CN113979320A - 一种整体式箱涵件吊运方法及吊运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种整体式箱涵件吊运方法及吊运装置，吊运方法为：通过运输车将沿隧道轴向放置的箱涵件运输至箱涵件吊机起吊作业区域；启动吊机将箱涵吊具向着运输车方向运动，直至箱涵吊具运动至箱涵件的侧方；箱涵吊具将运输车上的箱涵件吊起并向前运动至连接桥箱涵件拼装区，箱涵吊具带动箱涵件在连接桥段下部旋转90°，并向后运动与已经安装好的箱涵进行拼装。本发明的施工方法将拼接好的整体箱涵可作为胶轮车运输通道，由原来单车道更改为至少双车道，极大提高了物料效率。本发明可实现在盾构机段将整体箱涵一次拼装到位，避免了后续两边侧箱涵的拼装或浇筑，节省了人力、物力及施工成本，提高了施工效率。

Description

一种整体式箱涵件吊运方法及吊运装置

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是指一种整体式箱涵件吊运方法及吊运装置。

背景技术

目前大直径隧道在施工过程中一般预先制作中部箱涵并在盾构段拼装，待后期再搭建钢骨架、浇筑边箱涵。这种施工方法比较费时费力，且需要30米长的尾部拖动平台以便运输车调头，增加施工成本。现有的箱涵吊运（如公开号为CN 106761856 B的吊机）一般为预制中部箱涵在盾构机段施工，边箱涵后期浇筑或者再用吊机铺设，该方法可将箱涵分解，便于运输及相关配套设施的设计。但费时费力，投入成本较多。此外，目前侧抓箱涵吊机一般配置的C型吊具均为钢结构固定式，对运输车停放位置要求较高，吊运效率低。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种整体式箱涵件吊运方法及吊运装置，解决了现有技术中预制箱涵件吊运效率不高的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种整体式箱涵件吊运方法，包括如下步骤：S1：通过运输车将沿隧道轴向放置的箱涵件运输至箱涵吊机作业区域；

S2：同时启动吊机的箱涵吊具，箱涵吊具向着运输车运动，直至运动至箱涵件的上方；

S3：箱涵吊具将运输车上的箱涵件抓取并向前运动至箱涵件旋转区；

S4：箱涵吊具带动箱涵件转动90°，使箱涵件处于横向状态后，将箱涵件下放并进行逐块拼装；

S5：在箱涵件拼装过程中，通过调节吊具左右位置，对箱涵件进行左右方向上位置的调节，使箱涵件进行准确拼装；

S6：当箱涵件拼装到位后，箱涵吊具释放箱涵件，箱涵吊具回至上极限位置，并向掘进方向的后方运动，进行下一块箱涵件的吊运。

本实施例中，所述箱涵吊具包括C型构件，C型构件通过旋转机构与起升机构相连接，所述C型构件的下部设有伸缩臂，C型构件的上部设有竖向设置的顶紧器。

基于上述结构，所述步骤S3中箱涵吊具将运输车上的箱涵件吊起的具体过程如下：S3.1：C型构件位于箱涵件的一侧，且保证C型构件能卡住箱涵件；

S3.2：C型构件下部的伸缩臂伸出，扩展支撑面积；

S3.3：通过顶紧器将箱涵件顶紧在C型构件内，然后通过起升机构将载有箱涵件的箱涵吊具吊起。

步骤S4具体过程为：箱涵吊具通过旋转机构旋转90°，将箱涵件调整至拼装姿态，然后箱涵吊具继续下放至接近箱涵件拼装高度；如果旋转后发现箱涵件状态与拼装方向相反时，则可利用旋转机构的旋转功能进行纠错。

一种所述的整体式箱涵件吊运方法采用的吊运装置，包括设置在拖车和连接前上部且能前后运动的大车架，大车架上设有能沿大车架左右运动的小车架，小车架上设有起升机构，起升机构的下部设有箱涵吊具。

所述箱涵吊具包括C型构件，C型构件通过旋转机构与起升机构相连接，所述C型构件的下部设有横向设置的伸缩臂，C型构件的上部设有竖向设置的顶紧器。

所述大车架为双梁式架体，双梁式架体通过传动机构与设置在大车架上的驱动装置相连接。所述传动机构为齿轮齿条副或轮式行走机构。所述起升机构采用电动葫芦。

所述小车架通过滚轮机构或滑轨机构实现与大车架的相对运动，小车架通过左右伸缩油缸与大车架相连接。

本发明提出的吊运装置用于整体式箱涵件的吊运，整体式箱涵件由于尺寸大、重量重等特点，其运输只能沿环向方向，而本发明的设计满足侧向抓取能力，可进一步增大侧抓抓取空间，满足箱涵件运输的位置偏差；吊具并配置旋转机构，可实现箱涵件±90°旋转，进一步增加了箱涵的吊装方式。本发明的施工方法将拼接好的整体箱涵可作为胶轮车运输通道，由原来单车道更改为至少双车道，极大提高了物料效率。本发明整体式箱涵件施工工法，解决了大直径盾构机整体式箱涵件运输、吊运等施工难题。相比之前中箱涵的施工方法，本发明的施工方法将拼接好的整体箱涵可作为胶轮车运输通道，由原来单车道更改为至少双车道，极大提高了物料效率。本发明可实现在盾构机段将整体箱涵一次拼装到位，大大节省了人力、物力及施工成本，大大提高了施工效率。随着大断面隧道工程越来越多，本发明的应用范围和使用价值也越来越广阔。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明吊运装置侧视示意图。

图2为本发明吊运装置吊运箱涵件主视示意图。

图3为箱涵件到达吊机起吊区域前状态示意图。

图4为箱涵件吊机到达起吊区域作业状态主视示意图。

图5为箱涵件吊机到达起吊区域作业状态侧视示意图。

图6为箱涵件前往箱涵件拼装区域状态示意图。

图7为下放箱涵件状态示意图。

图8为拼装箱涵件状态示意图。

图9为箱涵吊具结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，如图1、2所示，一种吊运装置，包括设置在拖车8和连接桥9上部且能沿拖车和连接桥前后运动的大车架4，本实施例中的前后运动为沿隧道轴向的运动。大车架4上设有能沿大车架左右运动的小车架5，小车架5上设有起升机构6，起升机构6的下部设有箱涵吊具3。通过上述大车架与小车架及起升装置的配合，实现箱涵吊具的上下左右前后运动，使箱涵吊具对箱涵件进行灵活吊运和精确拼装。

其中，如图9所示，所述箱涵吊具3包括C型构件301，C型构件301采用钢结构。C型构件301通过旋转机构302与起升机构6相连接，旋转机构可采用现有的液压驱动轴承结构或电机驱动的齿轮结构，能满足C型构件301以竖直轴向为中心线的转动即可。所述C型构件301的下部设有横向设置的伸缩臂304，实现其支撑部位的调节，C型构件301的上部设有竖向设置的顶紧器303，顶紧器为类似油缸结构，其顶紧头能进行竖向的伸缩运动，对位于C型构件301内的箱涵件部分进行夹紧。为防止顶紧器对箱涵件造成损伤，C型构件内壁及顶紧器的顶紧头上均设有尼龙块。优选地，所述伸缩臂304包括固定套筒，固定套筒内滑动套设有移动臂，移动臂通过伸缩油缸与固定套筒相连接。通过伸缩油缸实现整体伸缩臂长度的调节，确保对箱涵件进行平稳运输，节省了侧抓空间。

本实施例中，所述大车架4为双梁式架体，双梁式架体通过传动机构与设置在大车架4上的驱动装置相连接，驱动装置可采用电机进行驱动。所述传动机构为齿轮齿条副或轮式行走机构；采用齿轮齿条副时，齿条对称设置在拖车的上部，电机固定在大车架上，电机的输出端设有齿轮，电机带动齿轮转动实现沿齿条的运动。采用轮式行走机构时，大车架上设有行走轮，行走轮通过传动轴和齿轮副实现与电机的传动连接。作为优选方式，所述起升机构6采用电动葫芦。电动葫芦配合相应的滑轮组使箱涵吊具进行升降、行走运动。所述小车架5通过滚轮机构或滑轨机构实现与大车架的相对运动，本实施例中采用滑轨机构时，具体地为，大车架上设有滑轨，小车架安装有沿轨道行走带双轮缘的钢轮对，且小车架5通过左右伸缩油缸51与大车架4相连接。在左右伸缩油缸的作用下，小车架沿大车架左右运动，进而带动箱涵吊具横向方向的调节，箱涵件拼装时，预拼装箱涵件与已拼装箱涵件左右方向存在相互位置偏差，可通过小车架左右伸缩油缸51进行调整。

实施例2，一种整体式箱涵件吊运方法，包括如下步骤：

S1：通过运输车1将沿隧道轴向放置的箱涵件2运输至箱涵吊机作业区域；本实施例中，以沿隧道轴向为纵向，纵向对箱涵件进行前期运输。

S2：同时启动吊机的箱涵吊具3，箱涵吊具3向着运输车方向运动，直至运动至箱涵件2的上方；为箱涵吊具对箱涵件进行吊装做准备，如图3所示。

S3：箱涵吊具3将运输车1上的箱涵件2抓取并向前运动至箱涵件旋转区；如图4所示。

具体为：吊具下落至箱涵的一侧（以方便抓取为主，左右位置均可）然后箱涵吊具靠近箱涵，此时吊具下部承载台由伸缩机构伸出保证箱涵的平稳运输，夹紧机构伸出将箱涵夹紧，最后将箱涵吊起离开运输小车（附图4、5）。箱涵件吊具继续上升至箱涵件高出平板车一定高度，然后箱涵吊机整体向前移动至箱涵件拼装区域（附图6、7）。

S4：箱涵吊具带动箱涵件转动90°（顺逆时针均可，以箱涵当时的姿态为主），使箱涵件处于横向状态后，将箱涵件下放并进行逐块拼装。具体为：箱涵吊具通过旋转机构302旋转90°，将箱涵件调整至拼装姿态，然后箱涵吊具继续下放至接近箱涵件拼装高度；如果旋转后发现箱涵件状态与拼装方向相反时，则可利用旋转机构302的旋转功能进行纠错，如附图7所示。

S5：在箱涵件拼装过程中，通过调节吊具左右位置，对箱涵件进行左右方向上位置的微调，使箱涵件进行准确拼装。具体为：箱涵吊机整体向后移动至预拼装箱涵件与已拼装箱涵件接触，箱涵件吊具继续下放，完成箱涵件的拼装。下放前，若预拼装箱涵件与已拼装箱涵件左右方向存在相互错动，可通过小车架左右移动油缸进行调整，如附图8所示。

S6：当箱涵件拼装到位后，箱涵吊具释放箱涵件，箱涵吊具回至上极限位置，并向掘进方向的后方运动，进行下一块箱涵件的吊运。通过上述方法，实现对箱涵件进行整体吊运与拼装，大大提高了隧道箱涵件的快速且高效拼装。

以实施例1的箱涵吊具为例：所述步骤S3中箱涵吊具3将运输车1上的箱涵件2吊起的具体过程如下：

S3.1：C型构件301位于箱涵件2的一侧，左右均可，且保证C型构件301能卡住箱涵件2；S3.2：C型构件301下部的伸缩臂304伸出，扩展支撑面积；对箱涵起一个保持与固定的作用，伸缩臂不伸出时在箱涵运输过程中则有掉落的风险。S3.3：通过顶紧器303将箱涵件2顶紧在C型构件301内，保证箱涵在运输与拼装过程中的不掉落。然后通过起升机构将载有箱涵件2的箱涵吊具3吊起。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种整体式箱涵件吊运方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：通过运输车（1）将沿隧道轴向放置的箱涵件（2）运输至箱涵吊机作业区域；

S2：同时启动吊机的箱涵吊具（3），箱涵吊具（3）向着运输车运动，直至运动至箱涵件（2）的上方；

S3：箱涵吊具（3）将运输车（1）上的箱涵件（2）抓取并向前运动至箱涵件旋转区；

S4：箱涵吊具带动箱涵件转动90°，使箱涵件处于横向状态后，将箱涵件下放并进行逐块拼装；

S5：在箱涵件拼装过程中，通过调节吊具左右位置，对箱涵件进行左右方向上位置的调节，使箱涵件进行准确拼装；

S6：当箱涵件拼装到位后，箱涵吊具释放箱涵件，箱涵吊具回至上极限位置，并向掘进方向的后方运动，进行下一块箱涵件的吊运。

2.根据权利要求1所述的整体式箱涵件吊运方法，其特征在于：所述箱涵吊具（3）包括C型构件（301），C型构件（301）通过旋转机构（302）与起升机构（6）相连接，所述C型构件（301）的下部设有伸缩臂（304），C型构件（301）的上部设有竖向设置的顶紧器（303）。

3.根据权利要求2所述的整体式箱涵件吊运方法，其特征在于：所述步骤S3中箱涵吊具（3）将运输车（1）上的箱涵件（2）吊起的具体过程如下：

S3.1：C型构件（301）位于箱涵件（2）的一侧，且保证C型构件（301）能卡住箱涵件（2）；

S3.2：C型构件（301）下部的伸缩臂（304）伸出，扩展支撑面积；

S3.3：通过顶紧器（303）将箱涵件（2）顶紧在C型构件（301）内，然后通过起升机构将载有箱涵件（2）的箱涵吊具（3）吊起。

4.根据权利要求2或3所述的整体式箱涵件吊运方法，其特征在于：步骤S4具体过程为:箱涵吊具通过旋转机构（302）旋转90°，将箱涵件调整至拼装姿态，然后箱涵吊具继续下放至接近箱涵件拼装高度；如果旋转后发现箱涵件状态与拼装方向相反时，则可利用旋转机构（302）的旋转功能进行纠错。

5.一种如权利要求1~4任一项所述的整体式箱涵件吊运方法采用的吊运装置，其特征在于：包括设置在拖车（8）和连接桥（9）上部且能前后运动的大车架（4），大车架（4）上设有能沿大车架左右运动的小车架（5），小车架（5）上设有起升机构（6），起升机构（6）的下部设有箱涵吊具（3）。

6.根据权利要求5所述的吊运装置，其特征在于：所述箱涵吊具（3）包括C型构件（301），C型构件（301）通过旋转机构（302）与起升机构（6）相连接，所述C型构件（301）的下部设有横向设置的伸缩臂（304），C型构件（301）的上部设有竖向设置的顶紧器（303）。

7.根据权利要求6所述的吊运装置，其特征在于：所述大车架（4）为双梁式架体，双梁式架体通过传动机构与设置在大车架（4）上的驱动装置相连接。

8.根据权利要求7所述的吊运装置，其特征在于：所述传动机构为齿轮齿条副或轮式行走机构。

9.根据权利要求5~8任一项所述的吊运装置，其特征在于：所述小车架（5）通过滚轮机构或滑轨机构实现与大车架的相对运动，小车架（5）通过左右伸缩油缸（61）与大车架（4）相连接。

10.根据权利要求9所述的吊运装置，其特征在于：所述起升机构（6）采用电动葫芦。

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