CN112846593A - 一种用于盾构工程用钢套筒始发装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，搭建在盾构井底板上，包括钢套筒、可调节钢套筒托举机构、钢套筒反力支撑机构和用于实现钢套筒的端部与洞门端墙进行连接的钢套筒连接机构，可调节钢套筒托举机构水平搭建在盾构井底板上，钢套筒水平焊接在所述可调节钢套筒托举机构的正上方，钢套筒反力支撑机构搭建在盾构井底板上，钢套筒反力支撑机构的端部与钢套筒的末端紧密接触，钢套筒连接机构设置在洞门端墙上，钢套筒与钢套筒连接机构相连接，本发明结构简单，可以根据盾构施工时的实际情况进行灵活的调整，灵活性和通用性较高，且在对钢套筒进行定位安装时，定位稳定性和牢固性较高，给盾构施工带来方便。

Description

一种用于盾构工程用钢套筒始发装置

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种用于盾构工程用钢套筒始发装置。

背景技术

钢套筒接收是指在盾构接收端头地质条件不好或加固受限的情况下采用的新型接收方法，钢套筒后端盖封头就是和钢套筒尾部相连接，使整个钢套筒保持密封，在钢套筒内部形成一种土压平衡状态，保证盾构顺利安全接收。

为了施工的需要，需要将钢套筒接收装置搭建在盾构井底板上，使得钢套筒的端部与洞门相连通，便于后续进行盾构施工。

现有的钢套筒始发装置在进行定位安装时，灵活性和通用性相对较低，在进行安装定位时，其稳定性和牢固性相对较差，影响后续的盾构施工作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于盾构工程用钢套筒始发装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，搭建在盾构井底板上，且与洞门同轴分布，包括钢套筒、可调节钢套筒托举机构、钢套筒反力支撑机构和用于实现钢套筒的端部与洞门端墙进行连接的钢套筒连接机构，所述可调节钢套筒托举机构水平搭建在盾构井底板上，所述钢套筒水平焊接在所述可调节钢套筒托举机构的正上方，所述钢套筒反力支撑机构搭建在盾构井底板上，且位于钢套筒的末端，钢套筒反力支撑机构的端部与钢套筒的末端紧密接触，所述钢套筒连接机构设置在洞门端墙上，且与洞门同轴分布，钢套筒的首端伸至洞门中，且与钢套筒连接机构相连接。

优选的，所述钢套筒包括钢套筒一和钢套筒二，所述钢套筒一和钢套筒二之间设有用于实现钢套筒一和钢套筒二同轴对接的对接密封机构；

所述对接密封机构包括环形凸缘、辅助限位件、密封圈和紧固压紧机构，环形凸缘分别设置在靠近钢套筒一和钢套筒二的端部的外壁上，两个所述环形凸缘的接触面分别设有插槽和环形凹槽，插槽设有多个，且呈环形分布，辅助限位件的一端伸至其中一个环形凸缘上的插槽中，另一端伸至另外一个环形凸缘上的插槽中，所述密封圈粘接在其中一个环形凸缘上的环形凹槽中，且与另一个环形凸缘上的环形凹槽紧密接触；

所述紧固压紧机构包括分别设置在环形凸缘的侧端的环形压板和设置在两个环形压板之间的紧固组件，环形压板将环形凸缘的侧端面压住，并通过所述紧固组件进行紧固。

优选的，所述环形凸缘的侧端面上设有环形卡槽，所述环形压板的内侧端面设有与环形卡槽相对应的环形卡接凸起，环形压板的端面与对应的所述环形凸缘的端面相接触，且环形卡接凸起卡接在所述环形卡槽中，两个环形压板的外边缘位置通过所述紧固组件相连接；

所述紧固组件包括定位螺栓、弹性组件和锁紧螺母，两块环形压板的端面上均设有定位孔，定位螺栓依次穿过两个所述环形压板上对应的定位孔，且锁紧螺母螺纹连接在所述定位螺栓的端部，所述弹性组件套在定位螺栓上，且一端与其中一块环形压板的端面紧密接触，另一端与另一块环形压板的端面紧密接触；

且所述钢套筒二的端部密封设置有端盖。

优选的，所述钢套筒反力支撑机构包括钢环梁和千斤顶，钢环梁设置在搭建在盾构井底板上的反力架的侧端，所述钢环梁的内侧区域的中心位置设有中心座，中心座的外侧与钢环梁的内侧之间呈环形均布有加强支架，还包括呈环形分布在中心座与钢环梁之间的直线调节机构和设置在中心座上的驱动组件，驱动组件的动力输出端与直线调节机构的动力输入端相连接；

每个所述直线调节机构均包括动支座、定支座和直线调节组件，所述定支座安装在所述加强支架的外侧，所述直线调节组件安装在所述加强支架的外侧，且直线调节组件的动力输入端与驱动组件的动力输出端相连接，所述动支座滑动安装在所述加强支架的外侧，且与所述直线调节组件的调节端相连接，且所述动支座位于所述定支座的外围；

每个所述定支座及其所述动支座的侧端面均水平安装有千斤顶，且千斤顶的端部与所述端盖紧密接触。

优选的，所述驱动组件包括步进电机和中心大锥齿轮，中心大锥齿轮通过短轴安装在所述中心座的中心位置，所述步进电机安装在中心座的外壁上，且驱动端与短轴相连接；

每个所述直线调节组件均包括丝杠、滑座和小锥齿轮，所述丝杠转动安装在加强支架的外侧，所述小锥齿轮安装在所述丝杠的端部，且小锥齿轮与中心大锥齿轮相啮合，所述滑座安装在所述丝杠上，且与加强支架滑动配合，所述动支座安装在所述滑座的侧端；

所述加强支架的外侧还设有导向轨，所述动支座与所述导向轨滑动限位配合。

优选的，所述可调节钢套筒托举机构包括钢托架、设置在钢托架上的可调节升降托举机构和设置在可调节升降托举机构上端的用于和钢套筒外壁焊接的焊接架，钢托架搭建在盾构井底板上，所述可调节升降托举机构包括设置在钢托架的中心线位置的升降托举机构一和对称分布在升降托举机构一两侧的升降托举机构二；

所述升降托举机构一包括同步升降调节组件一和多个并排且竖直分布的升降组件一，所述升降组件一竖直安装在钢托架上，且位于钢托架的中心线位置，所述同步升降调节组件一水平安装在钢托架上，且升降组件一的动力输入端与同步升降调节组件一的动力输出端相连接，升降组件一的上端设置有焊接架；

每个所述升降托举机构二包括同步架、同步升降调节组件二和并排且竖直分布的滑动升降组件，每个滑动升降组件均包括横移滑座和竖直设置在横移滑座上的升降组件二，相邻的两个横移滑座之间通过同步架相连接，所述横移滑座与设置在钢托架上的水平导轨滑动配合，所述同步升降调节组件二水平安装在同步架上，且升降组件二的动力输入端与同步升降调节组件二的动力输出端相连接，升降组件二的上端设置有焊接架；

还包括横向双向直线调节机构，所述横向双向直线调节机构安装在钢托架上，且横向双向直线调节机构的调节端和所述升降托举机构二中位于最端部的同步架的末端相连接，横向双向直线调节机构用于调整两个升降托举机构二之间的跨度。

优选的，所述升降组件一和所述升降组件二均包括纵向撑架、纵向丝杠和升降座，所述纵向撑架分别安装在钢托架和横移滑座上，所述纵向丝杠竖直转动安装在纵向撑架中，所述升降座螺纹安装在所述纵向丝杠上，且与纵向撑架滑动配合，升降座的上端通过托架安装有托板，所述焊接架安装在托板上；

所述同步升降调节组件一和所述同步升降调节组件二均包括操作手轮、传动轴、锥齿轮三和锥齿轮四，传动轴水平转动安装在同步架和钢托架上，操作手轮安装在传动轴的端部，锥齿轮三与锥齿轮四一一对应，且锥齿轮三与对应的锥齿轮四相啮合，所述锥齿轮三安装在传动轴上，锥齿轮四安装在纵向丝杠的端部；

所述横向双向直线调节机构包括同步调节组件和横向双向直线调节组件；

所述同步调节组件包括驱动轴和转动手轮，驱动轴水平转动安装在钢托架上，转动手轮安装在驱动轴的端部；

每个所述横向双向直线调节组件均包括锥齿轮一、锥齿轮二、双向丝杠和横移座，所述双向丝杠水平转动安装在钢托架上，且与驱动轴相垂直，锥齿轮一与锥齿轮二一一对应，且锥齿轮一与对应的锥齿轮二相啮合，锥齿轮一安装在驱动轴上，锥齿轮二安装在双向丝杠的端部，每根双向丝杠上均对称螺纹安装有两个横移座，且横移座与钢托架滑动配合，所述横移座与升降托举机构二一一对应，横移座与对应的升降托举机构二中位于最端部的同步架的末端相连接；

所述水平导轨为十字导轨，所述横移滑座上设有十字滑槽，并通过十字滑槽与十字导轨滑动配合。

优选的，所述钢套筒连接机构包括设置在靠近钢套筒端部的环形凸起和设置在洞门端墙上的连接装置，所述连接装置包括安装在洞门端墙上的环形定位板和设置在环形定位板上的可调节定位机构，所述可调节定位机构包括环形定位座、调节机构、同步直线调节组件和定位块，环形定位座设置在环形定位板的端面上，且与环形定位板同轴分布，所述调节机构安装在所述环形定位座中，用于驱动同步直线调节组件的调节端进行直线运动，多个所述同步直线调节组件呈环形均布在所述环形定位座中，且同步直线调节组件指向环形定位座的轴心的位置，同步直线调节组件的端部与调节机构相连接，每个所述同步直线调节组件的调节端均通过撑架连接有一个定位块，且撑架贯穿设置在环形定位座的端面上的调节槽，定位块用于和靠近钢套筒端部的环形凸起相连接。

优选的，所述调节机构包括内齿圈和换向传动组件，所述内齿圈转动安装在所述环形定位座的内部，所述换向传动组件与所述同步直线调节组件一一对应，且换向传动组件的的动力输入端与所述内齿圈相连接，换向传动组件的的动力输出端与所述同步直线调节组件相连接；

所述换向传动组件包括支撑短轴、直齿轮、小锥齿轮一和小锥齿轮二，所述支撑短轴垂直转动安装在所述环形定位座中，所述直齿轮和小锥齿轮一依次安装在所述支撑短轴上，且直齿轮与所述内齿圈相啮合，所述小锥齿轮二安装在同步直线调节组件的端部，且小锥齿轮二与小锥齿轮一相啮合；

所述同步直线调节组件包括丝杠一、滑座一和导向滑轨，所述丝杠一转动安装在所述环形定位座中，小锥齿轮二安装在丝杠一的端部，滑座一与丝杠一螺纹连接，且与设置在环形定位座中的导向滑轨滑动配合，所述撑架的端部与所述滑座一相连接；

其中一根所述支撑短轴贯穿至所述环形定位座的外部，且端部连接有调节手轮。

有益效果：本发明在使用时，用于对钢套筒进行定位，使得钢套筒的端部对接在洞门端墙的洞门的位置，在进行安装定位时，环形定位板安装在洞门端墙上，且和洞门同轴分布，环形定位板不仅可以对可调节定位机构进行支撑，还可以对洞门进行加固，提高支撑强度；将钢套筒调整至于洞门同轴分布的位置，并与洞门相接触，然后转动调节手轮，通过直齿轮带动内齿圈转动，从而带动所有的直齿轮同步运动，并通过支撑短轴带动小锥齿轮一运动，小锥齿轮一带动相啮合的小锥齿轮二转动，从而通过丝杠一带动滑座一向靠近环形凸起的方向运动，使得定位块同步运动，当定位块运行至环形凸起的侧方时，利用锁紧件将定位凸起和定位块定位在一起，即可实现对钢套筒的定位，较为方便；

在进行定位时，定位块的位置可以根据需要进行灵活的调节，定位时可以根据洞门22及其钢套筒（钢套筒的尺寸和洞门的尺寸相对应）的尺寸进行灵活的调节，提高了使用的灵活性和通用性，给钢套筒的定位提供了方便。

本发明在进行安装时，先将可调节钢套筒托举机构搭建在盾构井底板上，然后将焊接架调整至对应的高度，然后将钢套筒水平放置在可调节钢套筒托举机构上，利用钢套筒连接机构将钢套筒对接在洞门端墙上，并与洞门同轴分布，之后在将钢套筒反力支撑机构搭建在盾构井底板上，并位于钢套筒的端部的正前方，千斤顶的端部展开将钢套筒端部的端盖压住，最后利用焊枪将钢套筒的外壁与焊接在焊接在一起，即可实现对钢套筒的定位和安装，较为方便。

本发明结构简单，可以根据盾构施工时的实际情况进行灵活的调整，灵活性和通用性较高，且在对钢套筒进行定位安装时，定位稳定性和牢固性较高，给盾构施工带来方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。

图1为本发明的示意图；

图2为钢套筒的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为钢套筒反力支撑机构的结构示意图；

图5为图4中D处的放大图；

图6为图4中E处的放大图；

图7为可调节钢套筒托举机构的结构示意图；

图8为图7中C处的放大图；

图9为升降组件一和升降组件二的示意图；

图10为横移滑座与十字导轨的示意图；

图11为钢套筒连接机构的主视图；

图12为钢套筒连接机构的结构示意图；

图13为图12中B处的放大图；

1-钢套筒，

11-钢套筒一，12-钢套筒二，13-环形凸缘，14-环形凹槽，15-密封圈，16-插槽，17-辅助限位件，18-环形压板，19-环形卡槽，110-环形卡接凸起，111-定位螺栓，112-弹性组件，113-锁紧螺母；

2-钢套筒连接机构，

21-洞门端墙，22-洞门，24-环形凸起，25-环形定位板，26-环形定位座，27-调节槽，28-丝杠一，29-滑座一，210-撑架，211-定位块，212-调节手轮，213-内齿圈，214-直齿轮，215-小锥齿轮一，216-小锥齿轮二；

3-可调节钢套筒托举机构，

31-钢托架，32-水平导轨，33-横移滑座，34-同步架，35-转动手轮，36-驱动轴，37-锥齿轮一，38-锥齿轮二，39-双向丝杠，310-横移座，311-托板，312-焊接架，313-传动轴，314-操作手轮，315-纵向撑架，316-锥齿轮三，317-锥齿轮四，318-纵向丝杠，319-升降座；

4-钢套筒反力支撑机构，

41-钢环梁，42-加强支架，43-中心座，44-短轴，45-中心大锥齿轮，46-小锥齿轮，47-丝杠，48-导向轨，49-动支座，410-千斤顶，411-定支座；

5-盾构井底板。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1至图13所示的一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，搭建在盾构井底板5上，且与洞门22同轴分布，包括钢套筒1、可调节钢套筒托举机构3、钢套筒反力支撑机构4和用于实现钢套筒的端部与洞门端墙21进行连接的钢套筒连接机构2，所述可调节钢套筒托举机构水3平搭建在盾构井底板5上，所述钢套筒1水平焊接在所述可调节钢套筒托举机构3的正上方，所述钢套筒反力支撑机构4搭建在盾构井底板5上，且位于钢套筒1的末端，钢套筒反力支撑机构4的端部与钢套筒1的末端紧密接触，所述钢套筒连接机构2设置在洞门22的位置，且与洞门22同轴分布，钢套筒1的首端伸至洞门22中，且与钢套筒连接机构2相连接。

在本实施例中，所述钢套筒1包括钢套筒一11和钢套筒二12，所述钢套筒一11和钢套筒二12之间设有用于实现钢套筒一11和钢套筒二12同轴对接的对接密封机构；

所述对接密封机构包括环形凸缘13、辅助限位件17、密封圈15和紧固压紧机构，环形凸缘13分别设置在靠近钢套筒一11和钢套筒二12的端部的外壁上，两个所述环形凸缘13的接触面分别设有插槽16和环形凹槽14，插槽16设有多个，且呈环形分布，辅助限位件17的一端伸至其中一个环形凸缘13上的插槽16中，另一端伸至另外一个环形凸缘13上的插槽16中，所述密封圈15粘接在其中一个环形凸缘13上的环形凹槽14中，且与另一个环形凸缘13上的环形凹槽14紧密接触；

所述紧固压紧机构包括分别设置在环形凸缘13的侧端的环形压板18和设置在两个环形压板18之间的紧固组件，环形压板18将环形凸缘13的侧端面压住，并通过所述紧固组件进行紧固。

在本实施例中，所述环形凸缘13的侧端面上设有环形卡槽19，所述环形压板8的内侧端面设有与环形卡槽19相对应的环形卡接凸起110，环形压板18的端面与对应的所述环形凸缘13的端面相接触，且环形卡接凸起110卡接在所述环形卡槽19中，两个环形压板18的外边缘位置通过所述紧固组件相连接。

在本实施例中，所述紧固组件包括定位螺栓111、弹性组件112和锁紧螺母113，两块环形压板18的端面上均设有定位孔，定位螺栓111依次穿过两个所述环形压板18上对应的定位孔，且锁紧螺母113螺纹连接在所述定位螺栓111的端部，所述弹性组件112套在定位螺栓111上，且一端与其中一块环形压板18的端面紧密接触，另一端与另一块环形压板18的端面紧密接触。

在本实施例中，所述插槽16为柱状槽，所述辅助限位件17为柱状结构。

在本实施例中，所述钢套筒一11和钢套筒二12的对接端面粘接有密封垫片（图中未示出），进一步提高对接后的密封性。

在本实施例中，所述钢套筒一11和对应的环形凸缘13为一体件；所述钢套筒二12与对应的环形凸缘13为一体件。

钢套管一11和钢套管二12进行对接时，通过设置密封圈15可以提高二者在对接后的密封性；通过设置插槽16和辅助限位件17可以提高二者在对接后对接部位的强度和稳定性，防止钢套筒一11和钢套筒二12之间出现错位，提高对接的精度；利用环形压板18和紧固组件对两个环形凸缘13进行压紧，提高了对接后的对接部位的稳定性，不会轻易出现松动，也进一步提高了对接后的接触面的稳定性。

在本实施例中，所述钢套筒反力支撑机构4包括钢环梁41和千斤顶410，所述钢环梁41的内侧区域的中心位置设有中心座43，中心座43的外侧与钢环梁41的内侧之间呈环形均布有加强支架42，还包括呈环形分布在中心座43与钢环梁41之间的直线调节机构和设置在中心座43上的驱动组件，驱动组件的动力输出端与直线调节机构的动力输入端相连接；

每个所述直线调节机构均包括动支座49、定支座411和直线调节组件，所述定支座411安装在所述加强支架42的外侧，所述直线调节组件安装在所述加强支架42的外侧，且直线调节组件的动力输入端与驱动组件的动力输出端相连接，所述动支座49滑动安装在所述加强支架42的外侧，且与所述直线调节组件的调节端相连接，且所述动支座49位于所述定支座411的外围；

每个所述定支座411及其所述动支座49的侧端面均水平安装有千斤顶410；

在本实施例中，所述驱动组件包括步进电机（图中未示出）和中心大锥齿轮45，中心大锥齿轮45通过短轴44安装在所述中心座43的中心位置，所述步进电机安装在中心座43的外壁上，且驱动端与短轴44相连接；

每个所述直线调节组件均包括丝杠47、滑座（图中未示出）和小锥齿轮46，所述丝杠47转动安装在加强支架42的外侧，所述小锥齿轮46安装在所述丝杠47的端部，且小锥齿轮46与中心大锥齿轮45相啮合，所述滑座安装在所述丝杠47上，且与加强支架42滑动配合，所述动支座49安装在所述滑座的侧端。

在本实施例中，所述加强支架42的外侧还设有导向轨48，所述动支座49与所述导向轨48滑动限位配合。

在本实施例中的，所述千斤顶410的端部设有橡胶垫。

在本实施例中，所述直线调节机构设有4-6个。

在使用时，安装在反力架的侧端，且位于钢套筒的端部的位置，当需要对钢套筒的端部进行反力支撑时，千斤顶410的端部顶出，并与钢套筒的端部紧密接触，从而对钢套筒进行稳定牢固的顶紧，提高了钢套筒反力支撑的稳定性；

在使用时，当需要对同一直线调节机构中的动支座49和定支座411之间的间距进行调节时，启动步进电机，步进电机通过短轴44带动中心大锥齿轮45转动，中心大锥齿轮45在转动时带动小锥齿轮46转动，丝杠47随之转动，进而通过滑座带动动动支座49沿着导向轨48进行直线运动，可根据受力点的需要灵活的调整动支座49的位置，从而对动支座49上的千斤顶410进行位置的调节，提高了本发明在使用时的灵活性和通用性，进一步提高了本发明对钢套筒反力支撑的稳定性。

在本实施例中，所述可调节钢套筒托举机构3包括钢托架31、设置在钢托架31上的可调节升降托举机构和设置在可调节升降托举机构上端的用于和钢套筒外壁焊接的焊接架312，钢托架31搭建在盾构井底板5上，所述可调节升降托举机构包括设置在钢托架31的中心线位置的升降托举机构一和对称分布在升降托举机构一两侧的升降托举机构二；

所述升降托举机构一包括同步升降调节组件一和多个并排且竖直分布的升降组件一，所述升降组件一竖直安装在钢托架31上，且位于钢托架31的中心线位置，所述同步升降调节组件一水平安装在钢托架31上，且升降组件一的动力输入端与同步升降调节组件一的动力输出端相连接，升降组件一的上端设置有焊接架312；

每个所述升降托举机构二包括同步架34、同步升降调节组件二和并排且竖直分布的滑动升降组件，每个滑动升降组件均包括横移滑座33和竖直设置在横移滑座33上的升降组件二，相邻的两个横移滑座33之间通过同步架34相连接，所述横移滑座33与设置在钢托架31上的水平导轨32滑动配合，所述同步升降调节组件二水平安装在同步架34上，且升降组件二的动力输入端与同步升降调节组件二的动力输出端相连接，升降组件二的上端设置有焊接架312；

还包括横向双向直线调节机构，所述横向双向直线调节机构安装在钢托架31上，且横向双向直线调节机构的调节端和所述升降托举机构二中位于最端部的同步架34的末端相连接，横向双向直线调节机构用于调整两个升降托举机构二之间的跨度。

在本实施例中，所述升降组件一和所述升降组件二均包括纵向撑架315、纵向丝杠318和升降座319，所述纵向撑架315分别安装在钢托架31和横移滑座33上，所述纵向丝杠318竖直转动安装在纵向撑架315中，所述升降座319螺纹安装在所述纵向丝杠318上，且与纵向撑架315滑动配合，升降座319的上端通过托架安装有托板311，所述焊接架312安装在托板311上；

所述同步升降调节组件一和所述同步升降调节组件二均包括操作手轮314、传动轴313、锥齿轮三316和锥齿轮四317，传动轴313水平转动安装在同步架34和钢托架31上，操作手轮314安装在传动轴313的端部，锥齿轮三316与锥齿轮四317一一对应，且锥齿轮三316与对应的锥齿轮四317相啮合，所述锥齿轮三316安装在传动轴313上，锥齿轮四317安装在纵向丝杠318的端部。

在本实施例中，所述横向双向直线调节机构包括同步调节组件和横向双向直线调节组件；

所述同步调节组件包括驱动轴36和转动手轮35，驱动轴36水平转动安装在钢托架31上，转动手轮35安装在驱动轴36的端部；

每个所述横向双向直线调节组件均包括锥齿轮一37、锥齿轮二38、双向丝杠39和横移座310，所述双向丝杠39水平转动安装在钢托架31上，且与驱动轴36相垂直，锥齿轮一37与锥齿轮二38一一对应，且锥齿轮一37与对应的锥齿轮二38相啮合，锥齿轮一37安装在驱动轴36上，锥齿轮二38安装在双向丝杠39的端部，每根双向丝杠39上均对称螺纹安装有两个横移座310，且横移座310与钢托架31滑动配合，所述横移座310与升降托举机构二一一对应，横移座310与对应的升降托举机构二中位于最端部的同步架4的末端相连接。

在本实施例中，所述水平导轨32为十字导轨，所述横移滑座33上设有十字滑槽，并通过十字滑槽与十字导轨滑动配合。

在使用时，将钢托架31水平搭建在盾构井底板5上，然后根据钢套筒的水平位置进行调整，当需要改变两个升降托举机构二之间的跨度时，启动转动手轮35带动驱动轴36转动，驱动轴36带动锥齿轮一37转动，并通过锥齿轮二38带动双向丝杠39转动，双向丝杠39通过横移座310带动两个升降托举机构二朝着相互靠近或者相互远离的方向移动，从而达到对两个升降托举机构二之间的跨度的调节，目的是为了使得升降托举机构二上端的焊接架312处于钢套筒外壁的焊接点位置的正下方，可根据钢套筒外壁上位于两外侧的焊接点的位置进行灵活的调节；

当需要调整焊接架312的高度时，通过启动操作手轮314带动传动轴313转动，传动轴313转动时通过锥齿轮三316带动锥齿轮四317转动，从而带动纵向丝杠318转动，进而驱动升降座319在竖直方向上进行升降运动，升降座319在升降时带动托板311上端的焊接架312同步升降，当焊接架312的上端与钢套筒的外壁的焊接点位置相接触时，利用焊枪将焊接架312与钢套筒的外壁焊接在一起即可，从而实现对钢套筒的托举，这样做的好处是便于根据钢套筒的水平位置对焊接架312的纵向高度进行调整，无需对钢托架31进行垫高处理，节省了装配的效率；

另外，在本发明中，升降组件一由同步升降调节组件一调节；升降组件二由同步升降调节组件二调节，二者之间的调节相互独立，这样做的目的是为了根据钢套筒的尺寸进行灵活的调节，使得升降组件一和升降组件二上端的焊接架312所形成的弧度与钢套筒的外壁的弧形相匹配，提高本发明的通用性，也进一步提高本发明使用的灵活性。

在本实施例中，所述钢套筒连接机构2包括设置在靠近钢套筒端部的环形凸起24和设置在洞门端墙21上的连接装置，所述连接装置包括安装在洞门端墙21上的环形定位板25和设置在环形定位板25上的可调节定位机构，所述可调节定位机构包括环形定位座26、调节机构、同步直线调节组件和定位块211，环形定位座26设置在环形定位板25的端面上，且与环形定位板25同轴分布，所述调节机构安装在所述环形定位座26中，用于驱动同步直线调节组件的调节端进行直线运动，多个所述同步直线调节组件呈环形均布在所述环形定位座26中，且同步直线调节组件指向环形定位座26的轴心的位置，同步直线调节组件的端部与调节机构相连接，每个所述同步直线调节组件的调节端均通过撑架210连接有一个定位块211，且撑架210贯穿设置在环形定位座26的端面上的调节槽27，定位块211用于和靠近钢套筒端部的环形凸起24相连接；

在本实施例中，所述调节机构包括内齿圈213和换向传动组件，所述内齿圈213转动安装在所述环形定位座26的内部，所述换向传动组件与所述同步直线调节组件一一对应，且换向传动组件的的动力输入端与所述内齿圈213相连接，换向传动组件的的动力输出端与所述同步直线调节组件相连接；

在本实施例中，所述换向传动组件包括支撑短轴、直齿轮214、小锥齿轮一215和小锥齿轮二216，所述支撑短轴垂直转动安装在所述环形定位座26中，所述直齿轮214和小锥齿轮一215依次安装在所述支撑短轴上，且直齿轮214与所述内齿圈13相啮合，所述小锥齿轮二216安装在同步直线调节组件的端部，且小锥齿轮二216与小锥齿轮一215相啮合。

在本实施例中，所述同步直线调节组件包括丝杠一28、滑座一29和导向滑轨，所述丝杠一28转动安装在所述环形定位座6中，小锥齿轮二216安装在丝杠一28的端部，滑座一29与丝杠一28螺纹连接，且与设置在环形定位座26中的导向滑轨滑动配合，所述撑架210的端部与所述滑座一29相连接。

在本实施例中，其中一根所述支撑短轴贯穿至所述环形定位座26的外部，且端部连接有调节手轮212。

在本实施例中，所述环形定位板25通过紧固件竖直安装在洞门端墙21上。

在本实施例中，所述定位块211和所述环形凸起24之间通过锁紧件可拆卸连接。

在本实施例中，所述环形凸起24和钢套筒为一体件。

本发明在使用时，用于对钢套筒进行定位，使得钢套筒3的端部对接在洞门端墙21的洞门22的位置，在进行安装定位时，环形定位板25安装在洞门端墙1上，且和洞门22同轴分布，环形定位板25不仅可以对可调节定位机构进行支撑，还可以对洞门22进行加固，提高支撑强度；将钢套筒调整至于洞门22同轴分布的位置，并与洞门22相接触，然后转动调节手轮212，通过直齿轮214带动内齿圈213转动，从而带动所有的直齿轮214同步运动，并通过支撑短轴带动小锥齿轮一215运动，小锥齿轮一215带动相啮合的小锥齿轮二216转动，从而通过丝杠一28带动滑座一29向靠近环形凸起24的方向运动，使得定位块211同步运动，当定位块211运行至环形凸起24的侧方时，利用锁紧件将定位凸起24和定位块211定位在一起，即可实现对钢套筒的定位，较为方便；

在进行定位时，定位块211的位置可以根据需要进行灵活的调节，定位时可以根据洞门22及其钢套筒（钢套筒的尺寸和洞门22的尺寸相对应）的尺寸进行灵活的调节，提高了使用的灵活性和通用性，给钢套筒3的定位提供了方便。

本发明在进行安装时，先将可调节钢套筒托举机构搭建在盾构井底板上，然后将焊接架调整至对应的高度，然后将钢套筒水平放置在可调节钢套筒托举机构上，利用钢套筒连接机构将钢套筒对接在洞门端墙上，并与洞门同轴分布，之后在将钢套筒反力支撑机构搭建在盾构井底板上，并位于钢套筒的端部的正前方，千斤顶的端部展开将钢套筒端部的端盖压住，最后利用焊枪将钢套筒的外壁与焊接在焊接在一起，即可实现对钢套筒的定位和安装，较为方便。

本发明结构简单，可以根据盾构施工时的实际情况进行灵活的调整，灵活性和通用性较高，且在对钢套筒进行定位安装时，定位稳定性和牢固性较高，给盾构施工带来方便。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，搭建在盾构井底板（5）上，且与洞门（22）同轴分布，其特征在于，包括钢套筒（1）、可调节钢套筒托举机构（3）、钢套筒反力支撑机构（4）和用于实现钢套筒（1）的端部与洞门端墙（21）进行连接的钢套筒连接机构（2），所述可调节钢套筒托举机构（3）水平搭建在盾构井底板（5）上，所述钢套筒（1）水平焊接在所述可调节钢套筒托举机构（3）的正上方，所述钢套筒反力支撑机构（4）搭建在盾构井底板（5）上，且位于钢套筒（1）的末端，钢套筒反力支撑机构（4）的端部与钢套筒（1）的末端紧密接触，所述钢套筒连接机构（2）设置在洞门端墙（21）上，且与洞门（22）同轴分布，钢套筒（1）的首端伸至洞门（22）中，且与钢套筒连接机构（2）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，其特征在于，所述钢套筒（1）包括钢套筒一（11）和钢套筒二（12），所述钢套筒一（11）和钢套筒二（12）之间设有用于实现钢套筒一（11）和钢套筒二（12）同轴对接的对接密封机构；

所述对接密封机构包括环形凸缘（13）、辅助限位件（17）、密封圈（15）和紧固压紧机构，环形凸缘（13）分别设置在靠近钢套筒一（11）和钢套筒二（12）的端部的外壁上，两个所述环形凸缘（13）的接触面分别设有插槽（16）和环形凹槽（14），插槽（16）设有多个，且呈环形分布，辅助限位件（17）的一端伸至其中一个环形凸缘（13）上的插槽（16）中，另一端伸至另外一个环形凸缘（13）上的插槽（16）中，所述密封圈（15）粘接在其中一个环形凸缘（13）上的环形凹槽（14）中，且与另一个环形凸缘（13）上的环形凹槽（14）紧密接触；

所述紧固压紧机构包括分别设置在环形凸缘（13）的侧端的环形压板（18）和设置在两个环形压板（18）之间的紧固组件，环形压板（18）将环形凸缘（13）的侧端面压住，并通过所述紧固组件进行紧固。

3.根据权利要求2所述的一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，其特征在于，所述环形凸缘（13）的侧端面上设有环形卡槽（19），所述环形压板（18）的内侧端面设有与环形卡槽（19）相对应的环形卡接凸起（110），环形压板（18）的端面与对应的所述环形凸缘（13）的端面相接触，且环形卡接凸起（110）卡接在所述环形卡槽（19）中，两个环形压板（18）的外边缘位置通过所述紧固组件相连接；

所述紧固组件包括定位螺栓（111）、弹性组件（112）和锁紧螺母（113），两块环形压板（18）的端面上均设有定位孔，定位螺栓（111）依次穿过两个所述环形压板（18）上对应的定位孔，且锁紧螺母（113）螺纹连接在所述定位螺栓（111）的端部，所述弹性组件（112）套在定位螺栓（111）上，且一端与其中一块环形压板（18）的端面紧密接触，另一端与另一块环形压板（18）的端面紧密接触；

且所述钢套筒二（12）的端部密封设置有端盖。

4.根据权利要求3所述的一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，其特征在于，所述钢套筒反力支撑机构（4）包括钢环梁（41）和千斤顶（410），钢环梁（41）设置在搭建在盾构井底板（5）上的反力架的侧端，所述钢环梁（41）的内侧区域的中心位置设有中心座（43），中心座（43）的外侧与钢环梁（41）的内侧之间呈环形均布有加强支架（42），还包括呈环形分布在中心座（43）与钢环梁（41）之间的直线调节机构和设置在中心座（43）上的驱动组件，驱动组件的动力输出端与直线调节机构的动力输入端相连接；

每个所述直线调节机构均包括动支座（49）、定支座（411）和直线调节组件，所述定支座（411）安装在所述加强支架（42）的外侧，所述直线调节组件安装在所述加强支架（42）的外侧，且直线调节组件的动力输入端与驱动组件的动力输出端相连接，所述动支座（49）滑动安装在所述加强支架（42）的外侧，且与所述直线调节组件的调节端相连接，且所述动支座（49）位于所述定支座（411）的外围；

每个所述定支座（411）及其所述动支座（49）的侧端面均水平安装有千斤顶（410），且千斤顶（410）的端部与所述端盖紧密接触。

5.根据权利要求4所述的一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，其特征在于，所述驱动组件包括步进电机和中心大锥齿轮，中心大锥齿轮通过短轴安装在所述中心座的中心位置，所述步进电机安装在中心座的外壁上，且驱动端与短轴相连接；

每个所述直线调节组件均包括丝杠、滑座和小锥齿轮，所述丝杠转动安装在加强支架的外侧，所述小锥齿轮安装在所述丝杠的端部，且小锥齿轮与中心大锥齿轮相啮合，所述滑座安装在所述丝杠上，且与加强支架滑动配合，所述动支座安装在所述滑座的侧端；

所述加强支架的外侧还设有导向轨，所述动支座与所述导向轨滑动限位配合。

6.根据权利要求1所述的一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，其特征在于，所述可调节钢套筒托举机构（3）包括钢托架（31）、设置在钢托架（31）上的可调节升降托举机构和设置在可调节升降托举机构上端的用于和钢套筒（1）外壁焊接的焊接架（312），钢托架（31）搭建在盾构井底板（5）上，所述可调节升降托举机构包括设置在钢托架（31）的中心线位置的升降托举机构一和对称分布在升降托举机构一两侧的升降托举机构二；

所述升降托举机构一包括同步升降调节组件一和多个并排且竖直分布的升降组件一，所述升降组件一竖直安装在钢托架（31）上，且位于钢托架（31）的中心线位置，所述同步升降调节组件一水平安装在钢托架（31）上，且升降组件一的动力输入端与同步升降调节组件一的动力输出端相连接，升降组件一的上端设置有焊接架（312）；

每个所述升降托举机构二包括同步架（34）、同步升降调节组件二和并排且竖直分布的滑动升降组件，每个滑动升降组件均包括横移滑座（33）和竖直设置在横移滑座（33）上的升降组件二，相邻的两个横移滑座（33）之间通过同步架（34）相连接，所述横移滑座（33）与设置在钢托架（31）上的水平导轨（32）滑动配合，所述同步升降调节组件二水平安装在同步架（34）上，且升降组件二的动力输入端与同步升降调节组件二的动力输出端相连接，升降组件二的上端设置有焊接架；

还包括横向双向直线调节机构，所述横向双向直线调节机构安装在钢托架（31）上，且横向双向直线调节机构的调节端和所述升降托举机构二中位于最端部的同步架（34）的末端相连接，横向双向直线调节机构用于调整两个升降托举机构二之间的跨度。

7.根据权利要求6所述的一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，其特征在于，所述升降组件一和所述升降组件二均包括纵向撑架（315）、纵向丝杠（318）和升降座（319），所述纵向撑架（315）分别安装在钢托架（31）和横移滑座（33）上，所述纵向丝杠（318）竖直转动安装在纵向撑架（315）中，所述升降座（319）螺纹安装在所述纵向丝杠（318）上，且与纵向撑架（315）滑动配合，升降座（319）的上端通过托架安装有托板（311），所述焊接架（312）安装在托板（311）上；

所述同步升降调节组件一和所述同步升降调节组件二均包括操作手轮（314）、传动轴（313）、锥齿轮三（316）和锥齿轮四（317），传动轴（313）水平转动安装在同步架（34）和钢托架（31）上，操作手轮（314）安装在传动轴（313）的端部，锥齿轮三（316）与锥齿轮四（317）一一对应，且锥齿轮三（316）与对应的锥齿轮四（317）相啮合，所述锥齿轮三（316）安装在传动轴（313）上，锥齿轮四（317）安装在纵向丝杠（318）的端部；

所述横向双向直线调节机构包括同步调节组件和横向双向直线调节组件；

所述同步调节组件包括驱动轴（36）和转动手轮（35），驱动轴（36）水平转动安装在钢托架（31）上，转动手轮（35）安装在驱动轴（36）的端部；

每个所述横向双向直线调节组件均包括锥齿轮一（37）、锥齿轮二（38）、双向丝杠（39）和横移座（310），所述双向丝杠（39）水平转动安装在钢托架（31）上，且与驱动轴（36）相垂直，锥齿轮一（37）与锥齿轮二（38）一一对应，且锥齿轮一（37）与对应的锥齿轮二（38）相啮合，锥齿轮一（37）安装在驱动轴（36）上，锥齿轮二（38）安装在双向丝杠（39）的端部，每根双向丝杠（39）上均对称螺纹安装有两个横移座（310），且横移座（310）与钢托架（31）滑动配合，所述横移座（310）与升降托举机构二一一对应，横移座（310）与对应的升降托举机构二中位于最端部的同步架（34）的末端相连接；

所述水平导轨（32）为十字导轨，所述横移滑座上设有十字滑槽，并通过十字滑槽与十字导轨滑动配合。

8.根据权利要求1所述的一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，其特征在于，所述钢套筒连接机构（2）包括设置在靠近钢套筒（1）端部的环形凸起（24）和设置在洞门端墙（21）上的连接装置，所述连接装置包括安装在洞门端墙（21）上的环形定位板（25）和设置在环形定位板（25）上的可调节定位机构，所述可调节定位机构包括环形定位座（26）、调节机构、同步直线调节组件和定位块（211），环形定位座（26）设置在环形定位板（25）的端面上，且与环形定位板（25）同轴分布，所述调节机构安装在所述环形定位座（26）中，用于驱动同步直线调节组件的调节端进行直线运动，多个所述同步直线调节组件呈环形均布在所述环形定位座（26）中，且同步直线调节组件指向环形定位座（26）的轴心的位置，同步直线调节组件的端部与调节机构相连接，每个所述同步直线调节组件的调节端均通过撑架（210）连接有一个定位块（211），且撑架（210）贯穿设置在环形定位座（26）的端面上的调节槽（27），定位块（211）用于和靠近钢套筒端部的环形凸起（24）相连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于盾构工程用钢套筒始发装置，其特征在于，所述调节机构包括内齿圈（213）和换向传动组件，所述内齿圈（213）转动安装在所述环形定位座（26）的内部，所述换向传动组件与所述同步直线调节组件一一对应，且换向传动组件的的动力输入端与所述内齿圈（213）相连接，换向传动组件的的动力输出端与所述同步直线调节组件相连接；

所述换向传动组件包括支撑短轴、直齿轮（214）、小锥齿轮一（215）和小锥齿轮二（216），所述支撑短轴垂直转动安装在所述环形定位座（26）中，所述直齿轮（214）和小锥齿轮一（215）依次安装在所述支撑短轴上，且直齿轮（214）与所述内齿圈（213）相啮合，所述小锥齿轮二（216）安装在同步直线调节组件的端部，且小锥齿轮二（216）与小锥齿轮一（215）相啮合；

所述同步直线调节组件包括丝杠一（28）、滑座一（29）和导向滑轨，所述丝杠一（28）转动安装在所述环形定位座（26）中，小锥齿轮二（216）安装在丝杠一（28）的端部，滑座一（29）与丝杠一（28）螺纹连接，且与设置在环形定位座（26）中的导向滑轨滑动配合，所述撑架（210）的端部与所述滑座一（29）相连接；

其中一根所述支撑短轴贯穿至所述环形定位座（26）的外部，且端部连接有调节手轮（212）。

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