片到达待放置区域时，旋转所述顶部管片至所述第二方向，使用运输管片车将所述顶部管片升高至不与喂片机横梁发生干涉的安全高度，使喂片机上部载片机构位于顶部管片的正下方，将所述顶部管片放置在上部载片机构上，由所述上部载片机构将所述顶部管片抬至待放置位置，完成所述顶部管片的运输。

2.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，所述侧部管片以第二方向放置在管片运输车的非旋转区域。

3.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，所述侧部管片的外表面与管片运输车的非旋转区域接触。

4.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，当所述第一起重设备将所述侧部管片垂直吊起后，管片运输车退出矩形盾构隧道。

5.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，所述第一起重设备位于所述喂片机横梁的中部，所述第二起重设备和第三起重设备分别位于喂片机两个上部载片杆上。

6.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，利用人力或者液压动力在水平面内使喂片机上部载片杆在水平面内旋转，再由第二起重设备带动所述侧部管片由隧道中心部位向隧道侧部部位移动，同时逐渐放长第一起重设备的起重绳长度，直至使所述侧部管片移动至待放置位置的正上方。

7.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，将所述底部管片或顶部管片以第一方向放置在所述管片运输车的旋转机构上。

8.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，所述底部管片的外表面与管片运输车的旋转机构接触。

9.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，所述顶部管片的内表面与管片运输车的旋转机构接触。

10.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，使用人力推动所述底部管片或顶部管片的两端，带动管片运输车上的旋转机构将所述底部管片或顶部管片由第一方向变为第二方向。

11.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，使用所述第二起重设备和第三起重设备将所述底部管片吊起后，所述管片运输车退出矩形盾构隧道。

12.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，所述顶部管片放置在上部载片机构上后，所述管片运输车的提升机构缩回至原始状态并退出矩形盾构隧道。

13.如权利要求1所述的矩形盾构隧道内管片的运输方法，其特征在于，在所述管片运输车运输所述顶部管片时，在所述顶部管片和管片运输车之间添加一顶部管片垫。