CN207740008U - 一种隧道管片整圆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道管片整圆装置，属于隧道盾构机掘进施工技术领域，包括与管片弧度相匹配的上支撑架和下支撑架，分别驱动所述上支撑架和所述下支撑架上移和下移的驱动机构，以及驱动所述驱动机构移动的移动机构。本实用新型提供的隧道管片整圆装置，通过移动机构驱动驱动机构移动，驱动机构带动上支撑架和下支撑架到达需要整圆的位置时，再通过驱动机构驱动上支撑架向上运动，使上支撑架与管片达到撑紧状态，同时，下支撑架向下运动，下支撑架与管片也达到撑紧状态，从而实现整圆功能。

Description

一种隧道管片整圆装置

技术领域

本实用新型属于隧道盾构机掘进施工技术领域，具体涉及一种新型隧道管片整圆装置。

背景技术

随着经济的发展，轨道交通在越来越多的城市逐步推广应用。地铁或者公铁路隧道开挖的盾构机也广泛应用。在盾构机施工中，有重要的一个环节就是隧道内壁的管片的拼装。管片拼装过程中易出现管片错台或者不易穿螺纹紧固件的现象，这样一来要重新修整，造成施工效率低，并影响施工进度。若在施工过程中不严格控制管片拼装质量，较大的错台现象或非整圆管片的频繁出现，会造成管片受力不均匀，部分区域会出现应力集中，严重时会造成管片破损，甚至引发地表塌陷，造成人员伤亡，造成严重的经济损失。并且在后期使用过程中，也会影响隧道的使用寿命。为提高管片拼装质量，目前采取的措施是：一方面培训技术较高的拼装手，另一方面，依靠外力，人为修正管片，大大增加了工人的劳动强度。这些措施都制约着施工进度和管片拼装的质量。

为提高施工效率和管片拼装质量，急需一种装置来解决管片拼装错台或非整圆现象等问题。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种隧道管片整圆装置，能够对隧道内管片出现的错台、变形等问题进行整圆处理，保证了管片拼装质量，提高了施工效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种隧道管片整圆装置，包括与管片弧度相匹配的上支撑架和下支撑架，分别驱动该上支撑架和该下支撑架上移和下移的驱动机构，以及驱动该驱动机构移动的移动机构。

进一步优选地，上述驱动机构包括上推杆、下推杆和双活塞举升油缸，该上推杆的一端与上述上支撑架连接，该上推杆的另一端与该双活塞举升油缸的上活塞连接，该下推杆的一端与上述下支撑架连接，该下推杆的另一端与该双活塞举升油缸的下活塞杆连接。

进一步优选地，上述的上推杆设置成两个，且分别连接在上述上支撑架的两端，上述的下推杆对应设置成两个，且分别连接在上述下支撑架的两端，上述的双活塞举升油缸也对应设置成两个。

进一步优选地，上述的驱动机构还包括与上述的上推杆和上述的下推杆导向配合用于对上述的上推杆和下推杆在移动过程中导向的导向组件。

进一步优选地，上述导向组件包括由上至下依次连接的上套筒、中套筒和下套筒，上述双活塞举升油缸设置在该中套筒内，上述上推杆设置在该上套筒内，该上推杆的外壁与该上套筒的内壁导向配合，上述下推杆设置在该下套筒内，该下推杆的外壁与该下套筒的外壁导向配合。

进一步优选地，上述移动机构包括与上述中套筒连接的平移油缸以及用于与尾盾平台导向配合的行走组件，该平移油缸通过平移油缸支撑架固定在该尾盾平台上。

进一步优选地，上述行走组件包括设置在尾盾平台上的行走轮轨道和与所述上套筒固定连接的走轮组件。

进一步优选地，上述走轮组件包括设置在上述上套筒一侧的走轮架，该走轮架两端分别设置有导轮，两个导轮沿该中套筒的轴线对称。

进一步优选地，上述平移油缸和上述中套筒之间通过平移连接臂连接。

进一步优选地，上述上推杆上设置有举升位移传感器，上述平移油缸上设置有平移位移传感器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的隧道管片整圆装置，通过移动机构驱动驱动机构移动，驱动机构带动上支撑架和下支撑架到达需要整圆的位置时，再驱动该驱动机构使上支撑架向上移动，达到与上部分的管片撑紧状态，同时，下支撑架向下运动，达到与下部分的管片撑紧状态，当上支撑架和下支撑架均伸到最大限度时，此时上支撑架和下支撑架组成管片安装要求中规定的管片正确安装后的正圆状态，进而通过将上部分的管片和下部分的管片撑紧达到规定的尺寸和圆整度的要求，从而实现整圆功能。

进一步优选地，通过双活塞举升油缸驱动上推杆和下推杆直接对应的推动上支撑架和下支撑架向上或向下移动，结构简单，效率高，撑紧力大，进一步使管片整圆效果好。

进一步优选地，设置的导向组件能够保证上支撑架和下支撑架移动时的方向，进一步保证了整圆的精度。

进一步优选地，导向组件采用上套筒、中套筒和下套筒组成，采用筒形结构在上下方向进行导向，导向精确，并且中套筒能够对双活塞举升油缸起到保护的作用，上套筒和下套筒分别对上推杆和下推杆同时也起到保护的作用。

进一步优选地，移动机构采用平移油缸进行驱动，实现本申请可以依靠自身的平移油缸进行行走，不依附其他系统，提高了整圆效率。

进一步优选地，设置的走轮组件，且走轮组件上的两个导轮沿中套筒轴线对称，可以起到稳定本申请的效果，防止本申请倾倒。

进一步优选地，设置的举升位移传感器和平移位移传感器可将测得的数据传到上位机上，结合已知的参数，及时调整平移油缸的位置及伸出长度，达到最佳整圆效果。

附图说明

图1是本实用新型隧道管片整圆装置的实施例的结构示意图；

图2是图1中的A向结构示意图；

图3是图1中的B向结构示意图；

图4是图1中的C向结构示意图；

图5是图1中的D处放大结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型的具体实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

如图1～5所示，本实用新型提供的隧道管片整圆装置实施例，包括与管片16的弧度相匹配的上支撑架1和下支撑架7，盾构机的尾盾平台13上设置有驱动上支撑架1和下支撑架7上移和下移的驱动机构，当上支撑架1上移到最大限位，同时下支撑架7下移到最大限位时，上支撑架1和下支撑架7组成管片拼接要求中规定尺寸的正圆。如图3所示，该驱动机构包括上推杆2、下推杆6和双活塞举升油缸10，上推杆2的一端与上支撑架1连接，上推杆2的另一端与双活塞举升油缸10的上活塞连接，下推杆6的一端与下支撑架7连接，下推杆6的另一端与双活塞举升油缸10的下活塞杆连接。盾构机的尾盾平台13上还设置有驱动整套驱动机构移动的移动机构。

本实施例采用双活塞举升油缸10驱动上推杆2和下推杆6直接推动上支撑架和下支撑架向上或向下移动，结构简单，效率高，撑紧力大，使整圆效果好。

当然，在其它的实施例中，上述的驱动机构还包括由驱动电机以及曲柄连杆组成的机构，由驱动电机带动曲柄连杆运动，曲柄连杆驱动上支撑架1和下支撑架7上下移动。

如图2所示，进一步优选地，上支撑架1的两端沿尾盾的轴线左右对称，上述的上推杆2设置成两个，且分别连接在上支撑架1的两端。下支撑架7的两端也沿尾盾的轴线左右对称，上述的下推杆6对应设置成两个，且分别连接在下支撑架7的两端，双活塞举升油缸10也对应设置成两个。

进一步优选地，上述的驱动机构还包括与上推杆2和下推杆6导向配合，用于对上推杆2和下推杆6在移动过程中进行导向的导向组件。如图3所示，该导向组件包括由上至下依次连接的上套筒3、中套筒4和下套筒5，双活塞举升油缸10设置在该中套筒4内，上推杆2设置在上套筒3内，上推杆2的外壁与上套筒3的内壁导向配合，下推杆6设置在下套筒5内，下推杆6的外壁与下套筒5的内壁导向配合。

导向组件采用上套筒3、中套筒4和下套筒5组成，筒状结构不仅能够起到导向的作用，并且中套筒4能够对双活塞举升油缸10起到保护的作用，上套筒3和下套筒5分别对上推杆2和下推杆6同时也起到保护的作用，并且采用筒状结构在上下方向进行导向，导向精确。

如图1、图2和图4所示，进一步优选地，上述的移动机构包括与中套筒4连接的平移油缸12以及用于与尾盾平台13导向配合的行走组件，平移油缸12通过平移油缸支撑架11固定在尾盾平台13上。

在其它的实施例中，上述的移动机构还可以设置成由电机驱动蜗轮蜗杆结构实现驱动本实施例的行走功能。

如图2所示，进一步优选地，上述行走组件包括设置在尾盾平台13上的行走轮轨道9和与上套筒3固定连接的走轮组件8。

如图5所示，进一步优选地，走轮组件8包括设置在上套筒3一侧的走轮架81，走轮架81两端分别设置有导轮86，两个导轮86沿中套筒4的轴线对称。

如图4所示，进一步优选地，平移油缸12和中套筒4之间通过平移连接臂40连接。

如图2所示，进一步优选地，上推杆2上设置有举升位移传感器14，平移油缸12上设置有平移位移传感器15。本实施例设置的举升位移传感器14和平移位移传感器15可将测得的数据传到上位机上，结合已知的参数，及时调整平移油缸的位置及伸出长度，达到最佳整圆效果。

本实施例在使用时，上支撑架1和下支撑架7处于收回状态，如图1和图2中的E所示状态，通过本实施例的平移油缸12驱动本实施例向需要进行整圆的位置移动，如图1中本实施例向前移动的距离H为1500m，到达需要整圆的位置。本实施例依靠自身的平移油缸12进行行走，不依附其他系统，提高了整圆效率，在移动过程中，通过本实施例的走轮组件8在尾盾平台13上的行走轮轨道9上进行导向移动，走轮组件8不仅可以起到导向的作用，而且走轮组件8上的两个导轮86沿中套筒4的轴线对称，还可以起到稳定本实施例效果，防止本实施例倾倒。当本实施例到达需要整圆的位置时，启动双活塞举升油缸10，双活塞举升油缸10驱动上支撑架1向上移动，使上支撑架1上移到最大限位位置，并与上方的管片达到撑紧状态，双活塞举升油缸10驱动下支撑架7向下移动，使下支撑架7下移到最大限位位置，并与下方的管片达到撑紧状态，此时上支撑架1与下支撑架7组成正圆，如图1和图2中的F所示状态，进而将管片也撑紧调整成正圆，达到管片拼装的要求。当管片整圆完成之后，双活塞举升油缸10驱动上支撑架1向下移动收回，双活塞举升油缸10驱动下支撑架7向上移动收回，再通过调节平移油缸12的活塞的伸出长度实现本实施例前进，继续移动到下一个需要整圆的位置。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种隧道管片整圆装置，其特征在于，包括与管片弧度相匹配的上支撑架和下支撑架，分别驱动所述上支撑架和所述下支撑架上移和下移的驱动机构，以及驱动所述驱动机构移动的移动机构，所述驱动机构包括上推杆、下推杆和双活塞举升油缸，所述上推杆的一端与所述上支撑架连接，所述上推杆的另一端与所述双活塞举升油缸的上活塞连接，所述下推杆的一端与所述下支撑架连接，所述下推杆的另一端与所述双活塞举升油缸的下活塞杆连接。

2.根据权利要求1所述的隧道管片整圆装置，其特征在于，所述上推杆设置成两个，且分别连接在所述上支撑架的两端，所述下推杆对应设置成两个，且分别连接在所述下支撑架的两端，所述双活塞举升油缸也对应设置成两个。

3.根据权利要求1或2所述的隧道管片整圆装置，其特征在于，所述驱动机构还包括与所述上推杆和所述下推杆导向配合的导向组件。

4.根据权利要求3所述的隧道管片整圆装置，其特征在于，所述导向组件包括由上至下依次连接的上套筒、中套筒和下套筒，所述双活塞举升油缸设置在所述中套筒内，所述上推杆设置在所述上套筒内，所述上推杆的外壁与所述上套筒的内壁导向配合，所述下推杆设置在所述下套筒内，所述下推杆的外壁与所述下套筒的外壁导向配合。

5.根据权利要求4所述的隧道管片整圆装置，其特征在于，所述移动机构包括与所述中套筒连接的平移油缸以及用于与尾盾平台导向配合的行走组件，所述平移油缸通过平移油缸支撑架固定在所述尾盾平台上。

6.根据权利要求5所述的隧道管片整圆装置，其特征在于，所述行走组件包括设置在所述尾盾平台上的行走轮轨道和与所述上套筒固定连接的走轮组件。

7.根据权利要求6所述的隧道管片整圆装置，其特征在于，所述走轮组件包括设置在所述上套筒一侧的走轮架，所述走轮架两端分别设置有导轮，两个所述导轮沿所述中套筒的轴线对称。

8.根据权利要求7所述的隧道管片整圆装置，其特征在于，所述平移油缸和所述中套筒之间通过平移连接臂连接。

9.根据权利要求8所述的隧道管片整圆装置，其特征在于，所述上推杆上设置有举升位移传感器，所述平移油缸上设置有平移位移传感器。