CN107654730A - 一种泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置及其使用方法，该装置包括转动部和固定部，转动部包括单轨转动梁、转动梁提升装置和转动梁吊带，转动梁提升装置包括行走单元和起升单元，起升单元连接转动梁吊带的一端，另一端绑扎在泥浆管的前侧端部上，固定部包括单轨固定梁、固定梁提升装置和固定梁吊带，固定梁提升装置包括行走单元和起升单元，起升单元连接固定梁吊带的一端，固定梁吊带的另一端绑扎在泥浆管的后侧端部上。本发明在泥水盾构台车架体的接管一侧设计了接管辅助装置，实现了接管作业的机械化施工，解决了以往采用人工连接泥浆管路时效率低的问题，节约了工期，降低了施工成本。

Description

一种泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置及其使用方法

技术领域

本发明属于泥水盾构施工领域，特别是一种泥水盾构台车后泥浆管辅助接管装置及其操作方法。

背景技术

盾构机作为当今最先进的隧道掘进超大型专用设备，是实现掘进、出土、支护等一次开挖成洞的高科技施工设备，广泛用于城市轨道交通、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。其中，泥水平衡盾构作为盾构机大家族中的一个重要分支，具有自动化程度高，开挖面稳定，掘进速度快等优点，被越来越广泛地应用到高水压、含砂、含淤泥质土等地层中。

泥水盾构机的施工原理和构造与土压平衡盾构机相比有所不同，掘进产生的渣土是通过隧道进浆管内的膨润土浆液进行冲刷混合，再通过回浆管携渣排出。

泥水循环系统的泥浆管进浆管一般采用DN250的钢管，回浆管一般使用DN200的钢管，单根管长均达6000mm。所以在采用1.5米宽管片进行隧道掘进时，每掘进4环就需要进行一次进浆管和回浆管的接管工作。

单根DN250进浆管的重量285kg，单根DN200回浆管的重量258kg。经过现场实际测算，在隧道内管片不平整、管壁湿滑的环境中，在不使用机械辅助仅用人力的情况下，每次需要至少5名劳务工人工作近2个小时才能完成进浆管和回浆管的接管工作，严重影响了盾构施工效率，施工成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置及其使用方法，要解决泥水盾构台车后泥浆管单根过重，在接管过程中耗费大量人力和时间的问题的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，包括固定连接在泥水盾构台车架体接管一侧上的转动部和固定部，所述固定部垂直于泥水盾构台车的前进方向，所述转动部的转轴位于固定部的前侧，

所述转动部包括单轨转动梁、转动梁提升装置和转动梁吊带，所述单轨转动梁可绕转轴水平转动，所述转动梁提升装置包括上部的转动梁行走单元和下部的转动梁起升单元，所述转动行走单元沿单轨转动梁的下侧行走，所述转动起升单元连接转动梁吊带的一端，转动梁吊带的另一端绑扎在泥浆管的前侧端部上，

所述固定部包括单轨固定梁、固定梁提升装置和固定梁吊带，所述单轨固定梁保持水平，所述固定梁提升装置包括上部的固定梁行走单元和下部的固定梁起升单元，所述固定梁行走单元沿单轨固定梁的下侧行走，所述固定梁起升单元连接固定梁吊带的一端，固定梁吊带的另一端绑扎在泥浆管的后侧端部上。

所述转动部与泥水盾构台车架体之间设有转动基座，所述转动基座悬挑垂直连接在泥水盾构台车架体上，包括芯筒、芯筒正上方的上夹板、芯筒正下方的下夹板和转轴，所述芯筒与上夹板之间、芯筒与下夹板之间分别形成上插槽和下插槽。

所述单轨转动梁的横截面为工字型，包括上翼缘板、腹板和下翼缘板，单轨转动梁的内侧端部的腹板切除，此处的上翼缘板、腹板和下翼缘板形成插头，上翼缘板插入上插槽中，下翼缘板插入下插槽中，所述转轴依次贯穿上夹板、上翼缘板、芯筒、下翼缘板和下夹板的叠合部分并伸出下夹板的下侧，所述芯筒的外侧端面与插头处腹板的内侧端面之间预留有转动空间，该转动空间以保证单轨转动梁相对芯筒水平无限制转动为准。

所述插头处前侧的腹板两侧夹设有两块腹板加劲板。

所述固定部与泥水盾构台车架体之间设有连接梁，所述连接梁悬挑垂直连接在泥水盾构台车架体上，

所述连接梁的下侧表面与下夹板的下侧表面平齐，所述单轨固定梁的一个端部与连接梁的下侧表面中部固定连接，另一个端部与转动基座的下夹板的下侧表面固定连接并向外延伸出转动基座。

所述连接梁与转动基座之间的距离与泥水盾构台车架体接管一侧的立柱间的宽度相同。

所述连接梁的宽度不小于立柱的宽度，所述连接梁与立柱之间设有连接梁加劲板。

所述转动基座的芯筒、上夹板和下夹板等宽并且均不小于立柱的宽度，所述上夹板和下夹板的长度相同、均不小于芯筒的长度，所述转动基座的下夹板与立柱之间设有转动基座加劲板。

所述单轨转动梁由工字钢、H型钢或者钢板焊接工字型制成，所述和单轨固定梁由工字钢、H型钢或者钢板焊接工字型制成，所述转动梁提升装置和固定梁提升装置均为电动葫芦，所述电动葫芦的轮距以保证其沿相应的梁行走为准。

一种泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置的使用方法，施工步骤如下：

步骤一：在工厂加工泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，并将泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置与泥水盾构台车架体接管一侧的立柱或立柱上的顶梁固定连接；

步骤二：泥水盾构台车掘进至需要接泥浆管位置时，停机关闭泥水盾构台车上的泥浆管阀门，然后拆除泥浆管卷盘与泥浆管之间的接头，启动泥浆管卷盘转动电机，将泥浆管卷盘收回至待接管位置；

步骤三：手动转动单轨转动梁，使单轨转动梁沿转轴转至合适的角度，然后启动转动梁提升装置，使转动梁行走单元沿单轨转动梁行走至合适位置，然后将转动梁吊带挂在泥浆管的一端；

步骤四：启动固定梁提升装置，使固定梁行走单元沿单轨固定梁行走至合适位置，将固定梁吊带挂在泥浆管的另一端；

步骤五：转动梁起升单元和固定梁起升单元在两端同时起吊泥浆管，并使泥浆管保持水平姿态并达到安装标高位置；

步骤六：手动转动单轨转动梁，使单轨转动梁沿转轴转至合适的角度，转动梁行走单元和固定梁行走单元分别行走至合适位置，以达到将泥浆管的两端分别与原泥浆管和卷盘软管对齐为准；

步骤七：调整泥浆管的位置，穿入泥浆管的法兰盘螺丝或安装管箍，完成接管作业。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明在泥水盾构台车架体的接管一侧设计了接管辅助装置，实现了接管作业的机械化施工，解决了以往采用人工连接泥浆管路时效率低的问题，节约了工期，降低了施工成本，具体有以下优点：

一、接管辅助装置设计了转动部和固定部相配合使用，其中转动部的提升装置可以实现前、后、左、右行走，同时实现上、下升降；固定部的提升装置可以实现左、右行走，同时实现上、下升降，将泥浆管安装过程中，可以在各个方向上改变泥浆管的运动轨迹，提高了泥浆管吊装调整的效率，节约了施工工期，降低了施工成本。

二、接管辅助装置均采用常见的材料进行制作，可以在工厂内进行预加工，可以重复拆装，成本低，可用性好；

三、本发明的接管辅助装置的使用方法操作方便，只需要在实际操作过程中启动两个提升装置和进行手动调整安装角度即可完成安装工作，省时省力。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的接管辅助装置放大图。

图3是图1的俯视结构示意图。

图4是图1中无提升装置的侧视结构示意图。

图5是图4的局部放大图。

附图标记：1－单轨转动梁、1a－上翼缘板、1b－腹板、1c－下翼缘板、2－转动梁提升装置、21－转动梁行走单元、22－转动梁起升单元、3－转动梁吊带、4－转轴、5－泥浆管、6－单轨固定梁、7－固定梁提升装置、71－固定梁行走单元、72－固定梁起升单元、8－固定梁吊带、9－泥水盾构台车架体、91－立柱、10－芯筒、11－上夹板、12－下夹板、13－上插槽、14－下插槽、15－转动空间、16－腹板加劲板、17－连接梁、18－连接梁加劲板、19－转动基座加劲板、20－顶梁。

具体实施方式

实施例参见图1-5所示，一种泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，包括固定连接在泥水盾构台车架体9接管一侧上的转动部和固定部，所述固定部垂直于泥水盾构台车的前进方向，所述转动部的转轴4位于固定部的前侧。

所述转动部包括单轨转动梁1、转动梁提升装置2和转动梁吊带3，所述单轨转动梁1可绕转轴4水平转动，所述转动梁提升装置2包括上部的转动梁行走单元21和下部的转动梁起升单元22，所述转动行走单元21沿单轨转动梁1的下侧行走，所述转动起升单元22连接转动梁吊带3的一端，转动梁吊带3的另一端绑扎在泥浆管5的前侧端部上。

所述转动部与泥水盾构台车架体9之间设有转动基座，所述转动基座悬挑垂直连接在泥水盾构台车架体9上，包括芯筒10、芯筒正上方的上夹板11、芯筒正下方的下夹板12和转轴4，所述芯筒10与上夹板11之间、芯筒10与下夹板12之间分别形成上插槽13和下插槽14。

所述单轨转动梁1的横截面为工字型，包括上翼缘板1a、腹板1b和下翼缘板1c，单轨转动梁的内侧端部的腹板切除，此处的上翼缘板、腹板和下翼缘板形成插头，上翼缘板1a插入上插槽13中，下翼缘板1c插入下插槽14中，所述转轴4依次贯穿上夹板11、上翼缘板1a、芯筒10、下翼缘板1c和下夹板12的叠合部分并伸出下夹板12的下侧，所述芯筒10的外侧端面与插头处腹板的内侧端面之间预留有转动空间15，该转动空间15以保证单轨转动梁1相对芯筒10水平无限制转动为准。

所述插头处前侧的腹板两侧夹设有两块腹板加劲板16。

所述固定部包括单轨固定梁6、固定梁提升装置7和固定梁吊带8，所述单轨固定梁6保持水平，所述固定梁提升装置7包括上部的固定梁行走单元71和下部的固定梁起升单元72，所述固定梁行走单元71沿单轨固定梁7的下侧行走，所述固定梁起升单元72连接固定梁吊带8的一端，固定梁吊带8的另一端绑扎在泥浆管5的后侧端部上。

所述固定部与泥水盾构台车架体9之间设有连接梁17，所述连接梁17悬挑垂直连接在泥水盾构台车架体9上。

所述连接梁17的下侧表面与下夹板12的下侧表面平齐，所述单轨固定梁1的一个端部与连接梁17的下侧表面中部固定连接，另一个端部与转动基座的下夹板12的下侧表面固定连接并向外延伸出转动基座。

所述连接梁17与转动基座之间的距离与泥水盾构台车架体接管一侧的立柱91间的宽度相同。所述连接梁17的宽度不小于立柱91的宽度，所述连接梁17与立柱91之间设有连接梁加劲板18。所述转动基座的芯筒10、上夹板11和下夹板12等宽并且均不小于立柱91的宽度，所述上夹板11和下夹板12的长度相同、均不小于芯筒10的长度，所述转动基座的下夹板12与立柱91之间设有转动基座加劲板19。

通过图4中的实施例可以看到，连接梁固定在立柱一上，转动基座中的上夹板固定在立柱二上的顶梁上，芯筒的下部固定在立柱二上，下夹板固定在立柱二上。转动基座相对连接梁设置在台车架体的外侧。

本实施例中，所述单轨转动梁由工字钢、H型钢或者钢板焊接工字型制成，所述和单轨固定梁由工字钢、H型钢或者钢板焊接工字型制成，连接梁也可以由工字钢、H型钢或者钢板焊接工字型制成。所述转动梁提升装置和固定梁提升装置均为电动葫芦，所述电动葫芦的轮距以保证其沿相应的梁行走为准。同时由于单轨转动梁承载了更多的调整功能，在实际中可以将单轨转动梁的横截面面积设计大于单轨固定梁的横截面面积。同时，芯筒可以为方钢管，其横截面小于单轨转动梁的横截面大小，上夹板和下夹板分别可以为钢板制作。

本发明中所有的固定连接方式均为满焊连接。

这种泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置的使用方法，施工步骤如下：

步骤一：在工厂加工泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，并将泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置与泥水盾构台车架体9接管一侧的立柱91或立柱上的顶梁20固定连接；

步骤二：泥水盾构台车掘进至需要接泥浆管位置时，停机关闭泥水盾构台车上的泥浆管阀门，然后拆除泥浆管卷盘与泥浆管之间的接头，启动泥浆管卷盘转动电机，将泥浆管卷盘收回至待接管位置；

步骤三：手动转动单轨转动梁1，使单轨转动梁1沿转轴4转至合适的角度，然后启动转动梁提升装置，使转动梁行走单元21沿单轨转动梁行走至合适位置，然后将转动梁吊带3挂在泥浆管5的一端；

步骤四：启动固定梁提升装置，使固定梁行走单元71沿单轨固定梁6行走至合适位置，将固定梁吊带8挂在泥浆管5的另一端；

步骤五：转动梁起升单元22和固定梁起升单元72在两端同时起吊泥浆管5，并使泥浆管保持水平姿态并达到安装标高位置；

步骤六：手动转动单轨转动梁1，使单轨转动梁1沿转轴转4至合适的角度，转动梁行走单元21和固定梁行走单元71分别行走至合适位置，以达到将泥浆管5的两端分别与原泥浆管和卷盘软管对齐为准；

步骤七：调整泥浆管的位置，穿入泥浆管的法兰盘螺丝或安装管箍，完成接管作业。

Claims (10)

1.一种泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，其特征在于：包括固定连接在泥水盾构台车架体（9）接管一侧上的转动部和固定部，所述固定部垂直于泥水盾构台车的前进方向，所述转动部的转轴（4）位于固定部的前侧，

所述转动部包括单轨转动梁（1）、转动梁提升装置（2）和转动梁吊带（3），所述单轨转动梁（1）可绕转轴（4）水平转动，所述转动梁提升装置（2）包括上部的转动梁行走单元（21）和下部的转动梁起升单元（22），所述转动行走单元（21）沿单轨转动梁（1）的下侧行走，所述转动起升单元（22）连接转动梁吊带（3）的一端，转动梁吊带（3）的另一端绑扎在泥浆管（5）的前侧端部上，

所述固定部包括单轨固定梁（6）、固定梁提升装置（7）和固定梁吊带（8），所述单轨固定梁（6）保持水平，所述固定梁提升装置（7）包括上部的固定梁行走单元（71）和下部的固定梁起升单元（72），所述固定梁行走单元（71）沿单轨固定梁（7）的下侧行走，所述固定梁起升单元（72）连接固定梁吊带（8）的一端，固定梁吊带（8）的另一端绑扎在泥浆管（5）的后侧端部上。

2.根据权利要求1所述的泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，其特征在于：所述转动部与泥水盾构台车架体（9）之间设有转动基座，所述转动基座悬挑垂直连接在泥水盾构台车架体（9）上，包括芯筒（10）、芯筒正上方的上夹板（11）、芯筒正下方的下夹板（12）和转轴（4），所述芯筒（10）与上夹板（11）之间、芯筒（10）与下夹板（12）之间分别形成上插槽（13）和下插槽（14）。

3.根据权利要求2所述的泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，其特征在于：所述单轨转动梁（1）的横截面为工字型，包括上翼缘板（1a）、腹板（1b）和下翼缘板（1c），单轨转动梁的内侧端部的腹板切除，此处的上翼缘板、腹板和下翼缘板形成插头，上翼缘板（1a）插入上插槽（13）中，下翼缘板（1c）插入下插槽（14）中，所述转轴（4）依次贯穿上夹板（11）、上翼缘板（1a）、芯筒（10）、下翼缘板（1c）和下夹板（12）的叠合部分并伸出下夹板（12）的下侧，所述芯筒（10）的外侧端面与插头处腹板的内侧端面之间预留有转动空间（15），该转动空间（15）以保证单轨转动梁（1）相对芯筒（10）水平无限制转动为准。

4.根据权利要求3所述的泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，其特征在于：所述插头处前侧的腹板两侧夹设有两块腹板加劲板（16）。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，其特征在于：所述固定部与泥水盾构台车架体（9）之间设有连接梁（17），所述连接梁（17）悬挑垂直连接在泥水盾构台车架体（9）上，

所述连接梁（17）的下侧表面与下夹板（12）的下侧表面平齐，所述单轨固定梁（1）的一个端部与连接梁（17）的下侧表面中部固定连接，另一个端部与转动基座的下夹板（12）的下侧表面固定连接并向外延伸出转动基座。

6.根据权利要求5所述的泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，其特征在于：所述连接梁（17）与转动基座之间的距离与泥水盾构台车架体接管一侧的立柱（91）间的宽度相同。

7.根据权利要求5所述的泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，其特征在于：所述连接梁（17）的宽度不小于立柱（91）的宽度，所述连接梁（17）与立柱（91）之间设有连接梁加劲板（18）。

8.根据权利要求5所述的泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，其特征在于：所述转动基座的芯筒（10）、上夹板（11）和下夹板（12）等宽并且均不小于立柱（91）的宽度，所述上夹板（11）和下夹板（12）的长度相同、均不小于芯筒（10）的长度，所述转动基座的下夹板（12）与立柱（91）之间设有转动基座加劲板（19）。

9. 根据权利要求1-4、6-8任意一项所述的泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，其特征在于： 所述单轨转动梁由工字钢、H型钢或者钢板焊接工字型制成，所述和单轨固定梁由工字钢、H型钢或者钢板焊接工字型制成，所述转动梁提升装置和固定梁提升装置均为电动葫芦，所述电动葫芦的轮距以保证其沿相应的梁行走为准。

10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置的使用方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一：在工厂加工泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置，并将泥水盾构台车后泥浆管接管辅助装置与泥水盾构台车架体（9）接管一侧的立柱（91）或立柱上的顶梁（20）固定连接；

步骤二：泥水盾构台车掘进至需要接泥浆管位置时，停机关闭泥水盾构台车上的泥浆管阀门，然后拆除泥浆管卷盘与泥浆管之间的接头，启动泥浆管卷盘转动电机，将泥浆管卷盘收回至待接管位置；

步骤三：手动转动单轨转动梁（1），使单轨转动梁（1）沿转轴（4）转至合适的角度，然后启动转动梁提升装置，使转动梁行走单元（21）沿单轨转动梁行走至合适位置，然后将转动梁吊带（3）挂在泥浆管（5）的一端；

步骤四：启动固定梁提升装置，使固定梁行走单元（71）沿单轨固定梁（6）行走至合适位置，将固定梁吊带（8）挂在泥浆管（5）的另一端；

步骤五：转动梁起升单元（22）和固定梁起升单元（72）在两端同时起吊泥浆管（5），并使泥浆管保持水平姿态并达到安装标高位置；

步骤六：手动转动单轨转动梁（1），使单轨转动梁（1）沿转轴转（4）至合适的角度，转动梁行走单元（21）和固定梁行走单元（71）分别行走至合适位置，以达到将泥浆管（5）的两端分别与原泥浆管和卷盘软管对齐为准；

步骤七：调整泥浆管的位置，穿入泥浆管的法兰盘螺丝或安装管箍，完成接管作业。