CN105522075A - 盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置 - Google Patents

盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置，其结构包括：在机架工作台面上有机架圆弧轨道，机架圆弧轨道的圆心与外弧钢筋的圆心/内弧钢筋的圆心为同一个圆心，机架圆弧轨道圆弧半径小于外弧钢筋圆弧半径/内弧钢筋圆弧半径；在机架圆弧轨道上有移动机座，在移动机座上有限位辊轮和夹紧装置；往复移动驱动机构驱动移动机座沿机架圆弧轨道牵引外弧钢筋/内弧钢筋移动。本发明有益效果是：电机减速机带动移动机座上的夹紧装置、滚动支撑装置和检测装置沿机架圆弧轨道移动，完成牵引输送外弧钢筋和内弧钢筋的动作；移动机座结构简单，易制造；检测装置灵活控制夹紧气缸动作，自动化控制牵引动作，自动化程度高，动作准确。

Description

盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置
技术领域
本发明涉及的是钢筋牵引装置，特别涉及的是盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置。
背景技术
在修建隧道过程中，盾构机挖出圆形洞孔后需要多个弧形的盾构管片将圆形洞孔固定，为后续工程提供坚固安全的空间。盾构管片是由盾构管片钢筋笼与混凝土锚固结合形成不同尺寸的弧形盾构管片混凝土构件。所述盾构管片钢筋笼包括呈弧形状的多个盾构管片单片网20。
图7是单个盾构管片单片网结构示意图。如图7所示，盾构管片单片网20包括：一个外弧钢筋1a、一个内弧钢筋1b和多根箍筋21。
现有技术弯曲内弧钢筋/外弧钢筋是采用将直条钢筋设置在两个压轮和一个支撑轮之间，两个压轮将直条钢筋挤压弯弧形成外弧钢筋和内弧钢筋。初始时，人工将直条钢筋设置在两个压轮和一个支撑轮之间，两个压轮在支撑轮两侧将直条钢筋压弯形成弧形，再由支撑轮连接的驱动机构驱动下对弧形钢筋进行送进。上述内弧钢筋/外弧钢筋的送进完全由驱动机构驱动支撑轮转动和弧形钢筋在两个压轮与支撑轮之间摩擦力作用下完成的。上述内弧钢筋/外弧钢筋的送进，存在送进速度慢、牵引力小的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种在弯曲内弧钢筋/外弧钢筋工序后面设置一个夹紧外弧钢筋/内弧钢筋并沿外弧钢筋圆弧轨迹和内弧钢筋圆弧轨迹移动，具有结构简单、成本低的盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置。
解决上述技术问题的技术方案是：一种盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置，所述牵引装置包括：机架、在机架工作台面上有将弯曲成弧形并被送进的外弧钢筋/内弧钢筋；在机架工作台面上设置有机架圆弧轨道，所述机架圆弧轨道的圆心与外弧钢筋的圆心/内弧钢筋的圆心为同一个圆心，机架圆弧轨道圆弧半径小于外弧钢筋圆弧半径/内弧钢筋圆弧半径；在机架圆弧轨道上设置有连接往复移动驱动机构的移动机座，在移动机座上设置有沿机架圆弧轨道移动的两个以上限位辊轮和夹紧外弧钢筋/内弧钢筋的夹紧装置；往复移动驱动机构驱动移动机座沿机架圆弧轨道牵引外弧钢筋/内弧钢筋移动。
优选方案是：所述夹紧装置包括：间隔设置的两个夹紧气缸、气缸支撑板；所述气缸支撑板是随移动机座移动并向外弧钢筋和内弧钢筋延伸的板，在气缸支撑板上支撑所述夹紧气缸，在气缸支撑板上有外弧钢筋和内弧钢筋穿入的通孔；所述夹紧气缸的气缸杆插入气缸支撑板的通孔内并将外弧钢筋和内弧钢筋压紧在气缸支撑板的通孔内侧底部。
优选方案是：所述往复移动驱动机构是链轮链条驱动机构/齿轮与齿条驱动机构；所述链轮/齿轮设置在电机减速机的输出轴上，电机减速机固定在移动机座的电机座连接板上，电机座连接板垂直固定在竖直辊支撑板的上面，竖直辊支撑板与机架工作台面平行；与链轮/齿轮啮合的链条/齿条设置在竖直机架圆弧轨道的内侧壁上，竖直机架圆弧轨道垂直在水平机架圆弧轨道上，水平机架圆弧轨道与机架工作台面位于同一平面。
优选方案是：所述限位辊轮包括：两个以上竖直辊轮和两个以上水平辊轮；所述竖直辊轮沿竖直机架圆弧轨道的外侧壁滚动，竖直辊轮的轴心线垂直设置在移动机座的竖直辊支撑板上；所述水平辊轮分别沿水平机架圆弧轨道的上侧面和下侧面滚动，水平辊轮的轴心线垂直设置在移动机座的水平辊支撑板上；所述竖直辊支撑板与机架工作台面平行；所述水平辊支撑板垂直固定在竖直辊支撑板的底面。
优选方案是：在所述气缸支撑板外侧面边缘设置有辅助支撑气缸支撑板随移动机座移动的滚动支撑装置，所述滚动支撑装置包括：滚动支撑板、调整螺栓、万向轮；滚动支撑板的竖直侧板固定在气缸支撑板外侧面边缘上，在滚动支撑板的水平侧板上固定有调整螺栓；在调整螺栓的下端固定有万向轮支架，在万向轮支架上铰接有万向轮，万向轮滚动在机架工作台面上。
优选方案是：还包括有检测装置，检测装置设置在夹紧装置的气缸支撑板上，其结构包括：检测支撑杆、检测开关、弹簧、固定检测架和活动检测架；检测支撑杆的一端固定在气缸支撑板上；固定检测架穿过检测支撑杆的另一端后固定在检测支撑杆上；在固定检测架上铰接活动检测架；在活动检测架的两端分别设置有朝向相反的钢筋检测面板和开关检测面板；所述钢筋检测面板朝向外弧钢筋的端部/内弧钢筋的端部；所述开关检测面板在弹簧作用下将其拉到支架的一端并使开关检测面板位于检测开关检测范围内；检测开关安装在支架上，支架的另一端固定在固定检测架的外侧壁上；所述弹簧的一端设置在固定检测架上，弹簧的另一端设置在接近开关检测面板一侧。
优选方案是：固定检测架与活动检测架之间通过销轴铰接，其结构是：销轴的一端固定在固定检测架的孔内，销轴的另一端铰接插入在活动检测架中部的通孔中。
本发明的有益效果是：本发明克服现有技术的缺陷，本发明的电机减速机带动移动机座上的夹紧装置、滚动支撑装置和检测装置沿机架圆弧轨道移动，多个限位辊轮确保被牵引的外弧钢筋和内弧钢筋按照其弧形轨迹平稳移动，顺利完成牵引输送外弧钢筋和内弧钢筋的动作；移动机座上的竖直辊支撑板、气缸支撑板、电机座连接板、水平辊支撑板和检测支撑杆有机的结合为一体，具有结构简单，成本低，易制造的优点；检测装置通过开关检测面板和钢筋检测面板分别接近检测开关和接触钢筋端部，能灵活的控制夹紧气缸动作，实现自动化控制本发明的牵引动作，具有自动化程度高，动作准确，效率高，产品品质好的优点。
附图说明
图1是本发明的俯视图。
图2是图1中的A向视图；
图3是图1中的B向视图；
图4是图1中检测装置放大图；
图5是图4中的C向视图放大图；
图6是图4中的左视图；
图7是单个盾构管片单片网结构示意图。
《附图中序号说明》
1a:外弧钢筋；1b：内弧钢筋；2：机架；2a:竖直机架圆弧轨道；2b:水平机架圆弧轨道；2c：机架工作台面；3：夹紧气缸；4：移动机座；4a：竖直辊支撑板；4b：气缸支撑板；4c：电机座连接板；4d：水平辊支撑板；4e：检测支撑杆；4f：通孔；5：电机减速机；5a：电机法兰；6：链条/齿条；7：链轮/齿轮；8a：竖直辊轮；8b：水平辊轮；10：滚动支撑装置；10a：滚动支撑板；10b：调整螺栓；10c万向轮支架；10d：万向轮；11：检测装置；12：固定检测架；12b：支架；13：弹簧；14：检测开关；15：活动检测架；15a：销轴；15b:开关检测面板；15c:钢筋检测面板；17：弹簧螺钉；18：紧定螺钉；19：送进弯弧装置；20：盾构管片单片网；21：箍筋；R：外弧钢筋圆弧半径；R1：内弧钢筋圆弧半径；R2：机架圆弧轨道圆弧半径。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施进一步详述。
本发明提供一种盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置，所述牵引装置包括：机架2、在机架工作台面2c上有将弯曲成弧形并被送进的外弧钢筋1a/内弧钢筋1b；在机架工作台面2c上设置有竖直机架圆弧轨道2a和水平机架圆弧轨道2b，所述竖直机架圆弧轨道2a的圆心和水平机架圆弧轨道2b的圆心与外弧钢筋1a的圆心/内弧钢筋1b的圆心为同一个圆心，机架圆弧轨道圆弧半径R2小于外弧钢筋圆弧半径R/内弧钢筋圆弧半径R1。
在竖直机架圆弧轨道2a上和水平机架圆弧轨道2b上设置有连接往复移动驱动机构的移动机座4，在移动机座4上设置有沿竖直机架圆弧轨道2a和水平机架圆弧轨道2b移动的两个以上限位辊轮和夹紧外弧钢筋1a/内弧钢筋1b的夹紧装置；往复移动驱动机构驱动移动机座4沿竖直机架圆弧轨道2a和水平机架圆弧轨道2b牵引外弧钢筋1a/内弧钢筋1b移动。
更具体的说，移动机座4包括：竖直辊支撑板4a、气缸支撑板4b、电机座连接板4c、水平辊支撑板4d和检测支撑杆4e；竖直辊支撑板4a是与机架工作台面2c平行的板，在竖直辊支撑板4a的上面有与其垂直固定的电机座连接板4c，在电机座连接板4c的一个侧面固定有电机法兰5a，电机减速机5固定在电机法兰5a上，电机减速机5的输出轴穿过竖直辊支撑板4a上的通孔其端部装有链轮/齿轮7；在电机座连接板4c的另一个侧面固定有向外弧钢筋1a和内弧钢筋1b延伸的气缸支撑板4b，在气缸支撑板4b上支撑夹紧气缸3。
在竖直辊支撑板4a底面的一侧通过紧固件装有多个竖直辊轮8a，多个竖直辊轮8a沿竖直机架圆弧轨道2a外侧壁滚动；在竖直辊支撑板4a底面的另一侧有与其垂直固定的水平辊支撑板4d，在水平辊支撑板4d上装有多个水平辊轮8b，多个水平辊轮8b沿水平机架圆弧轨道2b的上侧面和下侧面滚动。检测支撑杆4e的一端固定在气缸支撑板4b顶面上，用于支撑检测装置11
所述夹紧装置包括：间隔设置的两个夹紧气缸3、气缸支撑板4b；所述气缸支撑板4b是随移动机座4移动并向外弧钢筋1a和内弧钢筋1b延伸的板，在气缸支撑板4b上支撑所述夹紧气缸3，在气缸支撑板4b上有外弧钢筋1a和内弧钢筋1b穿入的通孔4f；所述夹紧气缸3的气缸杆插入气缸支撑板4b的通孔4f内并将外弧钢筋1a和内弧钢筋1b压紧在气缸支撑板4b的通孔4f内侧底部。
所述往复移动驱动机构是链轮链条驱动机构/齿轮与齿条驱动机构；所述链轮/齿轮7设置在电机减速机5的输出轴上，电机减速机5通过电机法兰5a固定在移动机座4的电机座连接板4c上，电机座连接板4c垂直固定在竖直辊支撑板4a的上面，竖直辊支撑板4a与机架工作台面2c平行；与链轮/齿轮7啮合的链条/齿条6设置在竖直机架圆弧轨道2a的内侧壁上，竖直机架圆弧轨道2a垂直在水平机架圆弧轨道2b上，水平机架圆弧轨道2b与机架工作台面2c位于同一平面。
所述限位辊轮包括：两个以上竖直辊轮8a和两个以上水平辊轮8b；所述竖直辊轮8a沿竖直机架圆弧轨道2a的外侧壁滚动，竖直辊轮8a的轴心线垂直设置在移动机座4的竖直辊支撑板4a上；所述水平辊轮8b分别沿水平机架圆弧轨道2b的上侧面和下侧面滚动，水平辊轮8b的轴心线垂直设置在移动机座4的水平辊支撑板4d上；所述竖直辊支撑板4a与机架工作台面2c平行；所述水平辊支撑板4d垂直固定在竖直辊支撑板4a的底面。
在所述气缸支撑板4b外侧面边缘设置有辅助支撑气缸支撑板4b随移动机座4移动的滚动支撑装置10，所述滚动支撑装置10包括：滚动支撑板10a、调整螺栓10b、万向轮10d；滚动支撑板10a的竖直侧板固定在气缸支撑板4b外侧面边缘上，在滚动支撑板10a的水平侧板上固定有调整螺栓10b；在调整螺栓10b的下端固定有万向轮支架10c，在万向轮支架10c上铰接有万向轮10d，万向轮10d滚动在机架工作台面2c上。
更具体的说，在滚动支撑板10a的水平侧板上有调整螺栓10b穿过，紧固件将调整螺栓10b固定在滚动支撑板10a的水平侧板上。
本发明还包括有检测装置11，检测装置11设置在夹紧装置的气缸支撑板4b上，其结构包括：检测支撑杆4e、检测开关14、弹簧13、固定检测架12和活动检测架15。
所述检测支撑杆4e的一端固定在气缸支撑板4b上；固定检测架12穿过检测支撑杆4e的另一端后通过紧定螺钉18固定在检测支撑杆4e上；在固定检测架12上铰接活动检测架15；在活动检测架15的两端分别设置有朝向相反的钢筋检测面板15c和开关检测面板15b；所述钢筋检测面板15c朝向外弧钢筋1a的端部/内弧钢筋1b的端部；所述开关检测面板15b在弹簧13作用下将其拉到支架12b的一端并使开关检测面板15b位于检测开关14检测范围内；检测开关14安装在支架12b上，支架12b的另一端固定在固定检测架12的外侧壁上；所述弹簧13的一端通过弹簧螺钉17设置在固定检测架12上，弹簧13的另一端通过弹簧螺钉17设置在接近开关检测面板15b的一侧。
固定检测架12与活动检测架15之间通过销轴15a铰接，其结构是：销轴15a的一端通过自身的螺纹固定在固定检测架12的螺纹孔内，销轴15a的另一端铰接插入在活动检测架15中部的通孔中。
更具体的说，如图4至图6所示，固定检测架12的内孔贯穿检测支撑杆4e的另一端后通过紧定螺钉18将其固定在检测支撑杆4e上。
弹簧13的一端通过弹簧螺钉17安装在开关检测面板15b与销轴15a之间且接近开关检测面板15b一侧，弹簧13的另一端通过弹簧螺钉17安装在固定检测架12上。支架12b是一个直角板，在弹簧13拉力作用下将开关检测面板15b拉到支架12b直角板的一端，支架12b直角板的另一端固定在固定检测架12的外侧壁上。
检测装置11用于检测当外弧钢筋1a端部和内弧钢筋1b端部移动到能被夹紧气缸3压紧的位置时，检测装置11检测向控制系统(图未示)发出信号，控制系统驱动夹紧气缸3动作压紧外弧钢筋1a、内弧钢筋1b，牵引装置同时实施牵引动作。
下面对本发明工作过程进行说明：
初始状态，外弧钢筋1a端部和内弧钢筋1b端部未移动到夹紧气缸3的气缸杆下方位置，在弹簧13拉力作用下，开关检测面板15b接触支架12b直角板的一端，此时开关检测面板15b位于检测开关14检测范围内，牵引装置处于静止状态；
当直条钢筋被送进弯弧装置19弯曲成外弧钢筋1a、内弧钢筋1b并被送进移动，使移动的外弧钢筋1a端部、内弧钢筋1b端部碰到钢筋检测面板15c并推动钢筋检测面板15c饶销轴15a逆时针转动时，带动开关检测面板15b克服弹簧13的弹力离开检测开关14的检测范围，检测开关14向控制系统(图未示)发出信号，控制系统驱动夹紧气缸3动作压紧外弧钢筋1a、内弧钢筋1b，同时控制系统还驱动电机减速机5工作，驱动移动机座4移动牵引外弧钢筋1a、内弧钢筋1b沿竖直机架圆弧轨道2a和水平机架圆弧轨道2b移动，牵引输送被送进弯弧装置19弯曲成弧形的外弧钢筋1a、内弧钢筋1b。
当直条钢筋被送进弯弧装置19全部弯曲成外弧钢筋1a、内弧钢筋1b后，控制系统驱动夹紧气缸3复位、外弧钢筋1a端部、内弧钢筋1b端部离开钢筋检测面板15c，在弹簧13的作用下，开关检测面板15b接触支架12b直角板的一端，开关检测面板15b复位到牵引动作的初始状态。

Claims (7)

1.一种盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置，其特征在于，所述牵引装置包括：机架(2)、在机架工作台面(2c)上有将弯曲成弧形并被送进的外弧钢筋(1a)/内弧钢筋(1b)；在机架工作台面(2c)上设置有机架圆弧轨道(2a，2b)，所述机架圆弧轨道(2a，2b)的圆心与外弧钢筋(1a)的圆心/内弧钢筋(1b)的圆心为同一个圆心，机架圆弧轨道圆弧半径(R2)小于外弧钢筋圆弧半径(R)/内弧钢筋圆弧半径(R1)；在机架圆弧轨道(2a，2b)上设置有连接往复移动驱动机构的移动机座(4)，在移动机座(4)上设置有沿机架圆弧轨道(2a，2b)移动的两个以上限位辊轮和夹紧外弧钢筋(1a)/内弧钢筋(1b)的夹紧装置；往复移动驱动机构驱动移动机座(4)沿机架圆弧轨道(2a，2b)牵引外弧钢筋(1a)/内弧钢筋(1b)移动。
2.根据权利要求1中所述的一种盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置，其特征在于，所述夹紧装置包括：间隔设置的两个夹紧气缸(3)、气缸支撑板(4b)；所述气缸支撑板(4b)是随移动机座(4)移动并向外弧钢筋(1a)和内弧钢筋(1b)延伸的板，在气缸支撑板(4b)上支撑所述夹紧气缸(3)，在气缸支撑板(4b)上有外弧钢筋(1a)和内弧钢筋(1b)穿入的通孔(4f)；所述夹紧气缸(3)的气缸杆插入气缸支撑板(4b)的通孔(4f)内并将外弧钢筋(1a)和内弧钢筋(1b)压紧在气缸支撑板(4b)的通孔(4f)内侧底部。
3.根据权利要求1中所述的一种盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置，其特征在于，所述往复移动驱动机构是链轮链条驱动机构/齿轮与齿条驱动机构；所述链轮/齿轮(7)设置在电机减速机(5)的输出轴上，电机减速机(5)固定在移动机座(4)的电机座连接板(4c)上，电机座连接板(4c)垂直固定在竖直辊支撑板(4a)的上面，竖直辊支撑板(4a)与机架工作台面(2c)平行；与链轮/齿轮(7)啮合的链条/齿条(6)设置在竖直机架圆弧轨道(2a)的内侧壁上，竖直机架圆弧轨道(2a)垂直在水平机架圆弧轨道(2b)上，水平机架圆弧轨道(2b)与机架工作台面(2c)位于同一平面。
4.根据权利要求1中所述的一种盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置，其特征在于，所述限位辊轮包括：两个以上竖直辊轮(8a)和两个以上水平辊轮(8b)；所述竖直辊轮(8a)沿竖直机架圆弧轨道(2a)的外侧壁滚动，竖直辊轮(8a)的轴心线垂直设置在移动机座(4)的竖直辊支撑板(4a)上；所述水平辊轮(8b)分别沿水平机架圆弧轨道(2b)的上侧面和下侧面滚动，水平辊轮(8b)的轴心线垂直设置在移动机座(4)的水平辊支撑板(4d)上；所述竖直辊支撑板(4a)与机架工作台面(2c)平行；所述水平辊支撑板(4d)垂直固定在竖直辊支撑板(4a)的底面。
5.根据权利要求2中所述的一种盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置，其特征在于，在所述气缸支撑板(4b)外侧面边缘设置有辅助支撑气缸支撑板(4b)随移动机座(4)移动的滚动支撑装置(10)，所述滚动支撑装置(10)包括：滚动支撑板(10a)、调整螺栓(10b)、万向轮(10d)；滚动支撑板(10a)的竖直侧板固定在气缸支撑板(4b)外侧面边缘上，在滚动支撑板(10a)的水平侧板上固定有调整螺栓(10b)；在调整螺栓(10b)的下端固定有万向轮支架(10c)，在万向轮支架(10c)上铰接有万向轮(10d)，万向轮(10d)滚动在机架工作台面(2c)上。
6.根据权利要求1中所述的一种盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置，其特征在于，还包括有检测装置(11)，检测装置(11)设置在夹紧装置的气缸支撑板(4b)上，其结构包括：检测支撑杆(4e)、检测开关(14)、弹簧(13)、固定检测架(12)和活动检测架(15)；检测支撑杆(4e)的一端固定在气缸支撑板(4b)上；固定检测架(12)穿过检测支撑杆(4e)的另一端后固定在检测支撑杆(4e)上；在固定检测架(12)上铰接活动检测架(15)；在活动检测架(15)的两端分别设置有朝向相反的钢筋检测面板(15c)和开关检测面板(15b)；所述钢筋检测面板(15c)朝向外弧钢筋(1a)的端部/内弧钢筋(1b)的端部；所述开关检测面板(15b)在弹簧(13)作用下将其拉到支架(12b)的一端并使开关检测面板(15b)位于检测开关(14)检测范围内；检测开关(14)安装在支架(12b)上，支架(12b)的另一端固定在固定检测架(12)的外侧壁上；所述弹簧(13)的一端设置在固定检测架(12)上，弹簧(13)的另一端设置在接近开关检测面板(15b)一侧。
7.根据权利要求6中所述的一种盾构管片单片网内弧钢筋和外弧钢筋的牵引装置，其特征在于，固定检测架(12)与活动检测架(15)之间通过销轴(15a)铰接，其结构是：销轴(15a)的一端(通过螺纹)固定在固定检测架(12)的(螺纹)孔内，销轴(15a)的另一端铰接插入在活动检测架(15)中部的通孔中。
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