CN106368718A - 地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车 - Google Patents

Abstract

一种地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车，本发明属于隧道管片拆除的技术领域，可解决现有技术中管片拆除中人工劳动强度大，安全风险大，工作效率低的问题，包括行走总成、左右两侧设置的门架总成以及门架总成上设置的工作平台总成、侧部管片拆除吊装机构、顶部管片拆除吊装机构、底部管片拆除吊装机构以及相邻管片支撑总成，行走总成螺栓连接于门架总成，工作平台总成法兰连接于门架总成，侧部管片拆除吊装机构法兰及焊接连接于门架总成，顶部管片拆除吊装机构法兰连接于门架总成，底部管片拆除吊装机构法兰及焊接连接于门架总成，相邻管片支撑总成销接联接于门架总成，本发明人工劳动量小，安全性较高，工作效率高。

Description

地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车

技术领域

本发明属于隧道管片拆除的技术领域，具体涉及一种地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车。

背景技术

随着城市化进程的加快、汽车的普及，使得城市交通问题日益突出，轨道交通是解决长期堵塞的较好方案，目前中国许多大中城市已经开始大量兴建地下铁道，中国地铁建设的发展已成为不可阻挡的历史潮流。

地铁施工采用盾构法修建隧道，通常采用预制管片做衬砌结构。在实际施工中由于各种原因导致钢筋混凝土管片会出现不同程度的实际值与设计值的偏差，如果偏差超出容许范围，就要对已砌筑完成的管片拆除，按设计线路要求根据已成型隧道轴线偏差情况，对超限段隧道进行暗挖改造恢复至原设计线,需要拆除管片，重新进行衬砌。现有管片拆除施工技术主要有：一、“明挖”拆除法，对管片超限段隧道土方进行开挖，并进行相应的加固，凿除管片背后固结体，清除余土，环向管片水钻分割，用门吊及汽车吊等分块吊运出。二、“暗挖”拆除法，先将管片破碎或切割为小块，切割后的砼小块采用人工搬运放至平车板上，运输至井口吊出。

“明挖”拆除法，开挖管片超限段隧道土方需要进行土地征用及维护加固处理，故管片拆除前期准备及后期处理费时费工，但拆除管片相对快速、高效、安全只适用于地表空旷的地段，而地铁建设大多地处繁华路段，明挖就变得不可能，就要采用“暗挖”法了。“暗挖”拆除，在已砌筑成环的狭小地铁隧道作业，地铁施工的一条龙特点，加之作业场地小，一些土石方开挖机械无法进入到作业面上，管片拆除采用最原始的方法，搭架子切小块蚂蚁搬家式的方法，一点一点抠，人工劳动强度大，安全风险大，工作效率低。

发明内容

本发明为了解决现有管片拆除施工方法存在的不足，提供一种地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车，其实现了一、结构简单、设计合理且使用操作方便的管片拆除设备；二、地铁隧道内部进行管片机械化、自动化分块拆除、吊装；三、电动行走，液压控制；四、含拆除管片相邻管片支撑结构。

本发明采用如下的技术方案实现：

一种地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车，包括行走总成、左右两侧设置的门架总成以及门架总成上设置的工作平台总成、侧部管片拆除吊装机构、顶部管片拆除吊装机构、底部管片拆除吊装机构以及相邻管片支撑总成，门架总成连接于行走总成之上，分层设置的工作平台总成连接于门架总成外侧，侧部管片拆除吊装机构连接于左侧的门架总成顶端内侧，顶部管片拆除吊装机构一端连接于左侧的门架总成中间凹槽，另一端连接于右侧的门架总成中间凹槽，底部管片拆除吊装机构连接于右侧的门架总成的顶部，相邻管片支撑总成销接联接于门架总成的两侧。

所述的侧部管片拆除吊装机构包括侧部管片手拉倒链葫芦、手拉倒链葫芦平移梁、平移梁移动导向托轮组和平移油缸，侧部管片手拉倒链葫芦通过单轨小车悬挂于手拉倒链葫芦平移梁的轨道上，手拉倒链葫芦平移梁用两组固定于门架总成上的平移梁移动导向托轮组夹卡于平移梁翼缘板，平移油缸一端与门架总成上的耳座铰接，另一端与手拉倒链葫芦平移梁的耳座铰接。

随着平移油缸的伸缩使得手拉倒链葫芦平移梁在沿着平移梁移动导向托轮组左右移动。

所述顶部管片拆除吊装机构包括通过螺栓连接于门架总成上的旋转机构滑板轴座支撑梁，顶部管片油缸转轴座箱、伸缩油缸、管片旋转卡盘、顶部管片托架、旋转卡盘油缸、滑板轴座、旋转卡盘推杆、滑板移动油缸、滑移轴座驱动链、驱动传动链轮和转轴，顶部管片油缸转轴座箱利用其转轴与滑板轴座联接，滑板轴座与旋转机构滑板轴座支撑梁移动副配合联接，滑板轴座与滑移轴座驱动链铰接，滑移轴座驱动链与滑板移动油缸销接，滑移轴座驱动链绕于驱动传动链轮，伸缩油缸一端与顶部管片托架联接，另一端与顶部管片油缸转轴座箱上的耳座联接，伸缩油缸的缸筒外侧与固定于顶部管片油缸转轴座箱上的导向套以移动副方式联接，固定于转轴的管片旋转卡盘与旋转卡盘推杆经插销孔用销子联接，旋转卡盘推杆与旋转卡盘油缸（5-6）销接；顶部管片托架与两支伸缩油缸铰接联接。

所述底部管片拆除吊装机构包括吊梁、栓接于门架总成的悬挑梁，通过单轨小车悬挂于吊梁轨道上的底部管片手拉倒链葫芦，吊梁栓接于悬挑梁。

所述相邻管片支撑总成包括若干支撑丝杠，支撑丝杠一端经耳座铰接于门架总成，另一端通过端头支脚顶置与对应管片上。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

（1）专业的地铁隧道内管片拆除施工机械设备，自动化能力强，人工劳动量小，安全性较高；

（2）整体框架结构，型钢材料，螺栓连接，结构稳定简便；

（3）管片分块后利用对应机械机构进行拆卸放置，液压遥控操控，施工合理高效；

（4）可几部设备同时在隧道不同位置施工，提高工作效率；

（5）可多次周转使用。

附图说明

图1为本发明的正视图，图中箭头方向为行进方向。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为本发明的顶部管片拆除第一步示意图。

图5为本发明的顶部管片拆除第二步示意图。

图6为本发明的顶部管片拆除第三步示意图。

图7为本发明的顶部管片拆除第四步示意图。

图8为本发明的顶部管片拆除第五步示意图。

图9为本发明的顶部管片拆除第六步示意图。

图10为本发明的侧部管片拆除第一步示意图。

图11为本发明的侧部管片拆除第二步示意图。

图12为本发明的侧部管片拆除第三步示意图。

图13为本发明的侧部管片拆除第四步示意图。

图中：1、行走总成，2、工作平台总成，3、门架总成，4、侧部管片拆除吊装机构，5、顶部管片拆除吊装机构，6、底部管片拆除吊装机构，7、相邻管片支撑总成，8、控制站，4-1、侧部管片手拉倒链葫芦，4-2、手拉倒链葫芦平移梁，4-3、平移梁移动导向托轮组，4-4、平移油缸，4-5、平移梁翼缘板，5-1、旋转机构滑板轴座支撑梁，5-2、顶部管片油缸转轴座箱，5-3、伸缩油缸，5-4、管片旋转卡盘，5-5、顶部管片托架，5-6、旋转卡盘油缸，5-7、滑板轴座，5-8、旋转卡盘推杆，5-9、滑板移动油缸，5-10、滑移轴座驱动链，5-11、驱动传动链轮，5-12、转轴，6-1、吊梁，6-2、底部管片手拉倒链葫芦，6-3、悬挑梁，7-1、支撑丝杆。

具体实施方式

一种地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车，包括行走总成1、左右两侧设置的门架总成3以及门架总成3上设置的工作平台总成2、侧部管片拆除吊装机构4、顶部管片拆除吊装机构5、底部管片拆除吊装机构6以及相邻管片支撑总成7，门架总成3连接于行走总成1之上，分层设置的工作平台总成2连接于门架总成3外侧，侧部管片拆除吊装机构4连接于左侧的门架总成3顶端内侧，顶部管片拆除吊装机构5一端连接于左侧的门架总成3中间凹槽，另一端连接于右侧的门架总成3中间凹槽，底部管片拆除吊装机构6连接于右侧的门架总成3的顶部，相邻管片支撑总成7销接联接于门架总成3的两侧。

所述的侧部管片拆除吊装机构4包括侧部管片手拉倒链葫芦4-1、手拉倒链葫芦平移梁4-2、平移梁移动导向托轮组4-3和平移油缸4-4，侧部管片手拉倒链葫芦4-1通过单轨小车悬挂于手拉倒链葫芦平移梁4-2的轨道上，手拉倒链葫芦平移梁4-2用两组固定于门架总成3上的平移梁移动导向托轮组4-3夹卡于平移梁翼缘板4-5，平移油缸4-4一端与门架总成3上的耳座铰接，另一端与手拉倒链葫芦平移梁4-2的耳座铰接。

随着平移油缸4-4的伸缩使得手拉倒链葫芦平移梁4-2在沿着平移梁移动导向托轮组4-3左右移动。

所述顶部管片拆除吊装机构5包括通过螺栓连接于门架总成3上的旋转机构滑板轴座支撑梁5-1，顶部管片油缸转轴座箱5-2、伸缩油缸5-3、管片旋转卡盘5-4、顶部管片托架5-5、旋转卡盘油缸5-6、滑板轴座5-7、旋转卡盘推杆5-8、滑板移动油缸5-9、滑移轴座驱动链5-10、驱动传动链轮5-11和转轴5-12，顶部管片油缸转轴座箱5-2利用其转轴5-12与滑板轴座5-7联接，滑板轴座5-7与旋转机构滑板轴座支撑梁5-1移动副配合联接，滑板轴座5-7与滑移轴座驱动链5-10铰接，滑移轴座驱动链5-10与滑板移动油缸5-9销接，滑移轴座驱动链5-10绕于驱动传动链轮5-11，伸缩油缸5-3一端与顶部顶部管片托架5-5联接，另一端与顶部管片油缸转轴座箱5-2上的耳座联接，伸缩油缸5-3的缸筒外侧与固定于顶部管片油缸转轴座箱5-2上的导向套以移动副方式联接，固定于转轴5-12的管片旋转卡盘5-4与旋转卡盘推杆5-8经插销孔用销子联接，旋转卡盘推杆5-8与旋转卡盘油缸5-6销接；顶部管片托架5-5与两支伸缩油缸5-3铰接联接。

所述底部管片拆除吊装机构6包括吊梁6-1、栓接于门架总成3的悬挑梁6-3，通过单轨小车悬挂于吊梁6-1轨道上的底部管片手拉倒链葫芦6-2，吊梁6-1栓接于悬挑梁6-3。

所述相邻管片支撑总成7包括若干支撑丝杠7-1，支撑丝杠7-1一端经耳座铰接于门架总成3，另一端通过端头支脚顶置与对应管片上。

本发明的工作原理，根据实际工况、现有施工工法结合盾构管片拼装机设计而成，管片分割后，电动行走到位，支撑结构对相邻管片支护后，采用液压操纵油缸及管片旋转卡盘进行顶部管片拆除吊装，采用液压操纵油缸及管片手拉倒链葫芦进行侧部及底部管片拆除吊装。门架净空满足施工车辆运输及人员通行。

采用的主要技术有：一、为整体框架式结构，液压操纵，电动行走；二、针对地铁隧道管片结构特点，采用分块拆除施工，装置集顶、侧及底部管片拆除机构为一体，结构紧凑方便；三、装置主体材料为型钢，主要为螺栓连接，结构轻便灵活；四、顶部管片采用顶部管片托架5-5固定，伸缩油缸5-3脱离，分次旋转管片卡盘5-4完成180°旋转，伸缩油缸5-3伸出将管片置于管片转向架上（安装在管片运输车上），将管片旋转至与管片车同方向运出，由于顶部管片拆除装置具备180°旋转和横移功能，亦可视需要对侧部、底部管片实施拆除任务；五、侧部管片通过平移油缸4-4收缩及侧部管片手拉倒链葫芦4-1拉动脱离，侧部管片手拉倒链葫芦4-1移动到中部，人工旋转管片后，置于管片运输车上运出；六、底部管片通过安装在装置前端吊梁上的手拉倒链葫芦进行拆除。

Claims (5)

1.一种地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车，其特征在于：包括行走总成（1）、左右两侧设置的门架总成（3）以及门架总成（3）上设置的工作平台总成（2）、侧部管片拆除吊装机构（4）、顶部管片拆除吊装机构（5）、底部管片拆除吊装机构（6）以及相邻管片支撑总成（7），门架总成（3）连接于行走总成（1）之上，分层设置的工作平台总成（2）连接于门架总成（3）外侧，侧部管片拆除吊装机构（4）连接于左侧的门架总成（3）顶端内侧，顶部管片拆除吊装机构（5）一端连接于左侧的门架总成（3）中间凹槽，另一端连接于右侧的门架总成（3）中间凹槽，底部管片拆除吊装机构（6）连接于右侧的门架总成（3）的顶部，相邻管片支撑总成（7）销接联接于门架总成（3）的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车，其特征在于：所述的侧部管片拆除吊装机构（4）包括侧部管片手拉倒链葫芦（4-1）、手拉倒链葫芦平移梁（4-2）、平移梁移动导向托轮组（4-3）和平移油缸（4-4），侧部管片手拉倒链葫芦（4-1）通过单轨小车悬挂于手拉倒链葫芦平移梁（4-2）的轨道上，手拉倒链葫芦平移梁（4-2）用两组固定于门架总成（3）上的平移梁移动导向托轮组（4-3）夹卡于平移梁翼缘板（4-5），平移油缸（4-4）一端与门架总成（3）上的耳座铰接，另一端与手拉倒链葫芦平移梁（4-2）的耳座铰接。

3.根据权利要求1所述的一种地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车，其特征在于：所述顶部管片拆除吊装机构（5）包括通过螺栓连接于门架总成（3）上的旋转机构滑板轴座支撑梁（5-1），顶部管片油缸转轴座箱（5-2）、伸缩油缸（5-3）、管片旋转卡盘（5-4）、顶部管片托架（5-5）、旋转卡盘油缸（5-6）、滑板轴座（5-7）、旋转卡盘推杆（5-8）、滑板移动油缸（5-9）、滑移轴座驱动链（5-10）、驱动传动链轮（5-11）和转轴（5-12），顶部管片油缸转轴座箱（5-2）利用其转轴（5-12）与滑板轴座（5-7）联接，滑板轴座（5-7）与旋转机构滑板轴座支撑梁（5-1）移动副配合联接，滑板轴座（5-7）与滑移轴座驱动链（5-10）铰接，滑移轴座驱动链（5-10）与滑板移动油缸（5-9）销接，滑移轴座驱动链（5-10）绕于驱动传动链轮（5-11），伸缩油缸（5-3）一端与顶部管片托架（5-5）联接，另一端与顶部管片油缸转轴座箱（5-2）上的耳座联接，伸缩油缸（5-3）的缸筒外侧与固定于顶部管片油缸转轴座箱（5-2）上的导向套以移动副方式联接，固定于转轴（5-12）的管片旋转卡盘（5-4）与旋转卡盘推杆（5-8）经插销孔用销子联接，旋转卡盘推杆（5-8）与旋转卡盘油缸（5-6）销接；顶部管片托架（5-5）与两支伸缩油缸（5-3）铰接联接。

4.根据权利要求1所述的一种地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车，其特征在于：所述底部管片拆除吊装机构（6）包括吊梁（6-1）、栓接于门架总成（3）的悬挑梁（6-3），通过单轨小车悬挂于吊梁（6-1）轨道上的底部管片手拉倒链葫芦（6-2），吊梁（6-1）栓接于悬挑梁（6-3）。

5.根据权利要求1所述的一种地铁深埋隧道钢筋混凝土管片拆除作业车，其特征在于：所述相邻管片支撑总成（7）包括若干支撑丝杠（7-1），支撑丝杠（7-1）一端经耳座铰接于门架总成（3），另一端通过端头支脚顶置与对应管片上。