CN111792544A - 一种盾构机下井安装方法及其使用的安装架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构机下井安装方法及其使用的安装架，其包括固定于地面的安装框，所述安装框上滑动连接有作动杆，所述作动杆滑动时能调整其于水平面内的位置，作动杆至少设置有移动轴线相交的两个，所述作动杆上设置有带动其滑动的驱动机构；所述作动杆上设置有引导盾构机部件沿固定轨迹移动的导引件。本发明具有便于盾构机快速准确安装的效果。

Description

一种盾构机下井安装方法及其使用的安装架

技术领域

本发明涉及盾构机下井安装的技术领域，尤其是涉及一种盾构机下井安装方法及其使用的安装架。

背景技术

工程中采用盾构机进行隧道施工作业越来越多。盾构机主要由刀盘、主驱动、前盾、中盾、尾盾、连接桥、拼装机、7节后配套拖车等部件组成。例如，DL472/DL473盾构机，其总重约1260T，最重部件刀盘(刀盘+刀具约162t)，其次主驱动125t，其设备外形尺寸大、作业半径远，因此给工程吊装带来挑战。

申请公布号为CN111173522A的中国发明专利申请文件公开了一种风井盾构机吊装下井施工方法，包括以下步骤后配套台车吊装、连接桥吊装、前中盾块下井、盾构机主驱动吊装入井、前中左右盾块和顶块吊装入井、H型架安装、拼装机安装、尾盾下井以及刀盘安装。本申请在施工过程中选择合适的吊机，并对吊机所占位置进行地面处理，保证吊装所需的地面承载力。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：吊车使用吊绳吊起盾构机部件后需要缓慢调整吊绳位置使盾构机部件移动到指定位置，盾构机部件自身质量较大，一旦下方后位置调整困难，吊车调整处于悬吊状态的盾构机部件到指定位置时，需要的时间较长。

发明内容

本发明的目的是提供一种盾构机下井安装方法及其使用的安装架，其具有便于盾构机快速准确安装的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种盾构机下井安装架，包括固定于地面的安装框，所述安装框上滑动连接有作动杆，所述作动杆滑动时能调整其于水平面内的位置，作动杆至少设置有移动轴线相交的两个，所述作动杆上设置有带动其滑动的驱动机构；

所述作动杆上设置有引导盾构机部件沿固定轨迹移动的导引件。

通过采用上述技术方案，将安装框固定于盾构机下井的井口上方附近，将吊车的吊绳与盾构机组件连接，吊车带动盾构机组件移动至盾构机下井的井口上方，吊绳带动盾构机组件向下移动至安装孔高度后，驱动机构对作动杆施加作用力带动移动，两个作动杆水平面内的位置调整后，当两个作动杆时，由于作动杆移动轴线相交，两个作动杆能通过导引件将盾构机组件移动时水平面的任一位置，导轨与盾构机组件接触后带动盾构机组件移动，使处于悬吊状态的盾构机组件于水平面内移动，直至盾构机组件移动至竖直方向的投影位置位于盾构机组件的安装位置时，吊车上的吊绳带动盾构机组件向下移动，盾构机组件沿受到导轨的引导沿固定轨迹沿竖直方向稳定移动，从而便于盾构机组件快速吊装到盾构机下井内的相应位置进行安装，省去吊车缓慢调整吊绳位置的时间和人推动处于悬吊状态的盾构机组件移动至规定位置的操作，盾构机组件安装效率及精度能显著提高。

本发明进一步设置为：所述导引件包括连接于作动杆上且沿竖直方向设置的导轨；

导轨包括与作动杆固定的固定轨，固定轨上滑动连接有沿竖直方向移动的活动轨，活动轨与固定柜的工作面平齐，固定轨上设置有带动活动轨移动的作动机构。

通过采用上述技术方案，当盾构机组件移动至固定柜下端后，作动机构带动活动轨沿竖直方向向下移动，此时活动轨继续带动盾构机组件移动，不同深度的导轨均能使用同一导轨进行引导。

本发明进一步设置为：所述固定轨的工作面上开设有贯穿其竖直方向两端的导向槽，所述导向槽为开口小于地面的凸字型槽，所述活动轨为位于导向槽内且沿竖直方向滑动的凸字形条板。

通过采用上述技术方案，滑动轨与导向槽内沿竖直方向滑动，保证活动轨与固定轨之间稳定滑动的同时，保证固定轨的工作面活动轨的工作面处于同一平面。

本发明进一步设置为：所述导引件包括固定于作动杆上的斜撑杆，所述斜撑杆固定连接有能与吊绳接触的导引板，所述导引板长度方向垂直于导引件移动方向。

通过采用上述技术方案，当需要于深处安装盾构机时，吊绳移动至与两个导引板接触，驱动机构通过作动杆带动导引板移动，使吊绳移动到相应位置，吊绳沿导引板表面滑动，通过引导吊装盾构机组件的吊绳的位置能调整盾构机组件的下落位置。

本发明进一步设置为：所述导引板用于与吊绳接触的表面嵌设有多个滚珠。

通过采用上述技术方案，吊绳与滚珠接触，将吊绳与导引板之间的滑动摩擦改为滚动摩擦，从而减少吊绳与导引板之间的磨损。

本发明进一步设置为：所述斜撑杆包括与作动杆固定连接的竖杆和与导引板固定连接的上杆，所述上杆固定连接于竖杆且位于作动杆上方。

通过采用上述技术方案，吊装盾构机组件连接有连接绳，连接绳分别与吊装盾构机组件的四侧连接，连接绳再与吊车上的吊绳连接；

当吊装盾构机组件通过安装框后且为到达指定位置时，吊绳的高度始终位于安装框上方，在此深度下，使用竖杆提高上杆位置，使与上杆连接的导引板位于安装框上方，使该安装架适应多种安装深度的要求。

本发明进一步设置为：所述作动杆上固定连接有竖杆，所述斜撑杆包括与导引板固定连接的上杆，所述上杆与竖杆铰接，所述竖杆和上杆之间连接有伸缩杆，所述伸缩杆的两端分别与竖杆和上杆铰接。

通过采用上述技术方案，由于导引板需要与吊绳接触，受作动杆带动的导引板需要在盾构机组件通过安装架时，移出盾构机组件正下方，因此需要作动杆带动导引板沿水平方向移动较长距离；

当需要将盾构机组件通过安装架时，缩短伸缩杆的长度，上杆绕其与竖杆铰接处转动，将处于水平状态的上杆转动至竖直状态，能在减小作动杆移动距离的情况下，实现导引板水平方向上位置的长距离调整。

本发明进一步设置为：所述作动杆上滑动连接有沿其移动方向移动的减震板，所述作动杆上连接有减震机构，所述减震机构包括固定于作动杆上的固定环，所述减震机构包括两端分别与减震板和固定环固定连接的减震弹簧。

通过采用上述技术方案，吊装盾构机组件与导向件接触前先与减震板接触，减震板移动时压缩位于减震板与固定环之间的弹簧，减震弹簧吸收减震板与盾构机组件之间的碰撞能量，直至盾构机组件与导引件接触，从而减小盾构机组件与导引件接触的碰撞能量。

本发明进一步设置为：所述减震板为套设于导引件外侧的U型板，所述减震板底板上开设有容纳作动杆穿过的让位孔，所述减震弹簧套设于作动杆，所述减震弹簧的两端分别与减震板和固定环抵触连接。

通过采用上述技术方案，吊装盾构机组件与减震板接触时带动减震板沿作动杆移动方向移动，减震板移动减小减震板与固定环之间的间隙，减震弹簧进一步压缩，套设于作动杆外侧的减震弹簧与径向方向具有良好的稳定性，减震板移动至导向件位于减震板的U型开口处时，导向件的表面与盾构机组件接触，从而缓冲盾构机与导向件接触时的碰撞。

本发明进一步设置为：使用吊车吊起拖车后移动到安装架内，安装架调整拖车到准确位置后，吊绳下降，使拖车的轮子对准轨道，平稳地将拖车放于轨道后，拆除卸扣，依次将拖车下放；

依次将设备桥、螺旋机、中盾、前盾、刀盘、尾盾、拼装机、作业平台、上盾尾吊装下井。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益效果：

1、将安装框固定于盾构机下井的井口上方附近，将吊车的吊绳与盾构机组件连接，吊车带动盾构机组件移动至盾构机下井的井口上方，吊绳带动盾构机组件向下移动至安装孔高度后，驱动机构对作动杆施加作用力带动移动，两个作动杆水平面内的位置调整后，当两个作动杆时，由于作动杆移动轴线相交，两个作动杆能通过导引件将盾构机组件移动时水平面的任一位置，导轨与盾构机组件接触后带动盾构机组件移动，使处于悬吊状态的盾构机组件于水平面内移动，直至盾构机组件移动至竖直方向的投影位置位于盾构机组件的安装位置时，吊车上的吊绳带动盾构机组件向下移动，盾构机组件沿受到导轨的引导沿固定轨迹沿竖直方向稳定移动，从而便于盾构机组件快速吊装到盾构机下井内的相应位置进行安装，省去吊车缓慢调整吊绳位置的时间和人推动处于悬吊状态的盾构机组件移动至规定位置的操作，盾构机组件安装效率及精度能显著提高；

2、当需要于深处安装盾构机时，吊绳移动至与两个导引板接触，驱动机构通过作动杆带动导引板移动，使吊绳移动到相应位置，吊绳沿导引板表面滑动，通过引导吊装盾构机组件的吊绳的位置能调整盾构机组件的下落位置；

3、吊装盾构机组件与减震板接触时带动减震板沿作动杆移动方向移动，减震板移动减小减震板与固定环之间的间隙，减震弹簧进一步压缩，套设于作动杆外侧的减震弹簧与径向方向具有良好的稳定性，减震板移动至导向件位于减震板的U型开口处时，导向件的表面与盾构机组件接触，从而缓冲盾构机与导向件接触时的碰撞。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图；

图2是图1中A处放大图；

图3是实施例一中显示导轨的剖面结构示意图；

图4是实施例二的整体结构示意图。

图中，1、安装框；2、作动杆；21、减震板；3、驱动机构；4、导轨；41、固定轨；42、活动轨；43、作动机构；5、斜撑杆；51、竖杆；52、上杆；53、伸缩杆；6、导引板；61、滚珠；7、减震机构；71、固定环；72、减震弹簧；8、吊车；81、吊绳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1，为本发明公开了一种盾构机下井安装架，包括固定于地面的安装框1，安装框1为设置于盾构机下井井口的方向框架，安装框1上固设有固定于地面的方杆，安装框1长度方向的一侧固设有稳定框，稳定框为方形框，稳定框能提高安装框1与地面连接的稳定性，吊车8位于安装框1远离稳定框的一侧。

安装框1上滑动连接有作动杆2，作动杆2为轴线沿水平方向的圆杆，作动杆2穿过安装框1与安装框1滑动连接，作动杆2滑动时能调整其于水平面内的位置，作动杆2设置有分别位于安装框1四侧的四个，安装框1相对两侧的作动杆2能相对或相背移动，安装框1相邻两侧作动杆2的移动轨迹相互垂直，在其它一实施例中，作动杆2能设置成两个，两个作动杆2的移动轴线相交，且夹角为60°。作动杆2上分别设置有带动其滑动的驱动机构3，驱动机构3能分别带动任一作动杆2沿固定轨迹移动，驱动机构3为液压缸，驱动机构3的输出端与作动杆2固定连接。

参照图1，作动杆2上固定连接有引导盾构机部件沿固定轨迹移动的导引件。

参照图2和图3，导引件包括可拆卸连接于作动杆2上且沿竖直方向设置的导轨4，导轨4包括与作动杆2固定连接的的固定轨41，固定轨41位于作动杆2远离驱动机构3的一端，固定轨41背向作动杆2的表面为工作面，固定轨41的工作面上开设有贯穿其竖直方向两端的导向槽，导向槽为开口小于地面的凸字型槽。固定轨41上滑动连接有沿竖直方向移动的活动轨42，活动轨42为位于导向槽内且沿竖直方向滑动的凸字形条板，活动轨42位于导向槽开口处的表面为工作面，活动轨42与固定柜的工作面平齐。

固定轨41上设置有带动活动轨42移动的作动机构43，作动机构43为液压缸，驱动机构3的缸体与固定轨41可拆卸连接，驱动机构3的输出轴与活动轨42使用螺栓连接固定。

当盾构机组件移动至固定柜下端后，作动机构43带动活动轨42沿竖直方向向下移动，此时活动轨42继续带动盾构机组件移动，不同深度的导轨4均能使用同一导轨4进行引导。

作动杆2上滑动连接有沿其移动方向移动的减震板21，减震板21为套设于导引件外侧的U型板，减震板21底板上开设有容纳作动杆2穿过的让位孔。

作动杆2上连接有减震机构7，减震机构7包括固定于作动杆2上的固定环71，固定环71与作动杆2同轴的圆环，固定环71与作动杆2焊接固定，减震机构7包括两端分别与减震板21和固定环71抵触压紧连接的减震弹簧72，减震弹簧72套设于作动杆2，减震弹簧72的两端分别与减震板21和固定环71抵触连接，减震弹簧72使用处于压缩状态。

吊装盾构机组件与减震板21接触时带动减震板21沿作动杆2移动方向移动，减震板21移动减小减震板21与固定环71之间的间隙，减震弹簧72进一步压缩，套设于作动杆2外侧的减震弹簧72与径向方向具有良好的稳定性，减震板21移动至导向件位于减震板21的U型开口处时，导向件的表面与盾构机组件接触，从而缓冲盾构机与导向件接触时的碰撞。

上述实施例的实施原理为：

将安装框1固定于盾构机下井的井口上方附近，将吊车8的吊绳81与盾构机组件连接，吊车8带动盾构机组件移动至盾构机下井的井口上方，吊绳81带动盾构机组件向下移动至安装孔高度后，驱动机构3对作动杆2施加作用力带动移动，两个作动杆2水平面内的位置调整后，当两个作动杆2时，由于作动杆2移动轴线相交，两个作动杆2能通过导引件将盾构机组件移动时水平面的任一位置，导轨4与盾构机组件接触后带动盾构机组件移动，使处于悬吊状态的盾构机组件于水平面内移动，直至盾构机组件移动至竖直方向的投影位置位于盾构机组件的安装位置时，吊车8上的吊绳81带动盾构机组件向下移动，盾构机组件沿受到导轨4的引导沿固定轨迹沿竖直方向稳定移动，从而便于盾构机组件快速吊装到盾构机下井内的相应位置进行安装，省去吊车8缓慢调整吊绳81位置的时间和人推动处于悬吊状态的盾构机组件移动至规定位置的操作，盾构机组件安装效率及精度能显著提高。

一种盾构机下井安装方法：

将安装架固定于井口，使用吊车8吊起拖车后移动到安装架内，安装架调整拖车到准确位置后，吊绳81下降，使拖车的轮子对准轨道，平稳地将拖车放于轨道后，拆除卸扣，依次将拖车下放；

依次将设备桥、螺旋机、中盾、前盾、刀盘、尾盾、拼装机、作业平台、上盾尾吊装下井。

实施例二

参照图4，一种盾构机下井安装架，与实施例1不同之处在于，导引件包括固定于作动杆2上的斜撑杆5，斜撑杆5包括与作动杆2固定连接的竖杆51，竖杆51为长度沿竖直方向设置的方杆，竖杆51固设于作动杆2远离驱动机构3的一端，斜撑杆5包括与竖杆51上端铰接且与导引板6固定连接的上杆52，长杆的长度方向与作动杆2的长度方向相同。竖杆51和上杆52之间连接有伸缩杆53，伸缩杆53的两端分别与竖杆51和上杆52铰接，伸缩杆53为液压缸，伸缩杆53的缸体和输出轴分别与竖杆51和上杆52铰接。

斜撑杆5固定连接有能与吊绳81接触的导引板6，导引板6长度方向垂直于导引件移动方向，

导引板6用于与吊绳81接触的表面嵌设有多个滚珠61。吊绳81与滚珠61接触，将吊绳81与导引板6之间的滑动摩擦改为滚动摩擦，从而减少吊绳81与导引板6之间的磨损。

由于导引板6需要与吊绳81接触，受作动杆2带动的导引板6需要在盾构机组件通过安装架时，移出盾构机组件正下方，因此需要作动杆2带动导引板6沿水平方向移动较长距离；当需要将盾构机组件通过安装架时，缩短伸缩杆53的长度，上杆52绕其与竖杆51铰接处转动，将处于水平状态的上杆52转动至竖直状态，能在减小作动杆2移动距离的情况下，实现导引板6水平方向上位置的长距离调整。

上述实施例的实施原理为：

当需要于深处安装盾构机时，吊绳81移动至与两个导引板6接触，驱动机构3通过作动杆2带动导引板6移动，使吊绳81移动到相应位置，吊绳81沿导引板6表面滑动，通过引导吊装盾构机组件的吊绳81的位置能调整盾构机组件的下落位置；

吊装盾构机组件连接有连接绳，连接绳分别与吊装盾构机组件的四侧连接，连接绳再与吊车8上的吊绳81连接；

当吊装盾构机组件通过安装框1后且为到达指定位置时，吊绳81的高度始终位于安装框1上方，在此深度下，使用竖杆51提高上杆52位置，使与上杆52连接的导引板6位于安装框1上方，使该安装架适应多种安装深度的要求。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种盾构机下井安装架，其特征在于：包括固定于地面的安装框(1)，所述安装框(1)上滑动连接有作动杆(2)，所述作动杆(2)滑动时能调整其于水平面内的位置，作动杆(2)至少设置有移动轴线相交的两个，所述作动杆(2)上设置有带动其滑动的驱动机构(3)；

所述作动杆(2)上设置有引导盾构机部件沿固定轨迹移动的导引件。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机下井安装架，其特征在于：所述导引件包括连接于作动杆(2)上且沿竖直方向设置的导轨(4)；

导轨(4)包括与作动杆(2)固定的固定轨(41)，固定轨(41)上滑动连接有沿竖直方向移动的活动轨(42)，活动轨(42)与固定柜的工作面平齐，固定轨(41)上设置有带动活动轨(42)移动的作动机构(43)。

3.根据权利要求2所述的一种盾构机下井安装架，其特征在于：所述固定轨(41)的工作面上开设有贯穿其竖直方向两端的导向槽，所述导向槽为开口小于地面的凸字型槽，所述活动轨(42)为位于导向槽内且沿竖直方向滑动的凸字形条板。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机下井安装架，其特征在于：所述导引件包括固定于作动杆(2)上的斜撑杆(5)，所述斜撑杆(5)固定连接有能与吊绳(81)接触的导引板(6)，所述导引板(6)长度方向垂直于导引件移动方向。

5.根据权利要求4所述的一种盾构机下井安装架，其特征在于：所述导引板(6)用于与吊绳(81)接触的表面嵌设有多个滚珠(61)。

6.根据权利要求4所述的一种盾构机下井安装架，其特征在于：所述斜撑杆(5)包括与作动杆(2)固定连接的竖杆(51)和与导引板(6)固定连接的上杆(52)，所述上杆(52)固定连接于竖杆(51)且位于作动杆(2)上方。

7.根据权利要求4所述的一种盾构机下井安装架，其特征在于：所述作动杆(2)上固定连接有竖杆(51)，所述斜撑杆(5)包括与导引板(6)固定连接的上杆(52)，所述上杆(52)与竖杆(51)铰接，所述竖杆(51)和上杆(52)之间连接有伸缩杆(53)，所述伸缩杆(53)的两端分别与竖杆(51)和上杆(52)铰接。

8.根据权利要求1所述的一种盾构机下井安装架，其特征在于：所述作动杆(2)上滑动连接有沿其移动方向移动的减震板(21)，所述作动杆(2)上连接有减震机构(7)，所述减震机构(7)包括固定于作动杆(2)上的固定环(71)，所述减震机构(7)包括两端分别与减震板(21)和固定环(71)固定连接的减震弹簧(72)。

9.根据权利要求1所述的一种盾构机下井安装架，其特征在于：所述减震板(21)为套设于导引件外侧的U型板，所述减震板(21)底板上开设有容纳作动杆(2)穿过的让位孔，所述减震弹簧(72)套设于作动杆(2)，所述减震弹簧(72)的两端分别与减震板(21)和固定环(71)抵触连接。

10.一种利用权利要求1-9中任一所述安装架的盾构机下井安装方法，其特征在于：使用吊车(8)吊起拖车后移动到所述安装架内，安装架调整拖车到准确位置后，吊绳(81)下降，使拖车的轮子对准轨道，平稳地将拖车放于轨道后，拆除卸扣，依次将拖车下放；

依次将设备桥、螺旋机、中盾、前盾、刀盘、尾盾、拼装机、作业平台、上盾尾吊装下井。

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