CN109454426B - 一种用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具及吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具及吊装方法，它包括主工作平台以及辅工作平台；所述主工作平台和辅工作平台均为管片状，所述主工作平台的内弧面中部设置有前导轨，在主工作平台内弧面的两侧分别设置有后导轨；在所述前导轨上滑动连接有纠偏装置，所述辅工作平台的内弧面通过支座铰接有液压缸，液压缸的控制油口通过液压管路与液压控制系统连接；所述液压缸的伸缩杆沿主工作平台的轴向方向伸缩运动，并与限位卡槽的前侧面铰接来推动环形支架整体沿前、后导轨往复移动；本发明具有拆卸方便，能够提高盾构上常压刀盘上刀具安装的速度，从而降低施工成本，提高施工效益。

Description

一种用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具及吊装方法

技术领域

本发明涉及一种用于盾构常压刀盘上刀具更换的机具及其使用方法和应用，尤其涉及在泥水平衡盾构中采用常压刀盘设计，施工过程中盾构需要进行常压滚刀、切刀更换使用的一种用于盾构常压刀盘上刀具更换的机具。

背景技术

泥水平衡盾构作为一种机械化施工装备广泛应用在隧道修建中，具有施工速度快、机械化程度高的优点，而且尤其适用在富水环境。为解决通常泥水平衡盾构换刀需要带压进仓的缺陷，常压刀盘设计逐渐得到了推广应用。在进行常压滚刀或切刀的更换过程中，由于刀筒质量较大，采用电动链轮葫芦吊装，用人工很难控制刀筒的姿态，而且将刀筒推入常压刀盘密封座中需要较大的推力，在狭小的中心锥环境中进行换刀作业劳动强度大、工作效率高，由于切刀特定的安装角度，涉及到常压切刀更换让工作难度倍增。针对常压刀盘上刀具更换存在效率低、劳动强度大的缺点，为了提高工作效率及降低换刀难度，提出一种用于刀具更换的机具，能够提高作业的效率，减轻人员的劳动强度。

发明内容

本发明的目的是针对现有刀盘进行常压刀具更换劳动强度大、工作效率低的不足，本发明提供了一种用于盾构常压刀盘上刀具更换的机具，具有节省作业人员体力、提高换刀作业效率的优点，具有较广泛的应用前景，尤其适用于使用常压刀盘设计的泥水盾构施工的工程。

本发明的技术方案是这样实现的：一种用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具，它包括后端与常压刀盘密封座通过螺栓联接的主工作平台、以及通过螺栓与主工作平台后端相连接的辅工作平台；所述主工作平台和辅工作平台均为管片状，所述主工作平台的内弧面中部沿主工作平台轴线方向设置有前导轨，在主工作平台内弧面的两侧沿主工作平台轴线方向分别设置有后导轨；在所述前导轨上滑动连接有纠偏装置，所述纠偏装置包括底部通过滑块与前导轨滑动连接的环形支架，所述环形支架的后端两侧通过分别设置的支腿与同侧的后导轨滑动连接；在所述环形支架的后端内弧面沿环形支架圆周方向嵌装有后滚动支架，且后滚动支架的滚柱超出环形支架的内弧面；所述环形支架的前端设置有向环形支架内弧面折弯的U形限位卡槽，在所述限位卡槽的槽底面设置有前滚动支架；所述辅工作平台的内弧面通过支座铰接有液压缸，液压缸的控制油口通过液压管路与液压控制系统连接；所述液压缸的伸缩杆沿主工作平台的轴向方向伸缩，并与限位卡槽的前侧面铰接来推动环形支架整体沿前、后导轨往复移动。

进一步的，所述主工作平台的前端内弧面上设置有吊耳。

进一步的，所述前、后导轨的导轨表面均喷涂有聚四氟乙烯层。

进一步的，所述主工作平台、辅工作平台以及环形支架均为同轴设置。

进一步的，所述主工作平台上开有减重孔，减低重量便于吊装。

利用上述用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具来吊装刀筒的方法，所述方法的具体步骤如下：

1）将该机具前半部分通过仓内运输装置、电动链轮葫芦运送至常压刀盘内并将其与常压刀盘密封座上的螺纹孔对齐，紧固螺栓，实现了机具与常压刀盘密封座的对接；

2）将刀筒运送至中心锥内，利用电动链轮葫芦将刀筒上部法兰放入限位卡槽中，待刀筒放平后由前滚动支架和后滚动支架承重，使用卡箍将刀筒与纠偏装置固定；

3）电动链轮葫芦与吊耳连接，改变机具悬臂受力为两端受力，此时电动链轮葫芦与刀筒脱离；电动链轮葫芦运送辅工作平台及其上安装的部件，并完成包括液压缸的调试工作；

4）液压缸推动刀筒沿轨道前进至刀筒初步进入常压刀盘密封座，此时使用将刀筒转动对准要连接的螺栓孔，使用安全丝杠进行限位，继续推动刀筒至轨道末端后，此时刀筒大部分进入常压刀盘密封座，打开卡箍，刀筒与环形支架脱离，刀筒只受安全丝杠及常压刀盘密封座内孔壁约束。

5）继续用液压缸推刀筒到位，紧固刀筒上部螺栓，拆卸掉机具，其余螺栓紧固到位，完成刀筒的安装工作。

本发明具有以下有益效果：

本发明的用于盾构常压刀盘上刀具更换的机具，经过减重设计后质量轻，方便运输及安装，比较方便的对刀筒进行姿态的调整，同时带有的液压油缸能够方便的进行刀筒的推入及拔出，尤其适合常压切刀更换，能够显著降低操作人员的工作强度、提升换刀作业的工作效率，具有较广泛的应用前景，尤其适用于使用常压刀盘设计的泥水盾构施工的工程。

附图说明

图1为本发明机具的结构示意图。

图2为本发明机具与常压刀盘密封座对接示意图一。

图3 为本发明机具与常压刀盘密封座对接示意图二（刀筒落入机具并绑定）。

图4为本发明机具与常压刀盘密封座对接示意图三（液压缸将刀筒沿轨道推进）。

图5为本发明机具与常压刀盘密封座对接示意图四（刀筒推至临界点调整姿态对齐螺栓孔上保险丝杠）。

图6为本发明机具与常压刀盘密封座对接示意图五（刀筒推到预定位置）。

图中：1.主工作平台； 2. 辅工作平台；3. 液压缸；4. 支座；5. 液压管路及阀；6.吊耳；7. 前导轨；8. 前滚动支架；9. 限位卡槽；10. 环形支架；11. 后导轨；12. 支腿；13.后滚动支架。

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。

如图1所示，本发明的用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具，它包括后端与常压刀盘密封座通过螺栓联接的主工作平台1、以及通过螺栓与主工作平台1后端相连接的辅工作平台2；所述主工作平台1和辅工作平台2均为管片状，所述主工作平台1的内弧面中部沿主工作平台轴线方向设置有前导轨7，在主工作平台1内弧面的两侧沿主工作平台轴线方向分别设置有后导轨11；在所述前导轨7上滑动连接有纠偏装置，所述纠偏装置包括底部通过滑块与前导轨滑动连接的环形支架10，所述环形支架10的后端两侧通过分别设置的支腿12与同侧的后导轨滑动连接；在所述环形支架10的后端内弧面沿环形支架圆周方向嵌装有后滚动支架13，且后滚动支架13的滚柱超出环形支架的内弧面；所述环形支架10的前端设置有向环形支架内弧面折弯的U形限位卡槽9，在所述限位卡槽9的槽底面设置有前滚动支架8；所述辅工作平台2的内弧面通过支座4铰接有液压缸3，液压缸的控制油口通过液压管路5与液压控制系统连接；所述液压缸3的伸缩杆沿主工作平台的轴向方向伸缩，并与限位卡槽9的前侧面铰接来推动环形支架整体沿前、后导轨往复移动。

在本实施例中，所述主工作平台1的前端内弧面上设置有吊耳6。

在本实施例中，所述前、后导轨7、11的导轨表面均喷涂有聚四氟乙烯层。

在本实施例中，所述主工作平台1、辅工作平台2以及环形支架10均为同轴设置。

在本实施例中，所述主工作平台1上开有减重孔，减低重量便于吊装。

利用本实施例的机具来吊装刀筒的方法的具体步骤如下：

1）将该机具前半部分通过仓内运输装置、电动链轮葫芦运送至常压刀盘内并将其与常压刀盘密封座上的螺纹孔对齐，紧固螺栓，实现了机具与常压刀盘密封座的对接；

2）将刀筒运送至中心锥内，利用电动链轮葫芦将刀筒上部法兰放入限位卡槽9中，待刀筒放平后由前滚动支架8和后滚动支架13承重，使用卡箍将刀筒与纠偏装置固定；

3）电动链轮葫芦与吊耳6连接，改变机具悬臂受力为两端受力，此时电动链轮葫芦与刀筒脱离；电动链轮葫芦运送辅工作平台2及其上安装的部件，并完成包括液压缸的调试工作；

4）液压缸3推动刀筒沿轨道前进至刀筒初步进入常压刀盘密封座，此时使用将刀筒转动对准要连接的螺栓孔（利用了滚动支架，刀筒转动阻力矩较小，方便转动），使用安全丝杠进行限位，继续推动刀筒至轨道末端后，此时刀筒大部分进入常压刀盘密封座，打开卡箍，刀筒与环形支架10脱离，刀筒只受安全丝杠及常压刀盘密封座内孔壁约束。

5）继续用液压缸推刀筒到位，紧固刀筒上部螺栓，拆卸掉机具，其余螺栓紧固到位，完成刀筒的安装工作。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (6)

1.一种用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具，其特征在于：它包括后端与常压刀盘密封座通过螺栓联接的主工作平台（1）、以及通过螺栓与主工作平台（1）后端相连接的辅工作平台（2）；所述主工作平台（1）和辅工作平台（2）均为管片状，所述主工作平台（1）的内弧面中部沿主工作平台轴线方向设置有前导轨（7），在主工作平台（1）内弧面的两侧沿主工作平台轴线方向分别设置有后导轨（11）；在所述前导轨（7）上滑动连接有纠偏装置，所述纠偏装置包括底部通过滑块与前导轨滑动连接的环形支架（10），所述环形支架（10）的后端两侧通过分别设置的支腿（12）与同侧的后导轨滑动连接；在所述环形支架（10）的后端内弧面沿环形支架圆周方向嵌装有后滚动支架（13），且后滚动支架（13）的滚柱超出环形支架的内弧面；所述环形支架（10）的前端设置有向环形支架内弧面折弯的U形限位卡槽（9），在所述限位卡槽（9）的槽底面设置有前滚动支架（8）；所述辅工作平台（2）的内弧面通过支座（4）铰接有液压缸（3），液压缸的控制油口通过液压管路（5）与液压控制系统连接；所述液压缸（3）的伸缩杆沿主工作平台的轴向方向伸缩，并与限位卡槽（9）的前侧面铰接来推动环形支架整体沿前、后导轨往复移动。

2.根据权利要求1所述的用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具，其特征在于：所述主工作平台（1）的前端内弧面上设置有吊耳（6）。

3.根据权利要求1所述的用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具，其特征在于：所述前、后导轨（7、11）的导轨表面均喷涂有聚四氟乙烯层。

4.根据权利要求1所述的用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具，其特征在于：所述主工作平台（1）、辅工作平台（2）以及环形支架（10）均为同轴设置。

5.根据权利要求1所述的用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具，其特征在于：所述主工作平台（1）上开有减重孔，减低重量便于吊装。

6.一种利用权利要求1所述用于盾构常压刀盘上刀筒更换的机具来吊装刀筒的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

1）将该机具前半部分通过仓内运输装置、电动链轮葫芦运送至常压刀盘内并将其与常压刀盘密封座上的螺纹孔对齐，紧固螺栓，实现了机具与常压刀盘密封座的对接；

2）将刀筒运送至中心锥内，利用电动链轮葫芦将刀筒上部法兰放入限位卡槽（9）中，待刀筒放平后由前滚动支架（8）和后滚动支架（13）承重，使用卡箍将刀筒与纠偏装置固定；

3）电动链轮葫芦与吊耳（6）连接，改变机具悬臂受力为两端受力，此时电动链轮葫芦与刀筒脱离；电动链轮葫芦运送辅工作平台（2）及其上安装的部件，并完成包括液压缸的调试工作；

4）液压缸（3）推动刀筒沿轨道前进至刀筒初步进入常压刀盘密封座，此时使用将刀筒转动对准要连接的螺栓孔，使用安全丝杠进行限位，继续推动刀筒至轨道末端后，此时刀筒大部分进入常压刀盘密封座，打开卡箍，刀筒与环形支架（10）脱离，刀筒只受安全丝杠及常压刀盘密封座内孔壁约束；

5）继续用液压缸推刀筒到位，紧固刀筒上部螺栓，拆卸掉机具，其余螺栓紧固到位，完成刀筒的安装工作。