CN114856591A - 一种自锁死阻断盾构tbm施工辅助设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，包括推进小车，推进小车底面四个拐角处均安装有驱动轮，所述推进小车前侧安装有顶升组件，顶升组件输出端固定有滚筒，滚筒内安装有用于辅助组装管片的辅助组件，所述辅助组件包括转动筒，所述转动筒转动安装在滚筒内壁上，转动筒内壁中部固定有垫圈，垫圈内侧固定有伺服电机一，伺服电机一输出端通过螺钉固定有主动锥齿轮，转动筒一侧外壁转动连接有螺纹筒一，螺纹筒一设有多个并呈一圈均匀分布在转动筒一侧外壁上。本发明设计合理，装置自动化程度高，对盾构拼接便捷，工作强度低，精度高，为盾构拼接的高效高质量拼接提供了一定的保障。
Description
技术领域
本发明涉及盾构隧道挖掘辅助设备技术领域，尤其涉及一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备。
背景技术
盾构隧道技术已经得到广泛的运用，但是随着城市的日益发展，城市交通需求量也不断增大，隧道的建设标准也越来越高，盾构隧道的直径由原来的6到11米增大到现在的15米及以上。直径的增大对设计与施工都是巨大的挑战，这在使用时也增大安装的工作难。
经检索，申请号201910445896.7的专利，公开一种盾构隧道管片、盾构隧道管片拼装方法及盾构隧道管片拼装装置，方法包括由管片拼装机抓取待拼装管片并使待拼装管片靠近已拼装管片，在已拼装管片侧向待拼装管片侧发射红外线，以检测待拼装管片与已拼装管片之间的相对位置关系，在已拼装管片上设置视频检测模块，视频检测模块将待拼装管片拼装时的实时画面传输至显示屏上，供操作员查看，以指导管片拼装操作，待拼装管片拼装时的实时画面包括待拼装管片上的红外线投射状况。
上述装置在使用对盾构拼接不便，拼接时工作强度大，精度低，其大大增加了盾构隧道制造的成本和降低了盾构隧道挖掘的效率，难以满足人们的使用要求，所以研究一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中耗费人力且效率低的问题，而提出的一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，包括推进小车，推进小车底面四个拐角处均安装有驱动轮，所述推进小车前侧安装有顶升组件，顶升组件输出端固定有滚筒，滚筒内安装有用于辅助组装管片的辅助组件，所述辅助组件包括转动筒，所述转动筒转动安装在滚筒内壁上，转动筒内壁中部固定有垫圈，垫圈内侧固定有伺服电机一，伺服电机一输出端通过螺钉固定有主动锥齿轮，转动筒一侧外壁转动连接有螺纹筒一，螺纹筒一设有多个并呈一圈均匀分布在转动筒一侧外壁上，螺纹筒一一端均固定有与主动锥齿轮啮合连接的驱动锥齿轮，所述螺纹筒一内壁还通过螺纹连接有螺纹杆一，螺纹杆一一端还固定有用于临时固定管片的电磁片，所述螺纹筒一内侧还安装有限制螺纹杆一转动的限位组件，所述推进小车中部还安装有驱动辅助组件旋转的驱动箱体，驱动箱体后端靠近辅助组件一侧设有可调松紧的驱动组件，所述驱动组件前侧还安装有控制操控盘，推进小车顶面另一侧还安装有存料组件。
优选的，所述限位组件包括限位柱，限位柱外壁固定有限位杆，限位杆一端均延伸至螺纹筒一内侧，螺纹筒一与螺纹杆一相靠近一端均开设有限位槽，限位槽内滑动连接有阻旋杆，阻旋杆两端固定有限位片，所述限位柱固定在转动筒一端侧壁上，且限位杆与螺纹筒一的数量一致，限位槽呈圆柱状设置，限位槽内壁还开设有条形槽，且限位片均置于条形槽内。
优选的，所述顶升组件包括螺纹筒二，螺纹筒二设有四个并呈矩形状转动安装在推进小车顶面上，所述螺纹筒二内壁均通过螺纹连接有螺纹杆二，螺纹杆二顶端均固定在滚筒底面上，滚筒底面中部内侧还固定有橡胶软垫，四个所述螺纹筒二之间还架设安装有工作架，工作架内顶面固定有伺服电机二，伺服电机二输出端与螺纹筒二之间通过齿轮组转动连接。
优选的，所述驱动组件包括电动伸缩杆，电动伸缩杆输出端固定有U形块，U形块两侧内壁、驱动箱体输出端和辅助组件一侧均安装有带轮，三个所述带轮之间连接有输送皮带，所述电动伸缩杆设有两个并固定在推进小车顶面上，U形块滑动限位连接在推进小车顶面上。
优选的，所述存料组件包括存料框，存料框内壁固定有隔板，隔板将存料框分成多个存料室，存料室一侧均安装有密封门体，存料室内侧叠放有环保管片本体。
优选的，所述环保管片本体包括弧形环保片，弧形环保片顶面开设有弧形槽，弧形槽前后侧内壁均开设有圆柱槽，圆柱槽内壁滑动连接有卡接块，卡接块与圆柱槽底面之间均连接有弹性件，弧形环保片底面固定有弧形插片，弧形插片前后侧均开设有与卡接块相吻合的卡槽，所述弧形环保片一侧固定有插杆，弧形环保片另一侧开设有插孔，所述弧形环保片前端面四个拐角处均开设有用于连接的固定孔，所述卡接块和卡槽均设有多个并均匀分布在弧形槽前后端内壁和形插片前后侧位置，插杆和插孔均设有三组并均匀分布在弧形环保片侧壁上，每组所述插杆和插孔均设有多个并呈矩阵状设置。
与现有技术相比，本发明提供了一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，具备以下有益效果：
1、本发明设计合理，装置自动化程度高，对盾构拼接便捷，工作强度低，精度高，为盾构拼接的高效高质量拼接提供了一定的保障；
2、本发明在使用时通过顶升组件能对安装的位置进行调节，从而使装置适应不同高度的盾构隧道要求，在调节后通过辅助组件对管片进行依次组装拼接，其操作简便，大大提高了盾构拼接效率的同时还保证了管片拼接的质量；
3、本发明在使用时通过伺服电机一带动主动锥齿轮转动，此时主动锥齿轮带动多个驱动锥齿轮同步转动，此时螺纹筒一旋转使螺纹杆一的位置实现调节，从而使装置能根据隧道的直径实现快速调节拼接作业，进而大大提高了装置的适用范围；
4、本发明在使用时通过伺服电机二带动四个螺纹筒二同步转动，此时螺纹杆二从螺纹筒二脱出实现辅助组件高度的调节，从而使辅助组件上升至隧道中部位置，进而使装置满足不同高度盾构隧的要求；
5、本发明在对管片组装时候只需要将一个管片置于电磁片上，此时电磁片通电实现临时固定，固定后将另一个电磁片与第一个电磁片拼接，拼接后内侧通过连接片进行连接，连接后通过驱动组件带动辅助组件翻转一定角度，从而实现定点拼接和管片的自动翻转作业，其自动化程度高，为管片的高效拼接提供了一定的保障；
6、本发明在拼接时通过插杆能实现相邻两个管片的快速组装，一圈弧形环保片连接后在与之前安装的盾构拼接，此时弹性件带动卡接块平移至卡槽内实现自锁，从而大大提高了盾构拼接的效率和便捷性；
7、本发明在螺纹筒一转动时，阻旋杆阻止螺纹杆一与螺纹筒一同步转动，从而使螺纹杆一能顺利在螺纹筒一内平移实现电磁片位置的调节，进而很好的保证了装置使用时的稳定性。
附图说明
图1为本发明的正面结构示意图；
图2为本发明的正面剖视图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明中顶升组件的平面图；
图5为本发明中辅助组件的正面剖视图；
图6为本发明中辅助组件的侧面剖视图；
图7为本发明图6中A-A处剖视图；
图8为本发明中存料组件的俯视图；
图9为本发明中环保管片本体的结构示意图；
图10为本发明中环保管片本体的正面剖视图；
图11为本发明中环保管片本体的侧面剖视图。
图中：推进小车1、顶升组件2、滚筒3、辅助组件4、驱动箱体5、电动伸缩杆6、U形块7、输送皮带8、控制操控盘9、存料组件10、螺纹筒二21、螺纹杆二22、橡胶软垫23、工作架24、伺服电机二25、转动筒41、垫圈42、伺服电机一43、主动锥齿轮44、螺纹筒一45、驱动锥齿轮46、螺纹杆一47、电磁片48、限位柱49、限位杆410、阻旋杆411、限位片412、存料框101、隔板102、密封门体103、环保管片本体104、弧形环保片1041、弧形槽1042、卡接块1043、弹性件1044、弧形插片1045、卡槽1046、插杆1047、插孔1048、固定孔1049。
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。
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。
实施例一
参照图1-3和5-7，一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，包括推进小车1，推进小车1底面四个拐角处均安装有驱动轮，推进小车1前侧安装有顶升组件2，顶升组件2输出端固定有滚筒3，滚筒3内安装有用于辅助组装管片的辅助组件4，在使用时通过顶升组件2能对安装的位置进行调节，从而使装置适应不同高度的盾构隧道要求，在调节后通过辅助组件4对管片进行依次组装拼接，其操作简便，大大提高了盾构拼接效率的同时还保证了管片拼接的质量，辅助组件4包括转动筒41，转动筒41转动安装在滚筒3内壁上，转动筒41内壁中部固定有垫圈42，垫圈42内侧固定有伺服电机一43，伺服电机一43输出端通过螺钉固定有主动锥齿轮44，转动筒41一侧外壁转动连接有螺纹筒一45，螺纹筒一45设有多个并呈一圈均匀分布在转动筒41一侧外壁上，螺纹筒一45一端均固定有与主动锥齿轮44啮合连接的驱动锥齿轮46，螺纹筒一45内壁还通过螺纹连接有螺纹杆一47，螺纹杆一47一端还固定有用于临时固定管片的电磁片48，螺纹筒一45内侧还安装有限制螺纹杆一47转动的限位组件，在对管片组装时候只需要将一个管片置于电磁片48上，此时电磁片48通电实现临时固定，固定后将另一个电磁片48与第一个电磁片48拼接，拼接后内侧通过连接片进行连接，连接后通过驱动组件带动辅助组件4翻转一定角度，从而实现定点拼接和管片的自动翻转作业，其自动化程度高，为管片的高效拼接提供了一定的保障，推进小车1中部还安装有驱动辅助组件4旋转的驱动箱体5，驱动箱体5后端靠近辅助组件4一侧设有可调松紧的驱动组件，驱动组件前侧还安装有控制操控盘9，推进小车1顶面另一侧还安装有存料组件10。
实施例二
如图5-7所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，限位组件包括限位柱49，限位柱49外壁固定有限位杆410，限位杆410一端均延伸至螺纹筒一45内侧，螺纹筒一45与螺纹杆一47相靠近一端均开设有限位槽，限位槽内滑动连接有阻旋杆411，阻旋杆411两端固定有限位片412，限位柱49固定在转动筒41一端侧壁上，且限位杆410与螺纹筒一45的数量一致，限位槽呈圆柱状设置，限位槽内壁还开设有条形槽，且限位片412均置于条形槽内，从而使螺纹筒一45转动的同时能阻止螺纹杆一47的同步转动。
本实施例中，在螺纹筒一45转动时，阻旋杆411阻止螺纹杆一47与螺纹筒一45同步转动，从而使螺纹杆一47能顺利在螺纹筒一45内平移实现电磁片48位置的调节，进而很好的保证了装置使用时的稳定性。
实施例三
如图2和4所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，顶升组件2包括螺纹筒二21，螺纹筒二21设有四个并呈矩形状转动安装在推进小车1顶面上，螺纹筒二21内壁均通过螺纹连接有螺纹杆二22，螺纹杆二22顶端均固定在滚筒3底面上，滚筒3底面中部内侧还固定有橡胶软垫23，四个螺纹筒二21之间还架设安装有工作架24，工作架24内顶面固定有伺服电机二25，伺服电机二25输出端与螺纹筒二21之间通过齿轮组转动连接。
本实施例中，在使用时通过伺服电机二25带动四个螺纹筒二21同步转动，此时螺纹杆二22从螺纹筒二21脱出实现辅助组件4高度的调节，从而使辅助组件4上升至隧道中部位置，进而使装置满足不同高度盾构隧的要求。
实施例四
如图1-3所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，驱动组件包括电动伸缩杆6，电动伸缩杆6输出端固定有U形块7，U形块7两侧内壁、驱动箱体5输出端和辅助组件4一侧均安装有带轮，三个带轮之间连接有输送皮带8，电动伸缩杆6设有两个并固定在推进小车1顶面上，U形块7滑动限位连接在推进小车1顶面上。
本实施例中，在使用时通过电动伸缩杆6带动U形块7移动使输送皮带8的始终保持张紧状态，从而很好的保证了驱动组件带动辅助组件4稳定旋转。
实施例五
如图1和8所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，存料组件10包括存料框101，存料框101内壁固定有隔板102，隔板102将存料框101分成多个存料室，存料室一侧均安装有密封门体103，存料室内侧叠放有环保管片本体104。
本实施例中，在使用时通过将环保管片本体104隔开叠放，从而便于环保管片本体104的存贮和拿去，进而为环保管片本体104的高效组装提供了一定的保障。
实施例六
如图9-11所示，本实施例与实施例1基本相同，优选地，环保管片本体104包括弧形环保片1041，弧形环保片1041顶面开设有弧形槽1042，弧形槽1042前后侧内壁均开设有圆柱槽，圆柱槽内壁滑动连接有卡接块1043，卡接块1043与圆柱槽底面之间均连接有弹性件1044，弧形环保片1041底面固定有弧形插片1045，弧形插片1045前后侧均开设有与卡接块1043相吻合的卡槽1046，弧形环保片1041一侧固定有插杆1047，弧形环保片1041另一侧开设有插孔1048，弧形环保片1041前端面四个拐角处均开设有用于连接的固定孔1049，卡接块1043和卡槽1046均设有多个并均匀分布在弧形槽1042前后端内壁和形插片1045前后侧位置，插杆1047和插孔1048均设有三组并均匀分布在弧形环保片1041侧壁上，每组插杆1047和插孔1048均设有多个并呈矩阵状设置。
本实施例中，在拼接时通过插杆1047能实现相邻两个管片的快速组装，一圈弧形环保片1041连接后在与之前安装的盾构拼接，此时弹性件1044带动卡接块1043平移至卡槽1046内实现自锁，从而大大提高了盾构拼接的效率和便捷性。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，包括推进小车(1)，推进小车(1)底面四个拐角处均安装有驱动轮，其特征在于，所述推进小车(1)前侧安装有顶升组件(2)，顶升组件(2)输出端固定有滚筒(3)，滚筒(3)内安装有用于辅助组装管片的辅助组件(4)；
所述辅助组件(4)包括转动筒(41)，所述转动筒(41)转动安装在滚筒(3)内壁上，转动筒(41)内壁中部固定有垫圈(42)，垫圈(42)内侧固定有伺服电机一(43)，伺服电机一(43)输出端通过螺钉固定有主动锥齿轮(44)，转动筒(41)一侧外壁转动连接有螺纹筒一(45)，螺纹筒一(45)一端均固定有与主动锥齿轮(44)啮合连接的驱动锥齿轮(46)，所述螺纹筒一(45)内壁还通过螺纹连接有螺纹杆一(47)，螺纹杆一(47)一端还固定有用于临时固定管片的电磁片(48)，所述螺纹筒一(45)内侧还安装有限制螺纹杆一(47)转动的限位组件；
所述推进小车(1)中部还安装有驱动辅助组件(4)旋转的驱动箱体(5)，驱动箱体(5)后端靠近辅助组件(4)一侧设有可调松紧的驱动组件，所述驱动组件前侧还安装有控制操控盘(9)，推进小车(1)顶面另一侧还安装有存料组件(10)。
2.根据权利要求1所述的一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，其特征在于，所述限位组件包括限位柱(49)，限位柱(49)外壁固定有限位杆(410)，限位杆(410)一端均延伸至螺纹筒一(45)内侧，螺纹筒一(45)与螺纹杆一(47)相靠近一端均开设有限位槽，限位槽内滑动连接有阻旋杆(411)，阻旋杆(411)两端固定有限位片(412)。
3.根据权利要求2所述的一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，其特征在于，所述限位柱(49)固定在转动筒(41)一端侧壁上，且限位杆(410)与螺纹筒一(45)的数量一致，限位槽呈圆柱状设置，限位槽内壁还开设有条形槽，且限位片(412)均置于条形槽内。
4.根据权利要求1或2所述的一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，其特征在于，所述顶升组件(2)包括螺纹筒二(21)，螺纹筒二(21)设有四个并呈矩形状转动安装在推进小车(1)顶面上，所述螺纹筒二(21)内壁均通过螺纹连接有螺纹杆二(22)，螺纹杆二(22)顶端均固定在滚筒(3)底面上，滚筒(3)底面中部内侧还固定有橡胶软垫(23)，四个所述螺纹筒二(21)之间还架设安装有工作架(24)，工作架(24)内顶面固定有伺服电机二(25)，伺服电机二(25)输出端与螺纹筒二(21)之间通过齿轮组转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种自锁死阻断盾构BM施工辅助设备及其环保管片，其特征在于，所述驱动组件包括电动伸缩杆(6)，电动伸缩杆(6)输出端固定有U形块(7)，U形块(7)两侧内壁、驱动箱体(5)输出端和辅助组件(4)一侧均安装有带轮，三个所述带轮之间连接有输送皮带(8)。
6.根据权利要求5所述的一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，其特征在于，所述电动伸缩杆(6)设有两个并固定在推进小车(1)顶面上，U形块(7)滑动限位连接在推进小车(1)顶面上。
7.根据权利要求1所述的一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，其特征在于，所述存料组件(10)包括存料框(101)，存料框(101)内壁固定有隔板(102)，隔板(102)将存料框(101)分成多个存料室，存料室一侧均安装有密封门体(103)，存料室内侧叠放有环保管片本体(104)。
8.根据权利要求1所述的一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，其特征在于，所述螺纹筒一(45)设有多个并呈一圈均匀分布在转动筒(41)一侧外壁上。
9.根据权利要求1或2或5所述的一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，其特征在于，所述环保管片本体(104)包括弧形环保片(1041)，弧形环保片(1041)顶面开设有弧形槽(1042)，弧形槽(1042)前后侧内壁均开设有圆柱槽，圆柱槽内壁滑动连接有卡接块(1043)，卡接块(1043)与圆柱槽底面之间均连接有弹性件(1044)，弧形环保片(1041)底面固定有弧形插片(1045)，弧形插片(1045)前后侧均开设有与卡接块(1043)相吻合的卡槽(1046)，所述弧形环保片(1041)一侧固定有插杆(1047)，弧形环保片(1041)另一侧开设有插孔(1048)，所述弧形环保片(1041)前端面四个拐角处均开设有用于连接的固定孔(1049)。
10.根据权利要求8所述的一种自锁死阻断盾构TBM施工辅助设备，其特征在于，所述卡接块(1043)和卡槽(1046)均设有多个并均匀分布在弧形槽(1042)前后端内壁和形插片(1045)前后侧位置，插杆(1047)和插孔(1048)均设有三组并均匀分布在弧形环保片(1041)侧壁上，每组所述插杆(1047)和插孔(1048)均设有多个并呈矩阵状设置。
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