CN112589915B - 一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备，包括分块盾壳，分块盾壳为弧形且内部固定安装有隔板，分块盾壳内部靠近隔板的一侧固定安装有轨道，轨道一侧固定安装有水刀，水刀包括行走装置、多级调整装置、水刀刀头配套装置。该种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备，可以在工地现场改造，减少盾构盾体拆机运输时间及费用，切割变形与残余应力较小，施工时间短，成本低。

Description

一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备

技术领域

本发明涉及盾构机再制造技术领域，具体为一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备。

背景技术

目前市场上直径在12米以上的大盾构存量较多，且大多数配置常压刀盘，配置常压刀盘会导致主机长度变长，影响主机转弯半径，当适用于较小转弯半径时需考虑更换普通刀盘并且缩短盾体长度，这样就导致需要新制盾体、工厂加工或工地火焰切割来减短盾体，新制盾体成本较高，工期长且造成资源浪费，工厂加工需要盾体托运至加工厂家，再进行环形切割工作，费时费钱，而使用火焰切割则切割变形不能保证，且残余应力较大，因此我们对此做出改进，提出一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备，包括分块盾壳，所述分块盾壳为弧形且内部固定安装有隔板，所述分块盾壳内部靠近隔板的一侧固定安装有轨道，所述轨道一侧固定安装有水刀，所述水刀包括行走装置、多级调整装置、水刀刀头配套装置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述行走装置包括安装板、上行走轮、下行走轮、托板、侧板、动力装置和行走轮调节装置，所述下行走轮通过轮轴固定在安装板背面底部两个角的一侧，所述上行走轮通过轮轴与行走轮调节装置相连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述行走轮调节装置包括滑动块、行走轮丝杠，所述安装板上两侧开设有T型槽，所述滑动块固定安装在T型槽中，所述滑动块中部开设有丝孔，所述丝杠穿过丝孔，所述行走轮丝杠顶端固定安装有手轮，所述行走轮丝杠在手轮底部和行走轮丝杠底端均设有轴承座，所述轴承座固定在安装板的一侧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述动力装置包括行走电机、行走齿轮和上下调节装置，所述行走电机固定安装在托板的顶部，所述行走电机底部固定安装有固定板，所述固定板底面四个角位置分别铰接有一个调节螺柱，所述调节螺柱贯穿托板，且所述托板在调节螺柱穿过位置设有螺纹套筒，所述螺纹套筒固定安装在托板底部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述上下调节装置包括丝杠和光杠，所述光杠和丝杠分固定安装在矩形缺口的两侧，所述光杠上套有移动环，所述丝杠上套有螺丝环，所述移动环与螺丝环均安装在托板底部，所述移动环与螺丝环上设有与托板底部相连接的加固筋板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述多级调整装置包括一级移动定位装置、二级移动定位装置、旋转定位装置，所述侧板设在托板的一侧，所述侧板与托板通过滑槽滑动连接，所述侧板顶部设有一级移动丝杠，所述一级移动丝杠外侧套设有一级移动螺丝筒，所述一级移动螺丝筒通过角板焊接在托板上，所述一级移动丝杠和一级移动螺丝筒构成一级移动定位装置，所述一级移动定位装置精度为1mm。

作为本发明的一种优选技术方案，所述侧板为阶梯状板，所述侧板顶部与托板同宽，所述侧板底部部为托板的1/2-2/3宽度，所述侧板底部开设有移动缺口，所述侧板底部一侧面在移动缺口上下两侧均设有滑轨，所述滑轨两端装有限定螺栓，所述滑轨上装有水刀固定座，所述水刀固定座中部主体穿过移动缺口，所述水刀固定座穿过移动缺口的一侧下部安装有二级移动螺丝筒，所述二级移动螺丝筒中贯穿有二级移动丝杠，所述移动缺口前后两侧固定安装有固定座，所述二级移动丝杠通过固定座固定安装在侧板上，所述二级移动螺丝筒和二级移动丝杠构成二级移动定位装置，所述二级移动定位装置精度为0.1mm。

作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转定位装置设在水刀固定座的另一侧，所述旋转定位装置包括转盘以及角度限位螺栓，所述水刀座安装在转盘上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述水刀刀头配套装置包括水刀刀头、高压电磁阀和加沙管，所述水刀座一侧装有水刀刀头，所述水刀刀头上设有辅助固定环，所述辅助固定环底端与转盘连接，所述加沙管一端接在水刀座顶面，所述加沙管另一端外接外部水刀加沙装置，且所述加沙管通过固定块固定在侧板上，所述高压电磁阀固定安装在托板顶部，所述高压电磁阀底部固定安装有减振座，所述高压电磁阀进口装有手动阀，所述高压电磁阀出口接有出水管，所述出水管通过整理块固定在托板底部，所述出水管另一端与水刀座一侧面上部相接，且所述出水管与水刀座相互接通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述轨道包括第一层板、第二层板和第三层板，所述第一层板、第二层板和第三层板依次固定安装，所述第一层板后侧设有后部支撑，所述后部支撑与第一层板通过螺栓连接，所述后部支撑通过点焊与分块盾壳固定连接，所述第一层板顶部两端设有分块轨道对接板，所述第一层板通过分块轨道对接板对接定位，所述第一层板顶部两侧安装有轨道吊耳，所述第二层板分为上下两层，所述第三层板与第二层板通过沉孔螺栓连接，所述第三层板中部沉孔螺栓连接有弧形齿条，所述第三层板顶部与底部均设有弧形滚轮槽，所述滚轮槽底部开有矩形槽，所述轨道分块制作且通过螺栓连接。

本发明的有益效果是：第一层板顶面两侧安装有轨道吊耳，方便整体吊装；第二层板分为上下两层，提供稳定夹层，以及为螺栓连接提供旋入的空间；轨道分块制作，通过螺栓连接，制作方便，拆卸组装便捷，具有较高的再利用性。滚轮槽底面开有矩形槽，方便滚轮安放；旋转手轮，丝杠转动，滑动块沿T型槽滑动，进而带动上行走轮上下移动，使得本装置可以安装定位夹紧在轨道上，两上行走轮单独控制，调整方便；安装板中部开有矩形缺口，矩形缺口宽度尺寸大于行走电机宽度，方便行走电机上下移动；水刀刀头上设有辅助固定环，辅助固定环底端与转盘连接，减少水刀刀头震颤；

综上，该装置在对盾壳切割改造时，可以在工地现场改造，减少盾构盾体拆机运输时间及费用，采用水刀切割工艺、切割轨道以及配套设备，切割为冷切割，切割变形与残余应力较小，施工时间短，成本低。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备的立体结构示意图；

图2是本发明一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备的A处结构放大示意图；

图3是本发明一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备的B处结构放大示意图；

图4是本发明一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备的剖视结构示意图；

图5是本发明一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备的C处结构放大示意图；

图6是本发明一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备的托板底部结构示意图

图7是本发明一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备的C处轨道结构示意图。

图中：1、分块盾壳；2、隔板；3、水刀；4、轨道；5、弧形齿条；6、安装板；7、上行走轮；8、下行走轮；9、托板；10、侧板；11、行走轮调节装置；12、行走电机；13、行走齿轮；14、上下调节装置；15、调节螺柱；16、丝杠；17、光杠；18、移动环；19、螺丝环；20、加固筋板；21、一级移动定位装置；22、二级移动定位装置；23、水刀固定座；24、转盘；25、角度限位螺栓；26、水刀座；27、水刀刀头；28、高压电磁阀；29、加沙管；30、减振座；31、出水管；32、第一层板；33、第二层板；34、第三层板；35、后部支撑；36、轨道吊耳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-7所示，本发明一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备，包括分块盾壳1，分块盾壳1为弧形且内部固定安装有隔板2，分块盾壳1内部靠近隔板2的一侧固定安装有轨道4，轨道4一侧固定安装有水刀3，水刀3包括行走装置、多级调整装置、水刀刀头配套装置。

其中，行走装置包括安装板6、上行走轮7、下行走轮8、托板9、侧板10、动力装置和行走轮调节装置11，下行走轮8通过轮轴固定在安装板6背面底部两个角的一侧，上行走轮7通过轮轴与行走轮调节装置11相连接。

其中，行走轮调节装置11包括滑动块、行走轮丝杠，安装板6上两侧开设有T型槽，滑动块固定安装在T型槽中，滑动块中部开设有丝孔，丝杠16穿过丝孔，行走轮丝杠顶端固定安装有手轮，行走轮丝杠在手轮底部和行走轮丝杠底端均设有轴承座，轴承座固定在安装板6的一侧。

其中，动力装置包括行走电机12、行走齿轮13和上下调节装置14，行走电机12固定安装在托板9的顶部，行走电机12底部固定安装有固定板，固定板底面四个角位置分别铰接有一个调节螺柱15，调节螺柱15贯穿托板9，且托板9在调节螺柱15穿过位置设有螺纹套筒，螺纹套筒固定安装在托板9底部。

其中，上下调节装置14包括丝杠16和光杠17，光杠17和丝杠16分固定安装在矩形缺口的两侧，光杠17上套有移动环18，丝杠16上套有螺丝环19，移动环18与螺丝环19均安装在托板9底部，移动环18与螺丝环19上设有与托板9底部相连接的加固筋板20。

其中，多级调整装置包括一级移动定位装置21、二级移动定位装置22、旋转定位装置，侧板10设在托板9的一侧，侧板10与托板9通过滑槽滑动连接，侧板10顶部设有一级移动丝杠，一级移动丝杠外侧套设有一级移动螺丝筒，一级移动螺丝筒通过角板焊接在托板9上，一级移动丝杠和一级移动螺丝筒构成一级移动定位装置21，一级移动定位装置21精度为1mm。

其中，侧板10为阶梯状板，侧板10顶部与托板9同宽，侧板10底部部为托板9的1/2-2/3宽度，侧板10底部开设有移动缺口，侧板10底部一侧面在移动缺口上下两侧均设有滑轨，滑轨两端装有限定螺栓，滑轨上装有水刀固定座23，水刀固定座23中部主体穿过移动缺口，水刀固定座23穿过移动缺口的一侧下部安装有二级移动螺丝筒，二级移动螺丝筒中贯穿有二级移动丝杠，移动缺口前后两侧固定安装有固定座，二级移动丝杠通过固定座固定安装在侧板10上，二级移动螺丝筒和二级移动丝杠构成二级移动定位装置22，二级移动定位装置22精度为0.1mm。

其中，旋转定位装置设在水刀固定座23的另一侧，旋转定位装置包括转盘24以及角度限位螺栓25，水刀座26安装在转盘24上。

其中，水刀刀头27配套装置包括水刀刀头27、高压电磁阀28和加沙管29，水刀座26一侧装有水刀刀头27，水刀刀头27上设有辅助固定环，辅助固定环底端与转盘24连接，加沙管29一端接在水刀座26顶面，加沙管29另一端外接外部水刀3加沙装置，且加沙管29通过固定块固定在侧板10上，高压电磁阀28固定安装在托板9顶部，高压电磁阀28底部固定安装有减振座30，高压电磁阀28进口装有手动阀，高压电磁阀28出口接有出水管31，出水管31通过整理块固定在托板9底部，出水管31另一端与水刀座26一侧面上部相接，且出水管31与水刀座26相互接通。

其中，轨道4包括第一层板32、第二层板33和第三层板34，第一层板32、第二层板33和第三层板34依次固定安装，第一层板32后侧设有后部支撑35，后部支撑35与第一层板32通过螺栓连接，后部支撑35通过点焊与分块盾壳1固定连接，第一层板32顶部两端设有分块轨道对接板，第一层板32通过分块轨道4对接板对接定位，第一层板32顶部两侧安装有轨道吊耳36，第二层板33分为上下两层，第三层板34与第二层板33通过沉孔螺栓连接，第三层板34中部沉孔螺栓连接有弧形齿条5，第三层板34顶部与底部均设有弧形滚轮槽，滚轮槽底部开有矩形槽，轨道4分块制作且通过螺栓连接。

工作原理：该设备工作前，首先将轨道4对接固定，旋转手轮，丝杠16转动，滑动块沿T型槽滑动，进而带动上行走轮7上下移动，使得本装置可以安装定位夹紧在轨道4上，调节调节螺柱15微调行走电机12的高度与倾斜度，方便行走齿轮13与弧形齿条5配合，转盘24转动由此水刀座26转动，定好角度后拧紧角度限位螺栓25，转盘24被固定，进一步角度被限定，辅助固定环底端与转盘24连接，减少水刀刀头27震颤，准备完成后启动该设备，对盾构机进行切割改造。该装置在对盾壳切割改造时，可以在工地现场改造，减少盾构盾体拆机运输时间及费用，采用水刀切割工艺、切割轨道4以及配套设备，切割为冷切割，切割变形与残余应力较小，施工时间短，成本低。

最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备，包括分块盾壳（1），其特征在于，所述分块盾壳（1）为弧形且内部固定安装有隔板（2），所述分块盾壳（1）内部靠近隔板（2）的一侧固定安装有轨道（4），所述轨道（4）一侧固定安装有水刀（3），所述水刀（3）包括行走装置、多级调整装置、水刀刀头配套装置；

所述行走装置包括安装板（6）、上行走轮（7）、下行走轮（8）、托板（9）、侧板（10）、动力装置和行走轮调节装置（11），所述下行走轮（8）通过轮轴固定在安装板（6）背面底部两个角的一侧，所述上行走轮（7）通过轮轴与行走轮调节装置（11）相连接；

所述多级调整装置包括一级移动定位装置（21）、二级移动定位装置（22）、旋转定位装置，所述侧板（10）设在托板（9）的一侧，所述侧板（10）与托板（9）通过滑槽滑动连接，所述侧板（10）顶部设有一级移动丝杠，所述一级移动丝杠外侧套设有一级移动螺丝筒，所述一级移动螺丝筒通过角板焊接在托板（9）上，所述一级移动丝杠和一级移动螺丝筒构成一级移动定位装置（21），所述一级移动定位装置（21）精度为1mm；

所述侧板（10）为阶梯状板，所述侧板（10）顶部与托板（9）同宽，所述侧板（10）底部部为托板（9）的1/2-2/3宽度，所述侧板（10）底部开设有移动缺口，所述侧板（10）底部一侧面在移动缺口上下两侧均设有滑轨，所述滑轨两端装有限定螺栓，所述滑轨上装有水刀固定座（23），所述水刀固定座（23）中部主体穿过移动缺口，所述水刀固定座（23）穿过移动缺口的一侧下部安装有二级移动螺丝筒，所述二级移动螺丝筒中贯穿有二级移动丝杠，所述移动缺口前后两侧固定安装有固定座，所述二级移动丝杠通过固定座固定安装在侧板（10）上，所述二级移动螺丝筒和二级移动丝杠构成二级移动定位装置（22），所述二级移动定位装置（22）精度为0.1mm；

所述水刀刀头配套装置包括水刀刀头（27）、高压电磁阀（28）和加沙管（29），所述水刀座（26）一侧装有水刀刀头（27），所述水刀刀头（27）上设有辅助固定环，所述辅助固定环底端与转盘（24）连接，所述加沙管（29）一端接在水刀座（26）顶面，所述加沙管（29）另一端外接外部水刀（3）加沙装置，且所述加沙管（29）通过固定块固定在侧板（10）上，所述高压电磁阀（28）固定安装在托板（9）顶部，所述高压电磁阀（28）底部固定安装有减振座（30），所述高压电磁阀（28）进口装有手动阀，所述高压电磁阀（28）出口接有出水管（31），所述出水管（31）通过整理块固定在托板（9）底部，所述出水管（31）另一端与水刀座（26）一侧面上部相接，且所述出水管（31）与水刀座（26）相互接通。

2.根据权利要求1所述的一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备，其特征在于，所述行走轮调节装置（11）包括滑动块、行走轮丝杠，所述安装板（6）上两侧开设有T型槽，所述滑动块固定安装在T型槽中，所述滑动块中部开设有丝孔，所述行走轮丝杠穿过丝孔，所述行走轮丝杠顶端固定安装有手轮，所述行走轮丝杠在手轮底部和行走轮丝杠底端均设有轴承座，所述轴承座固定在安装板（6）的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备，其特征在于，动力装置包括行走电机（12）、行走齿轮（13）和上下调节装置（14），所述行走电机（12）固定安装在托板（9）的顶部，所述行走电机（12）底部固定安装有固定板，所述固定板底面四个角位置分别铰接有一个调节螺柱（15），所述调节螺柱（15）贯穿托板（9），且所述托板（9）在调节螺柱（15）穿过位置设有螺纹套筒，所述螺纹套筒固定安装在托板（9）底部。

4.根据权利要求3所述的一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备，其特征在于，所述上下调节装置（14）包括丝杠（16）和光杠（17），所述光杠（17）和丝杠（16）分固定安装在矩形缺口的两侧，所述光杠（17）上套有移动环（18），所述丝杠（16）上套有螺丝环（19），所述移动环（18）与螺丝环（19）均安装在托板（9）底部，所述移动环（18）与螺丝环（19）上设有与托板（9）底部相连接的加固筋板（20）。

5.根据权利要求1所述的一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备，其特征在于，旋转定位装置设在水刀固定座（23）的另一侧，所述旋转定位装置包括转盘（24）以及角度限位螺栓（25），所述水刀座（26）安装在转盘（24）上。

6.根据权利要求1所述的一种降低大直径盾构机盾体切割改造成本的设备，其特征在于，所述轨道（4）包括第一层板（32）、第二层板（33）和第三层板（34），所述第一层板（32）、第二层板（33）和第三层板（34）依次固定安装，所述第一层板（32）后侧设有后部支撑（35），所述后部支撑（35）与第一层板（32）通过螺栓连接，所述后部支撑（35）通过点焊与分块盾壳（1）固定连接，所述第一层板（32）顶部两端设有分块轨道对接板，所述第一层板（32）通过分块轨道（4）对接板对接定位，所述第一层板（32）顶部两侧安装有轨道吊耳（36），所述第二层板（33）分为上下两层，所述第三层板（34）与第二层板（33）通过沉孔螺栓连接，所述第三层板（34）中部沉孔螺栓连接有弧形齿条（5），所述第三层板（34）顶部与底部均设有弧形滚轮槽，所述滚轮槽底部开有矩形槽，所述轨道（4）分块制作且通过螺栓连接。