CN108316969A - 盾构滚刀运输轨道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盾构滚刀运输轨道，包括连接支撑于盾构壳体之上的轨道组，所述轨道组经由盾尾处盾构壳体内的皮带机沿盾构推进方向的左下方、刀盘驱动的下方及过渡舱，从盾构的盾尾连续地延伸至盾构的盾头处。其中，所述轨道组的底部固定于所述盾构壳体，从而与所述盾构壳体连接形成整体。本发明的有益效果为：将轨道组连接支撑于壳体底部之上，并经由靠近盾尾的盾构壳体内的左侧、刀盘驱动的下方及过渡舱，使其避开拼装机及盾构内其他设备的运作空间，在盾构正常工作时互不干涉，从而无需拆卸，加快了施工进度。

Description

盾构滚刀运输轨道

技术领域

本发明涉及盾构法硬岩隧道施工的设备，尤其是一种属于盾构施工机械领域的滚刀更换用的盾构滚刀运输轨道。

背景技术

在国内，盾构掘进机凭借着其优秀的地面沉降控制、高开挖效率和广泛的地层适应能力，在地铁、大直径隧道、地下管路等施工中得到了广泛的应用。其中刀盘为盾构必不可少的主要部件之一。在盾构施工过程中，尤其在硬岩环境下，刀盘滚刀的磨损在所难免。为了更换磨损严重的滚刀，需要提供合理的运输通道来将滚刀从盾构的后方运输至刀盘处，从而完成滚刀的更换作业。

目前一般的滚刀运输轨道安装在盾构内的右侧，高度上位于盾构中部位置，与盾构机内的设备不直接连接，是一个完全独立的轨道系统，多数的运输轨道会占用拼装机的拼装空间，因此，在使用过程中，需要将拼装机旋转至适当位置，方可布置轨道，且在盾构正常施工时需要拆卸。然而，运输轨道的结构较大、较重，拆装时间长、影响施工的总体进度。同时，在换刀时，盾构处于停止状态，前方土体压力需要依靠气压维持。如果施工进度受到影响，将会增大前方土体压力不稳定的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种盾构滚刀运输轨道，可以解决现有的滚刀运输轨道需要在盾构正常施工时拆除，费时费力、影响施工进度的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种盾构滚刀运输轨道，包括：

连接支撑于盾构壳体底部之上的轨道组，所述轨道组经由盾尾处盾构壳体内的皮带机沿盾构推进方向的左下方、刀盘驱动的下方及过渡舱，从盾构的盾尾连续地延伸至盾构的盾头处。

本发明的有益效果是，将轨道组连接支撑于壳体底部之上，并使其经过盾尾处壳体内的左侧、刀盘驱动的下方及过渡舱，从而避开拼装机及盾构内其他设备的运作空间，在盾构正常工作时互不干涉，从而无需拆卸，加快了施工进度。

本发明盾构滚刀运输轨道的进一步改进在于，所述轨道组的底部固定于所述盾构壳体，从而与所述盾构壳体连接形成整体。

本发明盾构滚刀运输轨道的进一步改进在于，所述轨道组的底部可拆卸地设有底座，所述底座固定于所述盾构壳体。

本发明盾构滚刀运输轨道的进一步改进在于，所述轨道组包括位于靠近盾尾的盾构壳体内的左侧的后段轨道和靠近所述盾头的前段轨道，所述后段轨道靠近所述盾头的一端和所述前段轨道靠近所述盾尾的一端均位于所述刀盘驱动处。

本发明盾构滚刀运输轨道的进一步改进在于，所述后段轨道靠近所述盾头的一端的高度与所述刀盘驱动的高度一致，且所述前段轨道靠近所述盾尾的一端的高度小于所述刀盘驱动的高度。

本发明盾构滚刀运输轨道的进一步改进在于，所述后段轨道与盾构内的工作平台连接。

本发明盾构滚刀运输轨道的进一步改进在于，所述工作平台包括高度与所述后段轨道相同的第一工作平台和高度小于所述后段轨道的第二工作平台，所述后段轨道的一侧通过连接件可拆卸地连接于所述第一工作平台，另一侧通过支撑杆搭接于所述第二工作平台。

本发明盾构滚刀运输轨道的进一步改进在于，所述连接件包括底板和固定于所述底板的侧板，所述侧板通过螺栓固定于所述第一工作平台，所述底板支撑于所述后段槽道的底部。

本发明盾构滚刀运输轨道的进一步改进在于，所述前段轨道靠近盾头的一端形成有可拆卸的延伸段，所述延伸段位于所述盾构的土仓内。

本发明盾构滚刀运输轨道的进一步改进在于，所述前段轨道包括首尾插接连接的多个轨道单元，所述轨道单元的插接连接处形成有调节间隙。

附图说明

图1为本发明盾构滚刀运输轨道的结构示意图。

图2为图1中A方向的侧视图。

图3为后段轨道与工作平台连接的示意图。

图4为图1中B处的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种盾构滚刀运输轨道，无需在盾构推进时全部拆除，达到了节约人力、加快施工进度的效果。下面结合附图对本发明盾构滚刀运输轨道进行说明。

如图1所示，本发明盾构滚刀运输轨道包括连接支撑于盾构壳体之上的轨道组，该轨道组经由盾尾处盾构壳体内的皮带机沿盾构推进方向的左下方、刀盘驱动50的下方及过渡舱70，从盾构的盾尾连续地延伸至盾构的盾头处，从而使得滚刀可沿该轨道组从盾尾运输至盾头或从盾头运输至盾尾，且运输过程不会影响盾构内其他设备的运作，使用完毕后无需全部拆除。需要注意的是，此处的“连续”是指从盾尾至盾头中任意一纵向截面均存在轨道组，而并不限定轨道组是连接成整体的。

如图1所示，壳体内具有一刀盘驱动50，所述轨道组以所述的刀盘驱动50的后端为界，分为靠近盾尾的后段轨道10和靠近盾头的前段轨道，后段轨道10装设于盾构壳体内的左侧，位于盾尾处盾构壳体内的皮带机沿盾构推进方向的左下方，前段轨道装设于盾构壳体内的底部，且从刀盘驱动50的下方延伸至刀盘处。其中，后段轨道10由于底部需要预留管路的排布空间，其高度与刀盘驱动50的最低点的高度一致，为了防止在后段轨道10上运输的滚刀与刀盘驱动50发生干涉，将前段轨道靠近盾尾的一端的高度设计为小于刀盘驱动50的高度。进一步地，前段轨道靠近盾尾的一端位于后段轨道10靠近盾头的一端的正下方，以保证轨道的连续性。

如图1和图3所示，后段轨道10包括固定于壳体底部的后段底座11、立设于所述后段底座11之上的后段支撑杆12以及置于后段支撑杆12顶部、且沿盾构长度方向设置的后段槽道13。后段支撑杆12有四个，分别设于后段槽道13的四个角部处，且后段底座11与后段支撑杆12一一对应，后段支撑杆12通过后段底座11固定于后段壳体上，从而提升了后段轨道10的稳定性。优选地，后段支撑杆12为角钢，后段槽道13包括铁板131和焊接于铁板131上表面两侧的槽钢132制成。后段槽道13上设有供运输滚刀的运输小车40，运输小车40的底部与后段槽道13的槽钢相适配，使得运输小车40可顺畅地在后段槽道13上滑动。运输小车40上开设有与滚刀的形状相适配的滚刀槽41，通过滚刀槽41使滚刀平稳地放置于运输小车40上。

较佳地，结合图1至图3所示，后段轨道10的中部位于盾构机内的两个工作平台81、82之间，且后段轨道10的两侧与两个工作平台81、82连接。在两个工作平台中，第一工作平台81的高度与后段轨道10的高度相同，第二工作平台82的高度小于后段轨道10的高度。后段槽道13的一侧通过连接件14可拆卸地连接于第一工作平台81、另一侧通过支撑斜杆15搭接于第二工作平台82之上。连接件14为L形件，包括底板和垂直固定于底板的侧板，侧板通过螺栓固定于第一工作平台81，底板支撑于后段槽道13的底部。优选地，连接件14还包括多个加劲板，所述加劲板与底板、侧板均垂直，其一侧边固定于所述底板、另一侧边固定于所述侧板，通过所述加劲板提升连接件14的强度，进而提升滚刀运输轨道的稳定性。后段轨道10通过与已有的两个工作平台连接，极大地提升了其稳定性，防止后段轨道在上人和运输滚刀时摇晃，保证施工的安全。进一步地，后段轨道10设置于电器柜的左侧，由于后段轨道10上铺设有铁板131，可做上人的平台，在非滚刀运输时，操作人员还可直接站在后段轨道10上参与电器柜的调试或维修。

如图1所示，前段轨道包括第一轨道20和第二轨道30，第一轨道20位于刀盘驱动50的正下方且位于壳体底部的中心，第二轨道30位于盾构壳体的过渡舱70和土仓60内。

第一轨道20包括多个第一轨道单元，每个第一轨道单元包括立设于壳体底部的第一支撑杆21、固定于所述第一支撑杆21之上的第一固定件22以及固定于第一固定件22之上、且沿盾构长度方向设置的第一槽道23。其中，第一固定件22为铁板，且第一槽道23为一对平行设置的圆钢管，分别固定于铁板上表面的两侧。第一轨道单元之间的第一槽道23互相插接连接，优选地，一个第一轨道单元上的第一槽道23的后端设有凸起231，该凸起231上开设有插销孔，另一个第一轨道单元上的第一槽道23的前端对应该凸起231形成有容置空间，且该容置空间的表面开设有通孔232。连接两个第一轨道单元时，将凸起231插入对应的容置空间，此时容置空间内第一槽道23的内表面与对应的凸起231之间形成有调节间隙。由于盾构工作时会根据需求进行转弯，转弯时安装有前段轨道的盾构壳体的各个段(包括过渡舱和土仓)之间产生窜动，通过调节间隙使得前段轨道可随盾构转弯而适当弯曲，从而防止盾构壳体的各个段之间窜动而对前段轨道产生破坏。需要利用前段轨道运输滚刀时，进一步地将插销穿过通孔232并固定于插销孔内，使得两个第一轨道单元之间可拆卸地连接。进一步地，通过设计凸起231的大小可以对第一轨道单元之间的调节间隙的大小进行调节，使调节间隙的大小适配于盾构转弯的角度。较佳地，第一轨道20由三个第一轨道单元首尾连接而成。

第二轨道30包括位于过渡舱70内的前段斜轨道单元301以及延伸至土仓60内的可拆卸的延伸段，该延伸段包括土仓斜轨道单元302和土仓直轨道单元303，土仓斜轨道单元302连接于土仓直轨道单元303与前段斜轨道单元301之间。土仓斜轨道单元302靠近盾头的一端的高度与土仓直轨道单元303的高度相同，且该高度小于土仓斜轨道单元302靠近盾尾一端的高度。土仓斜轨道单元302靠近盾尾一端的高度与前段斜轨道单元301靠近盾头的一端的高度相同，且前段斜轨道单元301靠近盾头的一端的高度小于其靠近盾尾一端的高度。土仓直轨道单元303所在的位置即为刀盘处更换滚刀的位置，通过两段斜轨道使前段轨道连贯地连接，且第二轨道20越靠近盾头高度越底，从而使得土仓直轨道单元303位于土仓60的底部，便于更换滚刀。前段斜轨道单元301、土仓斜轨道单元302和土仓直轨道单元303均包括立设于壳体底部的第二支撑杆、固定于所述第二支撑杆之上的第二固定件以及固定于第二固定件之上、且沿盾构长度方向设置的第二槽道。其中，第二固定件为铁板，且第二槽道为一对平行设置的圆钢管，分别固定于铁板上表面的两侧。前段斜轨道单元301、土仓斜轨道单元302和土仓直轨道单元303之间的第二槽道互相连接，优选地，其第二槽道之间的连接方式与第一槽道23之间的连接方式相同，均为插接连接，且连接处形成有调节间隙。前段斜轨道单元301还进一步包括有固定于过渡舱70底部的前段底座31，通过该底座提升前段斜轨道单元301以致整个前段轨道的稳定性。

以下对本发明盾构滚刀运输轨道的安装和使用过程进行说明。

在安装该滚刀运输轨道时，首先将后段底座11和前段底座31固定于壳体上对应的位置，底座不仅可以将滚刀运输轨道与壳体连接成整体，还能起到安装轨道上部结构时的定位作用。后段轨道10的后段支撑杆12与后段槽道13事先焊接成整体，前段轨道中每个第一轨道单元以及前段斜轨道单元301、土仓斜轨道单元302和土仓直轨道单元303的支撑杆与对应的固定件、槽道也事先焊接成整体，在完成底座的固定后，将对应的支撑杆安装于底座。最后，通过连接件14和支撑斜杆15将后段轨道10与工作平台连接，并安装运输小车，同时，将多个第一轨道单元以及前段斜轨道单元301、土仓斜轨道单元302和土仓直轨道单元303首尾连接，即完成了安装。该滚刀运输轨道中采用较多的可拆卸连接方式，使其安装和拆卸较为便捷。

在使用该滚刀运输轨道将滚刀从盾尾运输至盾头时，将运输小车40移至后段轨道10位于盾尾的一端，将滚刀吊运并置于运输小车之上，通过运输小车将其运输至刀盘驱动50处。由于前段轨道和后段轨道存在高度差，滚刀通过葫芦吊运至前段轨道上，并继续通过葫芦牵引使滚刀沿刀盘驱动50下方的槽道滑动，并经由过渡舱70至土仓60内，即可由工作人员或更换设备更换滚刀。反之即可将磨损的滚刀从盾头运至盾尾。

完成滚刀的更换后，将土仓60内的土仓斜轨道单元302和土仓直轨道单元303拆除即可，其余结构由于与壳体稳固连接，且不占用其他设备的运作空间，因而不干涉其他设备的运作，在盾构正常工作时无需拆除。

本发明盾构滚刀运输轨道的有益效果为：

将轨道组连接支撑于壳体之上，并经由靠近盾尾的盾构壳体内的左侧、刀盘驱动的下方及过渡舱，从盾构的盾尾延伸至盾构的盾头处，使其避开拼装机及盾构内其他设备的运作空间，在盾构正常工作时互不干涉，从而无需拆卸，加快了施工进度。进一步地，通过轨道组底部的底座，使轨道组与盾构壳体连接形成整体，提升了轨道组的稳定性。此外，由于轨道上铺设有铁板，该轨道既可用于运输滚刀，还可作为上人的工作平台使用。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种盾构滚刀运输轨道，其特征在于，包括：

连接支撑于盾构壳体底部之上的轨道组，所述轨道组经由盾尾处盾构壳体内的皮带机沿盾构推进方向的左下方、刀盘驱动的下方及过渡舱，从盾构的盾尾连续地延伸至盾构的盾头处。

2.如权利要求1所述的盾构滚刀运输轨道，其特征在于，所述轨道组的底部固定于所述盾构壳体，从而与所述盾构壳体连接形成整体。

3.如权利要求2所述的盾构滚刀运输轨道，其特征在于，所述轨道组的底部可拆卸地设有底座，所述底座固定于所述盾构壳体。

4.如权利要求1所述的盾构滚刀运输轨道，其特征在于，所述轨道组包括位于靠近盾尾的盾构壳体内的左侧的后段轨道和靠近所述盾头的前段轨道，所述后段轨道靠近所述盾头的一端和所述前段轨道靠近所述盾尾的一端均位于所述刀盘驱动处。

5.如权利要求4所述的盾构滚刀运输轨道，其特征在于，所述后段轨道靠近所述盾头的一端的高度与所述刀盘驱动的高度一致，且所述前段轨道靠近所述盾尾的一端的高度小于所述刀盘驱动的高度。

6.如权利要求4所述的盾构滚刀运输轨道，其特征在于，所述后段轨道与盾构内的工作平台连接。

7.如权利要求6所述的盾构滚刀运输轨道，其特征在于，所述工作平台包括高度与所述后段轨道相同的第一工作平台和高度小于所述后段轨道的第二工作平台，所述后段轨道的一侧通过连接件可拆卸地连接于所述第一工作平台，另一侧通过支撑杆搭接于所述第二工作平台。

8.如权利要求7所述的盾构滚刀运输轨道，其特征在于，所述连接件包括底板和固定于所述底板的侧板，所述侧板通过螺栓固定于所述第一工作平台，所述底板支撑于所述后段槽道的底部。

9.如权利要求4所述的盾构滚刀运输轨道，其特征在于，所述前段轨道靠近盾头的一端形成有可拆卸的延伸段，所述延伸段位于所述盾构的土仓内。

10.如权利要求4所述的盾构滚刀运输轨道，其特征在于，所述前段轨道包括多个首尾插接连接的轨道单元，所述轨道单元的插接连接处形成有调节间隙。