CN105134225A - 提高矩形盾构拼装机适应能力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，通过调整两根拼装机立柱的中心距实现拼装机对矩形隧道宽度变化的适应性，通过调整两根拼装机立柱的高度来实现拼装机对矩形隧道高度变化的适应性，从而使得拼装机能够很好地适应矩形隧道断面尺寸的变化，提高了设备利用率，有很好的经济和社会效益。

Description

提高矩形盾构拼装机适应能力的方法

技术领域

本发明涉及矩形盾构设备技术领域，主要涉及一种提高矩形盾构拼装机适应能力的方法。

背景技术

矩形隧道的断面为矩形，其断面有效利用率较圆形隧道可提高20％以上，同时矩形隧道的高度相对较低，矩形隧道容易实现浅埋，且矩形隧道的施工和维护成本均较低，基于以上优点，矩形隧道在地下交通工程中得到了越来越多的应用。

由于服务类型和交通量大小的差异，各个矩形隧道项目的断面尺寸一般不同。上述不利条件造成了隧道施工单位需要针对每种断面尺寸的矩形隧道项目采购与之尺寸相符合的矩形盾构机。矩形盾构机设计制造单位均是按照某一特定矩形隧道的断面尺寸进行设计和制造，其主要部件无法实现通用化，主要部件对矩形隧道断面尺寸变化的适应能力较低，造成设备利用率低，经济效益差。

矩形盾构的拼装机如图1所示，包括拼装机立柱1，拼装机总成由立柱滑套2、横臂3、拼装头4和横臂滑套5组成。立柱滑套2可以沿着拼装机立柱1实现上下运动，横臂滑套5可以绕立柱滑套2的中心实现旋转运动，横臂3可以在横臂滑套4内实现径向伸缩运动，横臂3端部的拼装头4用来抓取管片。

拼装机在矩形盾构机内的布置如图2所示。请参考图2，在矩形盾构机6的内部安装有两套拼装机和两根拼装机立柱，分别是左拼装机总成8、右拼装机总成11、左侧立柱7和右侧立柱10。拼装机总成安装在相应位置的拼装机立柱上，立柱的两端焊接在盾构机6的内部结构件上。盾构机6内部的中间部分为中心横梁9。

当矩形隧道的断面尺寸发生变化时，管片的尺寸、数量和位置也随之发生变化，拼装机无法对变化的管片进行拼装，拼装机对隧道断面尺寸变化的适应能力差，设备利用率低，经济效益差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，能够提高拼装机对矩形隧道断面尺寸的适应能力，解决拼装机设备利用率低，经济效益差的问题。

为了实现上述目的，本发明提出了一种提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，包括：在矩形盾构内设置两个拼装机和两根拼装机立柱，所述拼装机分别位于所述拼装机立柱上，通过改变所述两个拼装机立柱的中心距及所述拼装机立柱的高度使所述拼装机能够适应各种断面尺寸不同的矩形隧道。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，两根拼装机立柱均呈竖直状态安装在矩形盾构机内部。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，两根拼装机立柱的高度相等。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，拼装机与拼装机立柱之间的连接为整体可拆卸式连接。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，两根所述拼装机立柱的中心距与矩形隧道的宽度成正比关系。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，两根所述拼装机立柱的中心距存在一个最小值，所述最小值由拼装机的自身结构和盾构机内的部件而定，布置时不可任意设定。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，当两根所述拼装机立柱之间的中心距大于中心距最小值时，两根拼装机立柱的中心距可根据矩形隧道的宽度做相应调整，最大值应保证待拼装管片的重量不超过拼装机自身的提升能力。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，所述拼装机立柱距最近侧边管片的水平距离保持定值。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，所述定值由拼装机自身结构特点而定，布置时不可随意设定。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，所述拼装机立柱的高度与矩形隧道的高度成正比变化。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，所述拼装机立柱的高度存在一个最小值，所述最小值由拼装机自身结构参数而定，布置时不可随意设定。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，当所述拼装机立柱的高度大于所述最小值时，所述拼装机立柱可根据矩形隧道的高度进行相应调整，高度的最大值应保证拼装机立柱自身的强度和刚度。

进一步的，在所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，两根拼装机立柱的中心距和高度根据矩形隧道的断面尺寸可以单独改变，也可以同时改变。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：通过调整两根拼装机立柱的中心距实现拼装机对矩形隧道宽度变化的适应性，通过调整两根拼装机立柱的高度来实现拼装机对矩形隧道高度变化的适应性，从而使得拼装机能够很好地适应矩形隧道断面尺寸的变化，提高了设备利用率，有很好的经济和社会效益。

附图说明

图1为现有技术中拼装机结构；

图2为拼装机在矩形盾构机内的安装示意图；

图3为本发明一实施例中矩形隧道宽度减小时拼装机的布置方案示意图；

图4为本发明一实施例中矩形隧道宽度增加时拼装机的布置方案示意图；

图5为本发明一实施例中矩形隧道高度减小时拼装机的布置方案示意图；

图6为本发明一实施例中矩形隧道高度增加时拼装机的布置方案示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的提高矩形盾构拼装机适应能力的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。

在本实施例中，提出了一种提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，包括：在矩形盾构内设置两个拼装机和两根拼装机立柱，所述拼装机分别位于所述拼装机立柱上，拼装机与拼装机立柱之间的连接为整体可拆卸式连接，通过改变两根拼装机立柱的中心距及所述拼装机立柱的高度使所述拼装机能够适应各种断面尺寸不同的矩形隧道。

其中，两根拼装机立柱均呈竖直状态安装在矩形盾构机内部，并且两根拼装机立柱的高度相等。

在本实施例中，两根所述拼装机立柱的中心距与矩形隧道的宽度成正比关系。具体的，请参考图3，当矩形隧道的宽度减小时，底块管片12的长度减少，左拼装机总成8和右拼装机总成11保持不变，减小左拼装机立柱7和右拼装机立柱10的中心距，使其能够抓取矩形隧道宽度减小时的底块管片12。

请参考图4，当矩形隧道的宽度增加时，底块管片12的长度增加，仍然采用原有的拼装机，即左拼装机总成8和右拼装机总成11仍为原有的拼装机，增大左拼装机立柱7和右拼装机立柱10的中心距，使其能够抓取矩形隧道宽度增加时的底块管片12；在立柱中心距的调整过程中，左拼装机立柱7距左侧管片的水平距离保持定值，该定值由拼装机自身结构特点而定，例如由拼装机自身设计参数而定。同样的，右拼装机立柱10到右侧管片的水平距离保持定值，该定值也由拼装机自身结构特点而定。

通过调整两根拼装机立柱的中心距实现拼装机对矩形隧道宽度的适应性。当矩形隧道断面的宽度增加时，相应地增大两根立柱的中心距，使得两台拼装机仍然能够正常抓取长度变长的底块管片。当矩形隧道断面宽度减小时，相应地减小两根立柱的中心距值，使得两台拼装机仍然能够正常抓取长度减小时的底块管片。

在拼装机立柱中心距调节过程中，由于矩形盾构内结构件影响和拼装机自身尺寸的限制，上述两根拼装机立柱的中心距存在一个最小值，所述最小值由拼装机的自身结构和盾构机内的部件而定，布置时不可任意设定。当两根拼装机立柱的中心距小于最小值时，拼装机将与矩形盾构内部的结构件发生干涉，无法正常工作。当两根所述拼装机立柱的中心距值大于中心距最小值时，两根拼装机立柱之间的中心距可根据矩形隧道的宽度做相应调整，最大值应保证待拼装机的管片重量不超过拼装机自身的提升能力。

拼装机立柱与最近侧管片之间的水平距离由拼装机自身的设计参数确定，不能随意调整，否则容易导致拼装机无法正常工作。

所述两根拼装机立柱的高度相等且其值与矩形隧道的高度成正比变化。具体的，请参考图5，当矩形隧道的高度减小时，左拼装机总成8和右拼装机总成11仍为原有的拼装机，相应减小左拼装机立柱7和右拼装机立柱10的高度，使其能够抓取矩形隧道宽度减小时的侧下块管片13和侧上块管片14。

请参考图6，当矩形隧道的高度增加时，增加了侧中块管片15，仍然采用原有的拼装机，即左拼装机总成8和右拼装机总成11仍为原有的拼装机，将左拼装机立柱7和右拼装机立柱10的高度增加即可对侧下块管片13、侧中块管片15和侧上块管片14进行拼装。

通过调整两根拼装机立柱的高度来实现拼装机对隧道高度的适应性。当矩形隧道高度增加时，相应地增大拼装机立柱的高度，使得拼装机可以拼装新增加的侧块管片；当矩形隧道的高度减小时，相应地减小拼装机立柱高度，使其可以拼装相应侧侧块管片的要求。

在拼装机立柱高度的调整过程中，由于拼装机自身设计参数和喂片设备的限制，拼装机立柱的高度存在一个最小值，即当拼装机立柱的高度小于此最小值时，拼装机将无法正常进行回转。所述高度最小值由拼装机自身结构参数而定，布置时不可随意设定。当所述拼装机立柱的高度大于所述高度最小值时，所述拼装机立柱可根据矩形隧道的高度进行相应调整，高度的最大值应保证拼装机立柱自身的强度和刚度。

在本实施例中，为了适应矩形隧道断面尺寸的变化，可以单独改变所述拼装机立柱的中心距或单独改变所述拼装机立柱的高度，也可以同时改变所述拼装机立柱的中心距和所述拼装机立柱的高度。

综上，在本发明实施例提供的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法中，通过调整两根拼装机立柱的中心距实现拼装机对矩形隧道宽度变化的适应性，通过调整两根拼装机立柱的高度来实现拼装机对矩形隧道高度变化的适应性，从而使得拼装机能够很好地适应矩形隧道断面尺寸的变化，提高了设备利用率，有很好的经济和社会效益。

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)

1.一种提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，包括：在矩形盾构内设置两个拼装机和两根拼装机立柱，所述拼装机分别位于所述拼装机立柱上，其特征在于，通过改变所述两根拼装机立柱的中心距及所述拼装机立柱的高度使所述拼装机能够适应各种断面尺寸不同的矩形隧道。

2.如权利要求1所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，两根拼装机立柱均呈竖直状态安装在矩形盾构机内部。

3.如权利要求1所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，两根拼装机立柱的高度相等。

4.如权利要求1所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，拼装机与拼装机立柱之间的连接为整体可拆卸式连接。

5.如权利要求1所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，两根所述拼装机立柱的中心距与矩形隧道的宽度成正比关系。

6.如权利要求1所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，两根所述拼装机立柱的中心距存在一个最小值，所述最小值由拼装机的自身结构和盾构机内的部件而定，布置时不可任意设定。

7.如权利要求6所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，当两根所述拼装机立柱的中心距大于所述最小值时，两根拼装机立柱的中心距可根据矩形隧道的宽度做相应调整，最大值应保证待拼装管片的重量不超过拼装机自身的提升能力。

8.如权利要求6所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，所述拼装机立柱距最近侧边管片的水平距离保持定值。

9.如权利要求8所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，所述定值由拼装机自身结构特点而定，布置时不可随意设定。

10.如权利要求1所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，所述拼装机立柱的高度与矩形隧道的高度成正比变化。

11.如权利要求1所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，所述拼装机立柱的高度存在一个最小值，所述最小值由拼装机自身结构参数而定，布置时不可随意设定。

12.如权利要求11所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，当所述拼装机立柱的高度大于所述最小值时，所述拼装机立柱可根据矩形隧道的高度进行相应调整，高度的最大值应保证拼装机立柱自身的强度和刚度。

13.如权利要求1所述的提高矩形盾构拼装机适应能力的方法，其特征在于，两根拼装机立柱的中心距和高度根据矩形隧道的断面尺寸可以单独改变，也可以同时改变。