CN212406759U - 一种盾构机及其隧道掘进物料运输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种隧道掘进物料运输系统，包括沿掘进方向铺设于隧道内的后配套台车、可移动地设置于后配套台车上的箱涵吊机、在铺设于隧道内的各箱涵表面移动并用于运载管片的运输车辆、设置于后配套台车上并用于从运输车辆上整车卸载管片的管片卸载机、可移动地设置于后配套台车上并用于从管片卸载机上将管片吊装至暂存在箱涵前端预设距离位置处的多管片吊机、可移动地设置于后配套台车上并用于从管片暂存处吊装单片管片至喂片机处的单管片吊机，以及铺设于隧道内、用于将管片运输至管片拼装机的喂片机。本实用新型能够减小运输车在隧道内的等待管片吊装时间，提高隧道内料运输动态效率。本实用新型还公开一种盾构机，其有益效果如上所述。

Description

一种盾构机及其隧道掘进物料运输系统

技术领域

本实用新型涉及盾构技术领域，特别涉及一种隧道掘进物料运输系统。本实用新型还涉及一种盾构机。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

在隧道掘进技术领域中，经常需要使用各种大型工程机械，比如隧道掘进机(Tunnel boring machine，TBM)等，能够完成掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工。盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，盾构施工法是隧道掘进机在掘进的同时构建隧道之盾，即支撑性管片。

为实现隧道同步施工，在隧道掘进机的尾端一般搭载有管片拼装机等其余配套施工设备。管片拼装机作为盾构的重要组成部分，其作用是用预先制作的混凝土管片将隧道掘进机挖好的隧道支护起来，并防止因开挖所引起的地表沉降和地下水的渗透对隧道的影响。管片拼装机的拼装速度对整个盾构机掘进速度也影响甚大，提高管片拼装速度能有效地加快工程施工进度。

目前，在同步施工隧道中，一般通过多管片吊机把管片从胶轮运输车上吊至管片中转车上，然后单管片吊机再把管片吊至喂片机上，或者通过单管片吊机直接把管片从胶轮运输车上吊至喂片机上。该两种物料运输方式，由于胶轮运输车在将管片运载到位后，均需要等待多管片吊机或单管片吊机分多次将整环管片吊装走，因此需要较长的等待时间，导致胶轮运输车停留时间长，运送箱涵或附件的胶轮运输车无进入盾构机，影响施工组织及物料运输效率，无法满足隧道同步施工中盾构机的掘进速度所需物料运输的要求。

因此，如何尽量减小胶轮运输车在隧道内的等待管片吊装时间，提高隧道内物料运输动态效率，是本领域技术人员面临的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种隧道掘进物料运输系统，能够尽量减小胶轮运输车在隧道内的等待管片吊装时间，提高隧道内物料运输动态效率。本实用新型的另一目的是提供一种盾构机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种隧道掘进物料运输系统，包括沿掘进方向铺设于隧道内的后配套台车、可移动地设置于所述后配套台车上并用于吊装箱涵的箱涵吊机、在铺设于隧道内的各所述箱涵表面移动并用于运载管片的运输车辆、设置于所述后配套台车上并用于从所述运输车辆上整车卸载管片的管片卸载机、可移动地设置于所述后配套台车上并用于从所述管片卸载机上将管片吊装至暂存在所述箱涵前端预设距离位置处的多管片吊机、可移动地设置于所述后配套台车上并用于从管片暂存处吊装单片管片至喂片机处的单管片吊机，以及铺设于隧道内、用于将管片运输至管片拼装机的所述喂片机。

优选地，所述后配套台车的前端区域上设置有沿掘进方向延伸的单吊机滑轨，所述后配套台车的后端区域上设置有沿掘进方向延伸的多吊机滑轨，且所述单管片吊机可滑动地设置于所述单吊机滑轨上，所述多管片吊机可滑动地设置于所述多吊机滑轨上。

优选地，所述箱涵吊机可滑动地设置于所述多吊机滑轨上，且所述箱涵吊机位于所述多管片吊机的后端。

优选地，所述多吊机滑轨与所述单吊机滑轨在所述后配套台车上沿垂向层次分布，且所述单吊机滑轨位于所述多吊机滑轨下方。

优选地，所述多吊机滑轨与所述单吊机滑轨均可拆卸地与所述后配套台车相连。

优选地，所述多吊机滑轨与所述单吊机滑轨上于预设位置处均设置有用于对所述多管片吊机及所述箱涵吊机、所述单管片吊机的运动行程进行限位的限位块。

优选地，所述管片卸载机包括可垂直升降地设置于所述后配套台车上的升降平台，以及可沿横向伸展地设置于所述升降平台上、用于延伸至所述运输车辆上运载的各管片底部将其支承的支承臂。

优选地，所述升降平台的两侧侧面可垂直翻转地连接在所述后配套台车的两侧侧壁上。

优选地，所述管片卸载机还包括设置于所述升降平台两侧的导轮，且所述后配套上还设置有沿掘进方向延伸的C型导轨，且所述导轮设置于所述C型导轨内，以防止所述升降平台倾翻。

本实用新型还提供一种盾构机，包括机身和设置于所述机身上的隧道掘进物料运输系统，其中，所述隧道掘进物料运输系统具体为上述任一项所述的隧道掘进物料运输系统。

本实用新型所提供的隧道掘进物料运输系统，主要包括后配套台车、箱涵吊机、运输车辆、管片卸载机、多管片吊机、单管片吊机和喂片机。其中，后配套台车为盾构机的后配套设备，一般沿掘进方向铺设在隧道内，主要用于安装和承载物料运输系统的其余零部件。箱涵吊机可移动地设置在后配套台车上，主要用于吊装箱涵，并将箱涵吊装至隧道内的预设位置处进行拼装，以供运输车辆和人员通行。运输车辆为动态移动设备，主要在隧道内的各个已经铺设好的箱涵表面上移动，以便将管片(及其余附件)运载至隧道内的预设位置处。管片卸载机设置在后配套台车上，主要用于在运输车辆移动到位后，从运输车辆上将管片整车卸载，以便运输车辆能够快速卸货和撤离，进而快速进入下一轮管片运输作业。多管片吊机可移动地设置在后配套台车上，主要用于从管片卸载机上将多片管片吊装至各个拼装好的箱涵的前端预设距离位置处，以便暂存一定量的管片。单管片吊机同样可移动地设置在后配套台车上，主要用于从隧道内的管片暂存处将各片管片吊装至喂片机处，而喂片机在接收到单片管片后，将其运输至管片拼装机上进行依次拼装，形成整环盾构管。如此，本实用新型所提供的隧道掘进物料运输系统，由于运输车辆在将管片运载到位后，能够首先通过管片卸载机进行整车卸货，再通过多管片吊机和单管片吊机进行分次吊装，因此可使运输车辆快速从隧道内撤离，继续进行下一轮管片运输作业，相比于现有技术，能够尽量减小胶轮运输车在隧道内的等待管片吊装时间，提高隧道内物料运输动态效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1中所示A-A截面结构示意图。

图3为图1中所示B-B截面结构示意图。

图4为图1中所示C-C截面结构示意图。

其中，图1—图4：

管片—a，隧道—b；

后配套台车—1，箱涵—2，箱涵吊机—3，运输车辆—4，管片卸载机——5，多管片吊机—6，单管片吊机—7，喂片机—8，单吊机滑轨—9，多吊机滑轨—10，C型导轨—11，销轴—12；

升降平台—51，支承臂—52，导轮—53。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1～图4，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为图1中所示A-A截面结构示意图，图3为图1中所示B-B截面结构示意图，图4为图1中所示C-C截面结构示意图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，隧道掘进物料运输系统主要包括后配套台车1、箱涵吊机3、运输车辆4、管片卸载机5、多管片吊机6、单管片吊机7和喂片机8。

其中，后配套台车1为盾构机的后配套设备，一般沿掘进方向铺设在隧道内，主要用于安装和承载物料运输系统的其余零部件。

箱涵吊机3可移动地设置在后配套台车1上，主要用于吊装箱涵2，并将箱涵2吊装至隧道内的预设位置处进行拼装，以供运输车辆4和人员通行。

运输车辆4为动态移动设备，主要在隧道内的各个已经铺设好的箱涵2表面上移动，以便将管片(及其余附件)运载至隧道内的预设位置处。一般的，该运输车辆4具体可为胶轮运输车，可行走在箱涵2表面。

管片卸载机5设置在后配套台车1上，主要用于在运输车辆4移动到位后，从运输车辆4上将管片整车卸载，以便运输车辆4能够快速卸货和撤离，进而快速进入下一轮管片运输作业。

多管片吊机6可移动地设置在后配套台车1上，主要用于从管片卸载机5上将多片管片吊装至各个拼装好的箱涵2的前端预设距离位置处，以便暂存一定量的管片。

单管片吊机7同样可移动地设置在后配套台车1上，主要用于从隧道内的管片暂存处将各片管片吊装至喂片机8处，而喂片机8在接收到单片管片后，将其运输至管片拼装机上进行依次拼装，形成整环盾构管。一般的，喂片机8设置在管片拼装机的托梁下方的隧道管片上，并且通过链条等于中盾相连。

如此，本实施例所提供的隧道掘进物料运输系统，由于运输车辆4在将管片运载到位后，能够首先通过管片卸载机5进行整车卸货，再通过多管片吊机6和单管片吊机7进行分次吊装，因此可使运输车辆4快速从隧道内撤离，继续进行下一轮管片运输作业，相比于现有技术，能够尽量减小胶轮运输车在隧道内的等待管片吊装时间，提高隧道内物料运输动态效率。并且，多管片吊机6和单管片吊机7、箱涵吊机3能同时工作，从而节省施工时间，提高施工效率。而多管片吊机6将管片吊装至箱涵2前端的预设位置处，相当于增加了管片贮存位置，施工过程物料运输更灵活，物料运输效率更高。

为方便多管片吊机6与单管片吊机7在后配套台车1上的移动吊装，本实施例在后配套台车1的前端(前后端以掘进方向为基准，隧道口为后端)区域上设置了沿掘进方向延伸的单吊机滑轨9，同时在后配套台车1的后端区域上设置了沿掘进方向延伸的多吊机滑轨10。并且，多管片吊机6可滑动地设置在多吊机滑轨10上，而单管片吊机7可滑动地设置在单吊机滑轨9上。具体的，多管片吊机6可通过轴承滚轮安装在多吊机滑轨10上，同理，单管片吊机7也可通过轴承滚轮安装在单吊机滑轨9上。

进一步的，考虑到单管片吊机7的工作区域比较靠前，而多管片吊机6与箱涵吊机3的工作区域均比较靠后，因此，为后配套台车1上的结构，降低成本，本实施例中，箱涵吊机3也可滑动地设置在多吊机滑轨10上，即与多管片吊机6共轨滑动。同时，为避免运动干涉，箱涵吊机3具体位于多管片吊机6的后端。

不仅如此，考虑到单管片吊机7在进行吊装作业时，需要将暂存在隧道底部的管片吊装至喂片机8上，而喂片机8同样铺设在隧道底部位置，因此，单管片吊机7的吊装工作高度较低。而多管片吊机6在进行吊装作业时，需要将管片卸载机5上的管片吊装至箱涵2前端的预设位置处，而管片卸载机5与运输车辆4的作业空间均在箱涵2的表面，其工作高度较高。基于此，本实施例中，多吊机滑轨10与单吊机滑轨9在后配套台车1上沿垂向层次分布，并且单吊机滑轨9位于多吊机滑轨10的下方。

另外，为方便对多吊机滑轨10和单吊机滑轨9的检修拆换，本实施例中，两者均可拆卸地与后配套台车1相连。具体的，多吊机滑轨10和单吊机滑轨9均可通过螺栓等紧固件安装在后配套台车1上。

考虑到多管片吊机6与单管片吊机7在各自滑轨上的运动行程一般固定，为防止两者出现意外而脱轨，本实施例还在多吊机滑轨10和单吊机滑轨9上的预设位置处均设置了限位块。具体的，该限位块可设置在多吊机滑轨10和单吊机滑轨9的两端位置，以通过与多管片吊机6和单管片吊机7的抵接对其进行运动限位，进而防止两者在运动时脱轨。

在关于管片卸载机5的一种优选实施方式中，该管片卸载机5具体包括升降平台51、支承臂52和导轮53。其中，升降平台51可垂直升降地设置在后配套台车1上，一般的，在升降平台51未进行升降时，其表面可与箱涵2顶端表面齐平。同时，升降平台51的最大上升高度可至与多吊机滑轨10保持预设距离。支承臂52设置在升降平台51上，一般可同时设置两个，并且分别位于升降平台51的横向两侧位置，可进行预设轨迹的折叠伸展运动，以便对各个管片进行稳定支承。如此设置，当运输车辆4在箱涵2表面上移动到位时，管片卸载机5的升降平台51可升高一定距离，然后支承臂52展开，并延伸至运输车辆4上运载的各个管片的底部，对其形成支承作用。之后，升降平台51继续上升，从而将整车管片全部托起，并使其脱离运输车辆4，完成管片整车卸载。至此，运输车辆4即可迅速从隧道内撤离。

进一步的，考虑到通过支承臂承载各个管片时，管片的质量较大，当而升降平台51升高一定高度后，容易因为管片重心不稳的情况导致侧翻，针对此，本实施例在升降平台51的两侧增设了导轮53。相应的，本实施例还在后配套台车1上设置了沿掘进方向延伸的C型导轨11。该C型导轨11用于与导轮53配合，从而使得升降平台51可通过导轮53在C型导轨11上进行滑动。具体的，C型导轨11的横截面呈C型，具有顶面及底面的防护层，可在使导轮53顺利滚动的基础上，对导轮53形成限位和夹紧作用，从而防止升降平台51在升高后的运动期间产生倾翻。

此外，考虑到后配台车的轨道铺设与箱涵2铺设时容易存在竖直方向的偏差，本实施例在升降平台51的两侧侧面上均设置了销轴12，并通过该销轴12与后配套台车1的两侧侧壁相连，从而使得升降平台51与后配套台车1转动连接，升降平台51可在后配套台车1上进行小幅度的翻转运动。当然，也可以采用链条等部件的拉动代替后配套台车1与管片卸载机5的连接，以及用后配套台车1推动管片卸载机5实现管片卸载机5与盾构机的同步运动。

本实施例还提供一种盾构机，主要包括机身和设置在机身上的隧道掘进物料运输系统，其中，该隧道掘进物料运输系统的具体内容与上述相关内容相同，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种隧道掘进物料运输系统，其特征在于，包括沿掘进方向铺设于隧道内的后配套台车(1)、可移动地设置于所述后配套台车(1)上并用于吊装箱涵(2)的箱涵吊机(3)、在铺设于隧道内的各所述箱涵(2)表面移动并用于运载管片的运输车辆(4)、设置于所述后配套台车(1)上并用于从所述运输车辆(4)上整车卸载管片的管片卸载机(5)、可移动地设置于所述后配套台车(1)上并用于从所述管片卸载机(5)上将管片吊装至暂存在所述箱涵(2)前端预设距离位置处的多管片吊机(6)、可移动地设置于所述后配套台车(1)上并用于从管片暂存处吊装单片管片至喂片机(8)处的单管片吊机(7)，以及铺设于隧道内、用于将管片运输至管片拼装机的所述喂片机(8)。

2.根据权利要求1所述的隧道掘进物料运输系统，其特征在于，所述后配套台车(1)的前端区域上设置有沿掘进方向延伸的单吊机滑轨(9)，所述后配套台车(1)的后端区域上设置有沿掘进方向延伸的多吊机滑轨(10)，且所述单管片吊机(7)可滑动地设置于所述单吊机滑轨(9)上，所述多管片吊机(6)可滑动地设置于所述多吊机滑轨(10)上。

3.根据权利要求2所述的隧道掘进物料运输系统，其特征在于，所述箱涵吊机(3)可滑动地设置于所述多吊机滑轨(10)上，且所述箱涵吊机(3)位于所述多管片吊机(6)的后端。

4.根据权利要求3所述的隧道掘进物料运输系统，其特征在于，所述多吊机滑轨(10)与所述单吊机滑轨(9)在所述后配套台车(1)上沿垂向层次分布，且所述单吊机滑轨(9)位于所述多吊机滑轨(10)下方。

5.根据权利要求4所述的隧道掘进物料运输系统，其特征在于，所述多吊机滑轨(10)与所述单吊机滑轨(9)均可拆卸地与所述后配套台车(1)相连。

6.根据权利要求5所述的隧道掘进物料运输系统，其特征在于，所述多吊机滑轨(10)与所述单吊机滑轨(9)上于预设位置处均设置有用于对所述多管片吊机(6)及所述箱涵吊机(3)、所述单管片吊机(7)的运动行程进行限位的限位块。

7.根据权利要求1-6任一项所述的隧道掘进物料运输系统，其特征在于，所述管片卸载机(5)包括可垂直升降地设置于所述后配套台车(1)上的升降平台(51)，以及可沿横向伸展地设置于所述升降平台(51)上、用于延伸至所述运输车辆(4)上运载的各管片底部将其支承的支承臂(52)。

8.根据权利要求7所述的隧道掘进物料运输系统，其特征在于，所述升降平台(51)的两侧侧面可垂直翻转地连接在所述后配套台车(1)的两侧侧壁上。

9.根据权利要求8所述的隧道掘进物料运输系统，其特征在于，所述管片卸载机(5)还包括设置于所述升降平台(51)两侧的导轮(53)，且所述后配套台车(1)上还设置有沿掘进方向延伸的C型导轨(11)，且所述导轮(53)设置于所述C型导轨(11)内，以防止所述升降平台(51)倾翻。

10.一种盾构机，包括机身和设置于所述机身上的隧道掘进物料运输系统，其特征在于，所述隧道掘进物料运输系统具体为权利要求1-9任一项所述的隧道掘进物料运输系统。

Images