CN118025656B - 一种盾构机管片通用存量及质量监测架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构机管片通用存量及质量监测架，包括底架，底架内部设置有移动空腔，移动空腔内正对可滑移设置有两个滑移车，每个滑移车上均设置有一个支撑墩，每个支撑墩上表面均铰接设置有用于直接贴合管片的支撑板，且支撑墩内部设置有多个支撑角度调节件，两个支撑墩之间设置有传动机构，滑移车与支撑墩之间设置有压力传感器，压力传感器通信链接有监测系统。本发明通过设置两个间距可进行调整的支撑墩，实现了对多种型号管片的承载，并且通过压力传感器可以对承载的管片进行重量测量，并且由于管片标准质量固定，依据测量重量测量结果可以对管片数量进行统计。大幅减少了对管片管理的人力及物力的投入。

Description

一种盾构机管片通用存量及质量监测架

技术领域

本发明涉及盾构机管片存储技术领域，尤其涉及一种盾构机管片通用存量及质量监测架。

背景技术

目前管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最外层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用，管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能，而管片的生产通常采用高强抗渗混凝土、以确保可靠的承载性和防水性能，且在盾构管片生产之后，需要对管片进行定位存放、以避免管片发生破损或者污染的现象。

现有的管片在定位存放时，一般是利用多块木块放置在地面上或者一整个简易铁架，然后通过吊机等设备将管片放置在该些隔木条上或铁架上，以对管片进行支撑，而将管片进行堆叠存放时，同一种管片只能对应一种存放架进行放置，这需要设置大量适用于不同尺寸管片的存放架，并且管片被制造出来后内部质量情况是否符合施工使用标准，内部是否存在空鼓情况，是否缺少钢筋网等情况，均不易在存放场很直观地进行观测得出结论，并且在一些管片存放量比较多的施工现场，对施工现场总共有多少片管片也需要施工人员现场使用肉眼进行统计，从而需要投入大量时间对管片进行对方情况的管理统计。

因此，针对上述问题，申请人认为需要提出一种兼容多种管片存放且易于对存放管片进行质量检测和数量监测的盾构机管片通用存量及质量监测架。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为达到上述目的，本发明提出了一种盾构机管片通用存量及质量监测架，包括底架，所述底架内部设置有移动空腔，所述移动空腔内正对可滑移设置有两个滑移车，每个滑移车上均设置有一个支撑墩，每个支撑墩上表面均铰接设置有用于直接贴合管片的支撑板，且所述支撑墩内部设置有多个用于对支撑板角度进行调节的支撑角度调节件，两个支撑墩之间设置有用于控制两个支撑墩同步相向运动或同步相离运动的传动机构，所述滑移车与所述支撑墩之间设置有压力传感器，所述压力传感器通信链接有用于对管片质量以及数量进行监测的监测系统。

本发明通过设置两个间距可进行调整的支撑墩，实现了对多种型号管片的承载，并且通过压力传感器可以对承载的管片进行重量测量，并且由于管片标准质量固定，依据测量重量测量结果可以对管片数量进行统计。大幅减少了对管片管理的人力及物力的投入。

可选地，所述支撑墩内设置有多个容纳腔，所述容纳腔内底壁固定设置有铰接座，所述铰接座与所述支撑角度调节件铰接设置，且所述支撑角度调节件另一端与支撑板铰接设置，所述支撑墩朝向所述支撑板一侧壁上设置有供所述支撑角度调节件穿过的让位槽孔。

进一步地，所述支撑墩内部位于所述容纳腔下方开设有可容纳移动车的质量检测腔，所述质量检测腔内壁与所述滑移车的外壁抵接设置，所述滑移车上表面设置有压力传感器，所述压力传感器上表面与所述容纳腔顶壁抵接设置，且所述压力传感器电连接有通信单元，所述通信单元与所述监测系统通信链接设置。

进一步地，所述支撑墩竖直方向投影面积小于所述滑移车在竖直方向上的投影面积。

进一步地，所述滑移车下方设置有滑移辊，所述滑移辊与所述移动空腔底壁滚动接触设置。

进一步地，所述移动空腔内沿支撑墩移动方向的一对正对内壁上正对开均设有滑移限位槽，所述支撑墩上对应每个滑移限位槽均延伸设置有滑移块。

进一步地，所述传动机构包括垂直支撑墩移动方向设置的螺杆，所述螺杆设置于两个支撑墩对镜像对称线位置处且与所述底架转动连接，所述螺杆两端对称螺纹连接有两个移动块，每个移动块均与任意一个支撑墩之间铰接设置有传动推杆，所述传动推杆与所述支撑墩连接端铰接设置，同一个支撑墩连接的两个不同方向的传动推杆铰接在一处设置，所述螺杆任意一端固定设置有齿轮，所述齿轮啮合设置有齿条，所述底架内设置有供所述齿条移动的传动空间，所述齿条远离齿轮一端设置有把手，所述底架上设置有供所述把手穿过和移动的传动控制槽孔。

进一步地，所述传动机构的把手外接设置有用于锁定把手移动位置的锁定组件。

进一步地，所述支撑板上扣设有与管件抵接的抵接帽，所述抵接帽与所述支撑板可拆卸连接设置。

进一步地，所述抵接帽表面设置有防滑层。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明一种盾构机管片通用存量及质量监测架的整体结构示意图；

图2是根据本发明一种盾构机管片通用存量及质量监测架的俯视结构示意图；

图3是根据图2中A-A部分的剖面结构示意图；

图4是根据本发明一种盾构机管片通用存量及质量监测架的传动结构示意图。

附图标记说明：

1、底架；2、移动空腔；21、滑移限位槽；22、滑移块；3、滑移车；31、滑移辊；4、支撑墩；41、容纳腔；42、铰接座；43、让位槽孔；44、质量检测腔；45、通信单元；5、支撑板；6、支撑角度调节件；7、传动机构；71、螺杆；72、移动块；73、传动推杆；74、齿条；75、齿轮；76、把手；77、传动控制槽孔；8、压力传感器；9、抵接帽；10、防滑层。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种盾构机管片通用存量及质量监测架，以下参照图1至图4进行详细阐述。

一种盾构机管片通用存量及质量监测架，包括底架1，所述底架1内部设置有移动空腔2，所述移动空腔2内正对可滑移设置有两个滑移车3，每个滑移车3上均设置有一个支撑墩4，每个支撑墩4上表面均铰接设置有用于直接贴合管片的支撑板5，且所述支撑墩4内部设置有多个用于对支撑板5角度进行调节的支撑角度调节件6，且每个支撑角度调节件6朝向支撑板5一端均与支撑板5铰接设置，两个支撑墩4之间设置有用于控制两个支撑墩4同步相向运动或同步相离运动的传动机构7，所述滑移车3与所述支撑墩4之间设置有压力传感器8，所述压力传感器8通信链接有用于对管片质量以及数量进行监测的监测系统。

底架1的设置可以方便将整个监测架放置在地面上，移动空腔2的设置可以限制两个滑移车3的移动范围，避免两个滑移车3在承重时出现横向移动脱离管片的情况，两个支撑墩4与滑移车3分离设置可以方便压力传感器8对支撑墩4上的管片产生的压力进行测量，从而得出承载管片的总质量，并与标准管片质量进行对比，由于标准管片质量一定，将承载管片的总质量与管片对比后，正常情况下总质量为单片管片质量的n倍，从而得出管片的数量n，若总质量不是标准管片的n倍，则说明承载的管片中存在空鼓或缺少钢筋网的情况，且在吊装管片时，每个管片放置后均可立即对该管片的质量进行测量，从而可以对每个吊装在监测架上的管片质量进行即时检测。

支撑角度调节组件和传动机构7的设置，可以在切换吊装管片型号时，针对待存放的管片型号调整两个支撑墩4之间的间距以及每个支撑板5的支撑角度，方便每个支撑板5均可以稳定贴合在管片底部。

本发明通过设置两个间距可进行调整的支撑墩4，实现了对多种型号管片的承载，并且通过压力传感器8可以对承载的管片进行重量测量，并且由于管片标准质量固定，依据测量重量测量结果可以对管片数量进行统计。大幅减少了对管片管理的人力及物力的投入。

在一些实施例中，所述支撑墩4内设置有多个容纳腔41，容纳腔41的数量与支撑角度调节件6的数量相同设置，且每个容纳腔41与每个支撑角度调节件6一一对应，所述容纳腔41内底壁固定设置有铰接座42，所述铰接座42与所述支撑角度调节件6铰接设置，且所述支撑角度调节件6另一端与支撑板5铰接设置，所述支撑墩4朝向所述支撑板5一侧壁上设置有供所述支撑角度调节件6穿过的让位槽孔43，支撑角度调节件6可伸缩且伸缩状态可锁定，在一种实施例中，支撑角度调节件6设置为由液压控制系统控制的液压缸，在另一种实施例中，支撑角度调节件6设置为液压千斤顶。

进一步地考虑到，由于两端均是铰接，在支撑角度调节件6伸缩过程中，整体会产生水平横向位移，因此将让位槽孔43设置为腰形孔，以使支撑角度调节件6在横向位移时不会被阻碍。

在一些实施例中，为了保证对管片质量的正常测量，需要使支撑墩4与滑移车3之间分离，以保证有一定空间给支撑墩4位移从而测得压力传感器8，但同时需要保证滑移车3与支撑对同步移动，以避免支撑墩4从滑移车3上脱离导致出现支撑稳定性问题，因此在所述支撑墩4内部位于所述容纳腔41下方开设有可容纳移动车的质量检测腔44，所述质量检测腔44内壁与所述滑移车3的外壁抵接设置，也即质量检测腔44扣设在滑移车3上方，所述滑移车3上表面设置有压力传感器8，所述压力传感器8上表面与所述容纳腔41顶壁抵接设置，且所述压力传感器8电连接有通信单元45，所述通信单元45与所述监测系统通信链接设置。

在一些实施例中，进一步地考虑到支撑墩4与滑移车3连接情况的稳定性，需要保证所述支撑墩4竖直方向投影面积小于所述滑移车3在竖直方向上的投影面积，也即，需要使滑移车3的上表面面积大于支撑墩4在滑移车3上的投影面积，从而使得滑移车3可以稳定地对支撑墩4进行支撑，具体的，滑移车3朝向两个支撑墩4中间方向一侧壁与该滑移车3上方的支撑墩4侧壁对齐设置，滑移车3背离两个支撑墩4的一侧壁超出该滑移车3上方支撑墩4侧壁设置，且为了使支撑墩4与滑移车3保持同步移动，质量检测腔44仍将滑移车3包裹在内，保证所述质量检测腔44内壁与所述滑移车3的外壁抵接设置，此时质量检测腔44的正对滑移车3上方的顶壁形成有斜面，当管片存放出现偏斜时，支撑墩4受到的压力分布不均，此时斜面可以更进一步的起到横向支撑作用，以避免支撑墩4突然倒下或折断的情况发生。

在一些实施例中，所述滑移车3下方设置有滑移辊31，所述滑移辊31与所述移动空腔2底壁滚动接触设置。滑移辊31的设置可以在保证滑移车3移动顺畅的情况下对滑移车3上方的支撑墩4、管片进行稳定的支撑。且移动空腔2对于滑移辊31移动轨迹处保留底壁设置，可以使得滑移辊31不接触地面，使滑移辊31滚动过程接触较为平整的接触面，从而起到了对滑移辊31的保护。

在一些实施例中，所述移动空腔2内沿支撑墩4移动方向的一对正对内壁上正对均开设有滑移限位槽21，所述支撑墩4上对应每个滑移限位槽21均延伸设置有滑移块22。方便对支撑墩4的移动路线进行限位，滑移块22插入滑移槽中设置，滑移块22的顶壁与移动槽的上边沿靠近设置，在保证滑移块22可以移动的前提下，不再预留过多空间，当支撑墩4要发生侧翻时，滑移块22可以直接与滑移限位槽21上边沿抵接，从而组织支撑墩4侧翻。

在一些实施例中，所述传动机构7包括垂直支撑墩4移动方向设置的螺杆71，所述螺杆71设置于两个支撑墩4对镜像对称线位置处且与所述底架1转动连接，所述螺杆71两端对称螺纹连接有两个移动块72，每个移动块72均与任意一个支撑墩4之间铰接设置有传动推杆73，所述传动推杆73与所述支撑墩4连接端铰接设置，同一个支撑墩4连接的两个不同方向的传动推杆73铰接在一处设置，所述螺杆71任意一端固定设置有齿轮75，所述齿轮75啮合设置有齿条74，所述底架1内设置有供所述齿条74移动的传动空间，所述齿条74远离齿轮75一端设置有把手76，所述底架1上设置有供所述把手76穿过和移动的传动控制槽孔77。

当进行吊装时，工作人员根据待存放的管片型号推动把手76，与把手76固定连接的齿条74会带动螺杆71转动，从而使得螺杆71两端的两个移动块72相向或相离移动，从而带动与两个移动块72连接的两个支撑墩4相向或相离移动，从而完成根据管片型号对两个支撑墩4的存放间距进行适应性调整的动作，为了给把手76足够的移动空间，传动控制槽孔77设置为条形孔，从而扩大工作人员对把手76的槽孔范围，也即扩大了两个支撑墩4之间间距的调整范围。

且在一些实施例中，传动空间与滑移槽连通设置，齿条74平面贴近滑移槽底壁设置，且齿条74设置在滑移块22的下方与螺杆71的齿轮75啮合设置。

在一些实施例中，螺杆71与移动块72之间由于是螺纹连接，且将螺杆71与移动块72之间的螺纹连接结构设置满足螺纹自锁条件，可以在放置管片后对螺杆71以及两个移动块72进行锁定，进而实现对两个支撑墩4支撑位置的锁定。

在另一些实施例中，为了保证支撑墩4的支撑稳定性，避免支撑墩4在放置管片后，发生后撤移动，在所述传动机构7的把手76外接设置有用于锁定把手76移动位置的锁定组件，图中未示出。用以避免螺杆71或移动块72的螺纹发生损坏导致螺纹自锁无法完成时支撑墩4后撤造成的管片坠落的问题。具体的，在一种实施例中，将把手76设置为圆柱形，且把手外圈设置有螺纹并螺接有紧固螺母，当控制把手76移动至对应位置后，将紧固螺母向下拧紧，使紧固螺母与底架1的上表面压紧，利用紧固螺母与把手76之间的螺纹自锁以及紧固螺母与底架1上表面之间的摩擦力，使把手76固定在需求位置处，从而完成对传动机构的锁定。

在一些实施例中，所述支撑板5上扣设有与管件抵接的抵接帽9，所述抵接帽9与所述支撑板5可拆卸连接设置，并且抵接帽9表面设置有防滑层10。且为了保证管片表面的完整度，抵接帽9可设置为柔性材料制成的柔性层，从而使得抵接帽9可以与管片表面贴合得更加紧密，接触面积更大，且防滑层10的设置可以利用摩擦力保证管片稳定地放置在支撑片上。

本发明的工作原理：将管片吊装在支撑板5上之后，压力传感器8对管片产生的压力进行测量，并通过通信传感器将承载的管片压力信息传递至监测系统，监测系统将压力信息转变为质量信息后与标准管片的质量信息做对比，正常情况下总质量为单片管片质量的n倍，从而得出管片的数量n，若总质量不是标准管片的n倍，则说明承载的管片中存在空鼓或缺少钢筋网的情况，且在吊装管片时，每个管片放置后均可立即对该管片的质量进行测量，从而可以对每个吊装在监测架上的管片质量进行即时检测。

当需要存放不同尺寸的管片时，工作人员通过推动把手76来带动齿条74移动，齿条74带动与其啮合传动连接的螺杆71转动，螺杆71上的两个移动块72会相向或相离移动，从而带动两个支撑墩4相向或相离移动，当两个支撑墩4移动至符合要求的位置时，工作人员通过外接的锁定组件对把手76进行锁定，使得把手76不会再次移动，从而对传动机构7进行锁定，保证两个支撑墩4会保持当前位置不再移动。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种盾构机管片通用存量及质量监测架，其特征在于，包括底架，所述底架内部设置有移动空腔，所述移动空腔内正对可滑移设置有两个滑移车，每个滑移车上均设置有一个支撑墩，每个支撑墩上表面均铰接设置有用于直接贴合管片的支撑板，且所述支撑墩内部设置有多个用于对支撑板角度进行调节的支撑角度调节件，两个支撑墩之间设置有用于控制两个支撑墩同步相向运动或同步相离运动的传动机构，所述滑移车与所述支撑墩之间设置有压力传感器，所述压力传感器通信链接有用于对管片质量以及数量进行监测的监测系统；

所述支撑墩内设置有多个容纳腔，所述容纳腔内底壁固定设置有铰接座，所述铰接座与所述支撑角度调节件铰接设置，且所述支撑角度调节件另一端与支撑板铰接设置，所述支撑墩朝向所述支撑板一侧壁上设置有供所述支撑角度调节件穿过的让位槽孔；

所述支撑墩内部位于所述容纳腔下方开设有可容纳移动车的质量检测腔，所述质量检测腔内壁与所述滑移车的外壁抵接设置，所述滑移车上表面设置有压力传感器，所述压力传感器上表面与所述容纳腔顶壁抵接设置，且所述压力传感器电连接有通信单元，所述通信单元与所述监测系统通信链接设置；

所述监测系统将承载管片的总质量与管片对比后，正常情况下总质量为单片管片质量的n倍，从而得出管片的数量n，若总质量不是标准管片的n倍，则说明承载的管片中存在空鼓或缺少钢筋网的情况，且在吊装管片时，每个管片放置后均可立即对该管片的质量进行测量，从而可以对每个吊装在监测架上的管片质量进行即时检测。

2.如权利要求1所述的一种盾构机管片通用存量及质量监测架，其特征在于，所述支撑墩竖直方向投影面积小于所述滑移车在竖直方向上的投影面积。

3.如权利要求1所述的一种盾构机管片通用存量及质量监测架，其特征在于，所述滑移车下方设置有滑移辊，所述滑移辊与所述移动空腔底壁滚动接触设置。

4.如权利要求1所述的一种盾构机管片通用存量及质量监测架，其特征在于，所述移动空腔内沿支撑墩移动方向的一对正对内壁上正对均开设有滑移限位槽，所述支撑墩上对应每个滑移限位槽均延伸设置有滑移块。

5.如权利要求1所述的一种盾构机管片通用存量及质量监测架，其特征在于，所述传动机构包括垂直支撑墩移动方向设置的螺杆，所述螺杆设置于两个支撑墩对镜像对称线位置处且与所述底架转动连接，所述螺杆两端对称螺纹连接有两个移动块，每个移动块均与任意一个支撑墩之间铰接设置有传动推杆，所述传动推杆与所述支撑墩连接端铰接设置，同一个支撑墩连接的两个不同方向的传动推杆铰接在一处设置，所述螺杆任意一端固定设置有齿轮，所述齿轮啮合设置有齿条，所述底架内设置有供所述齿条移动的传动空间，所述齿条远离齿轮一端设置有把手，所述底架上设置有供所述把手穿过和移动的传动控制槽孔。

6.如权利要求5所述的一种盾构机管片通用存量及质量监测架，其特征在于，所述传动机构的把手外接设置有用于锁定把手移动位置的锁定组件。

7.如权利要求1所述的一种盾构机管片通用存量及质量监测架，其特征在于，所述支撑板上扣设有与管件抵接的抵接帽，所述抵接帽与所述支撑板可拆卸连接设置。

8.如权利要求7所述的一种盾构机管片通用存量及质量监测架，其特征在于，所述抵接帽表面设置有防滑层。