CN111730262A - 盾构机尾盾壳体拼点工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及盾构机制造技术领域，具体涉及一种盾构机尾盾壳体拼点工装，包括中心环板、线坠支撑架以及调整组件，中心环板外侧通过若干辐射支撑杆连接壳体支撑环板，所述壳体支撑环板的外圆弧作为多个圆弧段尾盾壳体分块的基准；线坠支撑架固定连接在中心环板的上端面上，所述线坠支撑架上通过垂线连接有能穿过中心环板中心的线坠；调整组件连接在所述壳体支撑环板和尾盾壳体分块之间，用于调节和限位尾盾壳体分块相对壳体支撑环板的位置；一种盾构机尾盾壳体拼点方法，采用前述工装进行拼点。本发明能够用于多个圆弧段尾盾壳体分块的拼接，效率高，且拼圆质量高，解决了现有技术中尾盾壳体拼点速度慢，效率低且拼点精度也不佳的技术问题。

Description

盾构机尾盾壳体拼点工装及方法

技术领域

本发明涉及盾构机制造技术领域，具体涉及一种盾构机尾盾壳体拼点工装及方法。

背景技术

现有的盾构机尾盾为中空壳体结构，而且一般是由多个圆弧段尾盾壳体分块焊接组成，尾盾壳体内部也无加强结构，同时尾盾壳体的圆度对于盾构机而言，又至观重要。所以采用什么形式的拼点工装将多个圆弧段尾盾壳体分块拼点为一个整体，对尾盾壳体的圆度影响重大，现有的采用拉杆方法拼点尾盾壳体的方法，拼点速度慢，效率低且拼点精度也不好，故急需找到一种新的尾盾壳体拼点工装即拼点方法，以解决前述技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种盾构机尾盾壳体拼点工装及方法，能够用于多个圆弧段尾盾壳体分块的拼接，效率高，且拼圆质量高，解决了现有技术中尾盾壳体拼点速度慢，效率低且拼点精度也不佳的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：

一种盾构机尾盾壳体拼点工装，包括中心环板、线坠支撑架以及调整组件，中心环板外侧通过若干辐射支撑杆连接壳体支撑环板，所述壳体支撑环板的外圆弧作为多个圆弧段尾盾壳体分块的基准；线坠支撑架固定连接在中心环板的上端面上，所述线坠支撑架上通过垂线连接有能穿过中心环板中心的线坠；调整组件连接在所述壳体支撑环板和尾盾壳体分块之间，用于调节和限位尾盾壳体分块相对壳体支撑环板的位置。

进一步地，在上述的一种盾构机尾盾壳体拼点工装中，所述调整组件包括调整块、固定块和调整楔形块，所述固定块固定连接在所述壳体支撑环板的上端面，且在壳体支撑环板的上端面分布多个，所述调整块固定连接在尾盾壳体分块的内壁上，所述调整块为L形调整块，包括横向块和竖向块，所述横向块罩在所述固定块上部，所述固定块位于所述尾盾壳体分块和所述竖向块之间，所述调整楔形块插在所述竖向块与所述固定块之间或插在所述尾盾壳体分块与所述固定块之间，用于调节和限位尾盾壳体分块即相对壳体支撑环板的位置；所述调整楔形块逐渐插入所述竖向块与所述固定块之间时，用于将尾盾壳体向壳体支撑环板的中心方向调节，且用于限位尾盾壳相对壳体支撑环板的位置，所述调整楔形块逐渐插入所述尾盾壳体分块与所述固定块之间时，用于将尾盾壳体分块向远离壳体支撑环板的中心方向调节。

进一步地，在上述的一种盾构机尾盾壳体拼点工装中，所述壳体支撑环板的外径小于尾盾壳体工艺内径。

进一步地，在上述的一种盾构机尾盾壳体拼点工装中，所述壳体支撑环板的外径比尾盾壳体的工艺内径小2mm。

进一步地，在上述的一种盾构机尾盾壳体拼点工装中，所述壳体支撑环板设置为环形薄板，其内径相对外径的距离为宽度，其上端面相对下端面的距离为厚度。

进一步地，在上述的一种盾构机尾盾壳体拼点工装中，所述线坠支撑架设置为L形。

一种盾构机尾盾壳体拼点方法，包括以下步骤：

a、拼点平台调平，在拼点平台划尾盾壳体底样；

b、以底样为基准，拼点第一块尾盾壳体分块，调整垂直度并对其进行刚性支撑；

c、以第一块尾盾壳体分块为基准，拼点前面任一条所述的盾构机尾盾壳体拼点工装，调节尾盾壳体拼点工装使其与底样同心，并使其固定支撑于拼点平台上方，且使其所处位置高度靠近尾盾壳体的定位环一端；

d、以盾构机尾盾壳体拼点工装的外圆弧为上部基准，以底样为下部基准，拼点第一块尾盾壳体分块的相邻尾盾壳体分块；

e、根据底样圆心，在线坠支撑架吊垂线，反射圆心；

f、通过调整组件调整尾盾壳体分块的局部圆度，通过垂线测量尾盾壳体分块半径校验圆度；

g、通过调整组件将尾盾壳体分块临时固定于壳体支撑环板上；

h、重复步骤d-g，顺序进行相邻尾盾壳体分块拼点；

i、通过垂线测量各尾盾壳体分块半径校验圆度，圆度合格后，于尾盾壳体分块的分块处使用工艺钢板把合，进行整体焊接。

进一步地，在上述的一种盾构机尾盾壳体拼点方法中，所述步骤b中拼点的第一块尾盾壳体分块为尾盾壳体中弧度最大的一块尾盾壳体分块。

进一步地，在上述的一种盾构机尾盾壳体拼点方法中，所述步骤c中盾构机尾盾壳体拼点工装通过连接在壳体支撑环板下端面的若干竖向支撑杆支撑在拼点平台上，所述竖向支撑杆固定连接在拼点平台上。

进一步地，在上述的一种盾构机尾盾壳体拼点方法中，所述步骤c中盾构机尾盾壳体拼点工装距离拼点平台的高度为尾盾壳体总长的2/3。

本发明的一种盾构机尾盾壳体拼点工装及方法的有益效果：

本发明能够用于多个圆弧段尾盾壳体分块的拼接，壳体支撑环板的外圆弧作为一个整圆，方便为多个尾盾壳体分段提供一个整体基准，同时因为需要人员调整壳体位置，壳体支撑环板还可以作为一个行走平台，另外壳体支撑环板可以被刚性支撑在一定高度，能够与尾盾壳体底样配合，为尾盾壳体分段提供上下基准，通过中心环板上的垂线能够效验各尾盾壳体分块的圆度，拼点效率高，且拼圆质量高，解决了现有技术中尾盾壳体拼点速度慢，效率低且拼点精度不佳的技术问题。

附图说明

图1是根据本发明实施例的盾构机尾盾壳体拼点工装的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视结构示意图。

图3是图1的B-B剖视结构示意图。

图4是根据本发明实施例的调整组件的调节状态结构示意图之一。

图5是根据本发明实施例的调整组件的调节状态结构示意图之二。

图6是图1的C-C剖视结构示意图。

图中：1是壳体支撑环板，2是中心环板，3是辐射支撑杆，4是调节装置，41是固定块，42是调整块，43是调整楔形块，5是尾盾壳体分块，6是线坠支撑架。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体的实施方式对本发明的一种盾构机尾盾壳体拼点工装及方法做更加详细的描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1-图6，本实施例公开了一种盾构机尾盾壳体拼点工装，包括中心环板、线坠支撑架以及调整组件，中心环板外侧通过若干辐射支撑杆连接壳体支撑环板，壳体支撑环板的外圆弧作为多个圆弧段尾盾壳体分块的基准；线坠支撑架固定连接在中心环板的上端面上，线坠支撑架上通过垂线连接有能穿过中心环板中心的线坠，调整组件连接在壳体支撑环板和尾盾壳体分块之间，用于调节和限位尾盾壳体分块相对壳体支撑环板的位置。本实施例中的盾构机尾盾壳体拼点工装能够用于多个圆弧段尾盾壳体分块的拼接，壳体支撑环板的外圆弧作为一个整圆，方便为多个尾盾壳体分段提供一个整体基准，同时因为需要人员调整壳体位置，壳体支撑环板还可以作为一个行走平台，另外壳体支撑环板可以被刚性支撑在一定高度，能够与尾盾壳体底样配合，为尾盾壳体分段提供上下基准，通过中心环板上的垂线能够效验各尾盾壳体分块的圆度，拼点效率高，且拼圆质量高，解决了现有技术中尾盾壳体拼点速度慢，效率低且拼点精度不佳的技术问题。

本实施例中，优选地，如图3所示，调整组件包括调整块、固定块和调整楔形块，固定块固定连接在壳体支撑环板的上端面，且在壳体支撑环板的上端面分布多个，调整块固定连接在尾盾壳体分块的内壁上，调整块为L形调整块，包括横向块和竖向块，横向块罩在固定块上部，固定块位于尾盾壳体分块和竖向块之间，调整楔形块插在竖向块与固定块之间或插在尾盾壳体分块与固定块之间，用于调节和限位尾盾壳体分块即相对壳体支撑环板的位置；如图4所示，调整楔形块逐渐插入竖向块与固定块之间时，用于将尾盾壳体向壳体支撑环板的中心方向调节，且用于限位尾盾壳相对壳体支撑环板的位置，如图5所示，调整楔形块逐渐插入尾盾壳体分块与固定块之间时，用于将尾盾壳体分块向远离壳体支撑环板的中心方向调节。

本实施例中，优选地，壳体支撑环板的外径小于尾盾壳体工艺内径。方便对尾盾壳体分块进行向内和向外的调节。

本实施例中，优选地，壳体支撑环板设置为环形薄板，其内径相对外径的距离为宽度，其上端面相对下端面的距离为厚度。壳体支撑环板不宜过厚，过厚影响整体焊接收缩，不易控制形变。

本实施例中，优选地，线坠支撑架设置为L形。设置为L形方便调整垂心的位置，以使垂线与底样圆心重合。

盾构机尾盾壳体拼点工装中壳体支撑环板和中心环板的加工方法如下：

1、壳体支撑环板25mm板下料，中心环板40mm整圆下料（中心∅100孔不割）；

2、拼接中心环板整圆外侧的辐射支撑杆，采用焊接方法，辐射支撑杆采用100mm方钢（视尾盾直径增加支撑数量）；

3、定圆心，立车或半自动切割机切割壳体支撑环板外圆弧,较尾盾壳体工艺内径小2mm；

4、切割中心环板∅100中心孔。

本实施例还公开了一种盾构机尾盾壳体拼点方法，包括以下步骤：

a、拼点平台调平，在拼点平台划尾盾壳体底样；

b、以底样为基准，尾盾壳体掘进端朝下，拼点第一块尾盾壳体分块，调整垂直度并对其进行刚性支撑；

c、以第一块尾盾壳体分块为基准，拼点前面描述的盾构机尾盾壳体拼点工装，调节尾盾壳体拼点工装使其与底样同心，并使其固定支撑于拼点平台上方，且使其所处位置高度靠近尾盾壳体的定位环一端，靠近尾盾定位环一端的目的是保证定位环的圆度；

d、以盾构机尾盾壳体拼点工装的外圆弧为上部基准，以底样为下部基准，拼点第一块尾盾壳体分块的相邻尾盾壳体分块；

e、根据底样圆心，在线坠支撑架吊垂线，反射圆心；

f、通过调整组件调整与第一块尾盾壳体分块相邻的尾盾壳体分块的局部圆度，通过垂线测量尾盾壳体分块半径校验圆度；

g、通过调整组件将尾盾壳体分块临时固定于壳体支撑环板上，即通过将调整楔形块逐渐插入到固定块与调整块的竖向块之间的缝隙，由于固定块的位置不动，能够将尾盾壳体分块向靠近壳体支撑环板中心方向调节，通过将调整楔形块逐渐插入到固定块与尾盾壳体分块之间的缝隙，由于固定块的位置不动，能够将尾盾壳体分块向远离壳体支撑环板中心方向调节；通过调整楔形块插入到固定块与调整块的竖向块之间，壳体支撑环板上的固定块能够拉住尾盾壳体分块上的调整块，防止尾盾壳体分块向外倒，通过调整楔形块插入到固定块与壳体分块之间，壳体支撑环板上的固定块能够抵住尾盾壳体分块，防止尾盾壳体分块向内倾，从而能够使尾盾壳体分块处于竖直状态；

h、重复步骤d-g，顺序进行相邻尾盾壳体分块拼点；

i、通过垂线再次测量各尾盾壳体分块半径校验圆度，所有尾盾壳体分块的圆度合格后，于尾盾壳体分块的分块处使用工艺钢板把合，进行整体焊接。

本实施例中，优选地，步骤b中拼点的第一块尾盾壳体分块为尾盾壳体中弧度最大的一块尾盾壳体分块。以弧度较大的尾盾壳体分块为基准，拼点盾构机尾盾壳体拼点工装，能够使拼点精度更好。

本实施例中，优选地，步骤c中盾构机尾盾壳体拼点工装通过连接在壳体支撑环板下端面四角的四个竖向支撑杆支撑在拼点平台上，竖向支撑杆焊接固定连接在拼点平台上，能够使盾构机尾盾壳体拼点工装稳定支撑。

本实施例中，优选地，步骤c中盾构机尾盾壳体拼点工装距离拼点平台的高度为尾盾壳体总长的2/3（尾盾壳体掘进端朝下，近尾盾定位环处），使尾盾壳体分块拼点的上下基准分布更均匀，拼点精度好。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中如使用“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，如使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

上文中参照优选的实施例详细描述了本发明的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本发明提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种盾构机尾盾壳体拼点工装，其特征在于，包括：

中心环板，其外侧通过若干辐射支撑杆连接壳体支撑环板，所述壳体支撑环板的外圆弧作为多个圆弧段尾盾壳体分块的基准；

线坠支撑架，其固定连接在中心环板的上端面上，所述线坠支撑架上通过垂线连接有能穿过中心环板中心的线坠；以及

调整组件，其连接在所述壳体支撑环板和尾盾壳体分块之间，用于调节和限位尾盾壳体分块相对壳体支撑环板的位置。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机尾盾壳体拼点工装，其特征在于，所述调整组件包括调整块、固定块和调整楔形块，所述固定块固定连接在所述壳体支撑环板的上端面，且在壳体支撑环板的上端面分布多个，所述调整块固定连接在尾盾壳体分块的内壁上，所述调整块为L形调整块，包括横向块和竖向块，所述横向块罩在所述固定块上部，所述固定块位于所述尾盾壳体分块和所述竖向块之间，所述调整楔形块插在所述竖向块与所述固定块之间或插在所述尾盾壳体分块与所述固定块之间，用于调节和限位尾盾壳体分块相对壳体支撑环板的位置；所述调整楔形块逐渐插入所述竖向块与所述固定块之间时，用于将尾盾壳体向壳体支撑环板的中心方向调节，所述调整楔形块逐渐插入所述尾盾壳体分块与所述固定块之间时，用于将尾盾壳体分块向远离壳体支撑环板的中心方向调节。

3.根据权利要求1所述的一种盾构机尾盾壳体拼点工装，其特征在于，所述壳体支撑环板的外径小于尾盾工艺内径。

4.根据权利要求3所述的一种盾构机尾盾壳体拼点工装，其特征在于，所述壳体支撑环板的外径比尾盾壳体的工艺内径小2mm。

5.根据权利要求1所述的一种盾构机尾盾壳体拼点工装，其特征在于，所述壳体支撑环板设置为环形薄板，其内径相对外径的距离为宽度，其上端面相对下端面的距离为厚度。

6.根据权利要求1所述的一种盾构机尾盾壳体拼点工装，其特征在于，所述线坠支撑架设置为L形。

7.一种盾构机尾盾壳体拼点方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、拼点平台调平，在拼点平台划尾盾壳体底样；

b、以底样为基准，拼点第一块尾盾壳体分块，调整垂直度并对其进行刚性支撑；

c、以第一块尾盾壳体分块为基准，拼点权利要求1-6任一条所述的盾构机尾盾壳体拼点工装，调节尾盾壳体拼点工装使其与底样同心，并使其固定支撑于拼点平台上方，且使其所处位置高度靠近尾盾壳体的定位环一端；

d、以盾构机尾盾壳体拼点工装的外圆弧为上部基准，以底样为下部基准，拼点第一块尾盾壳体分块的相邻尾盾壳体分块；

e、根据底样圆心，在线坠支撑架吊垂线，反射圆心；

f、通过调整组件调整尾盾壳体分块的局部圆度，通过垂线测量尾盾壳体分块半径校验圆度；

g、通过调整组件将尾盾壳体分块临时固定于壳体支撑环板上；

h、重复步骤d-g，顺序进行相邻尾盾壳体分块拼点；

i、通过垂线测量各尾盾壳体分块半径校验圆度，圆度合格后，于尾盾壳体分块的分块处使用工艺钢板把合，进行整体焊接。

8.根据权利要求7所述的一种盾构机尾盾壳体拼点方法，其特征在于，所述步骤b中拼点的第一块尾盾壳体分块为尾盾壳体中弧度最大的一块尾盾壳体分块。

9.根据权利要求7所述的一种盾构机尾盾壳体拼点方法，其特征在于，所述步骤c中盾构机尾盾壳体拼点工装通过连接在壳体支撑环板下端面的若干竖向支撑杆支撑在拼点平台上，所述竖向支撑杆固定连接在拼点平台上。

10.根据权利要求7所述的一种盾构机尾盾壳体拼点方法，其特征在于，所述步骤c中盾构机尾盾壳体拼点工装距离拼点平台的高度为尾盾壳体总长的2/3。

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