CN212867589U - 自行式隧道管片拼装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种自行式隧道管片拼装装置，包括管片拼装机，管片拼装机上活动设置有抓取臂，所述管片拼装机上安装工作平台且管片拼装机通过调节组件与行走机构上的回转组件活动连接，调节组件与工作平台相连接；所述行走机构上设置有拼装动力站和动力系统，拼装动力站与管片拼装机相连接。本实用新型整体结构设计紧凑，通过行走机构带动管片拼装机在隧道内行走，适用于任何管片支护施工环境中，不仅可以满足圆形隧道断面管片施工需求，也可以实现异形断面管片拼装，应用广泛、实用性强。

Description

自行式隧道管片拼装装置

技术领域

本实用新型涉及隧道管片拼装的技术领域，尤其涉及一种自行式隧道管片拼装装置。

背景技术

随着隧道与地下工程的大量建设，在极大推动我国地下工程技术发展的同时也带来了新的技术挑战，“深”、“长”、“险”、“大”已成为当前隧道工程的主要特点。传统钻爆法施工，基本采用“喷射混凝土+钢筋网+锚杆+钢拱架+二次衬砌”的支护模式，但随着隧道开挖过程中应力的逐步释放，岩体的持续流变或遇水后膨胀，使支护结构处于极高的受力状态，经常出现锚杆拉断失效、钢拱架扭曲或剪断、喷射混凝土出现开裂等现象；同时“初支+二次衬砌”支护工序繁琐，周期较长。在盾构法施工中采用管片支护方式，将管片迅速准确地安装到刚刚开挖好的隧道表面，用来支护隧道表面，防止地下水的渗透与地表沉降，形成更加稳固的支护系统；但是在管片支护施工中，管片拼装机搭载在盾构机上，存在整体机械机构复杂，体积大，灵活性差的问题。

在专利申请号为“201821800809.2”、专利名称为“管片拼装车”中公开了包括行走车、拼装组件、服务平台、支撑臂组件和控制系统，利用行走车提供带动拼装组件移动拼装，实现灵活转场，适用于装配式衬砌施工，对应用环境要求高。

实用新型内容

针对现有钻爆法施工过程中，管片拼装机搭载在盾构机上，整体机械机构复杂，体积大，灵活性差，并且支护繁琐，支护周期长的技术问题，本实用新型提出一种自行式隧道管片拼装机。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种自行式隧道管片拼装装置，包括管片拼装机，管片拼装机上活动设置有抓取臂，所述管片拼装机上安装有工作平台且管片拼装机通过调节组件与行走机构上的回转组件活动连接，调节组件与工作平台相连接；所述行走机构上设置有拼装动力站和动力系统，拼装动力站与管片拼装机相连接。

优选地，所述管片拼装机上设置有伸缩油缸，伸缩油缸与抓取臂相连接且抓取臂与管片相配合。

优选地，所述调节组件包括机械臂和移动油缸，机械臂安装在管片拼装机上且机械臂与回转组件活动连接，移动油缸安装在机械臂上且移动油缸与工作平台相连接。

优选地，所述回转组件包括机架和回转支撑，回转支撑安装在行走机构上，机架设置在回转支撑上且机架与调节组件中的机械臂活动连接；所述回转支撑通过加固件与工作平台相连接。

优选地，所述行走机构包括底座，底座两侧设置有行走底盘，回转支撑安装在底座上且底座上部设置有安装架和托架，安装架上设置有驾驶室和辅助平台，托架上设置有动力系统和拼装动力站。

优选地，所述行走底盘为履带式底盘或轮胎式底盘。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型整体结构设计紧凑，通过行走机构带动管片拼装机在隧道内行走，并且通过行走机构中的回转机构便于管片拼装机调节拼装方向，可实现混凝土管片及钢制管片的拼装，适用于任何管片支护施工环境中，不仅可以满足圆形隧道断面管片施工需求，也可以实现异形断面管片拼装，应用广泛，灵活性高，实用性强。

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为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型在圆形截面隧道中作业示意图。

图3为本实用新型在圆形截面隧道中拼装示意图。

图4为本实用新型在异形截面隧道中作业示意图。

图5为本实用新型在异形截面隧道中拼装示意图。

图中，1为管片拼装机，2为工作平台，3为移动油缸，4为机械臂，5为机架，6为回转支撑，7为驾驶室，8为动力系统，9为拼装动力站，10为行走底盘，11为抓取臂，12为管片，13为伸缩油缸。

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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种自行式隧道管片拼装装置，包括管片拼装机1，管片拼装机1上活动设置有抓取臂11，所述管片拼装机1上安装有工作平台2且管片拼装机1通过调节组件与行走机构上的回转组件活动连接，调节组件与工作平台2相连接；所述行走机构上设置有拼装动力站9和动力系统8，拼装动力站9与管片拼装机1相连接，动力系统为行走机构提供行走动力，拼装动力站为管片拼装机动作提供动力，利用动力系统和拼装动力站两套独立的动力配给系统，可满足新机研发或挖机底盘改造多种状况需求，并且本实用新型中具有独立动力系统，可采用胶轮式或履带式行走方式，对行驶路面条件适应性强，可实现混凝土管片及钢制管片拼装，不仅可满足圆形隧道断面拼装管片施工需求，也可以实现异性断面管片拼装。

所述管片拼装机1上设置有伸缩油缸13，伸缩油缸13与抓取臂11相连接且抓取臂11与管片12相配合，抓取臂抓取管片后，通过伸缩油缸带动抓取臂从抓取位置伸至隧道洞壁内侧进行拼装。

所述调节组件包括机械臂4和移动油缸3，机械臂4安装在管片拼装机1上且机械臂4与回转组件活动连接，移动油缸3安装在机械臂4上且移动油缸3与工作平台2相连接，通过移动油缸带动工作平台2及管片拼装机前后范围内移动，提高管片拼装机的作业范围，并且操作人员在工作平台上可辅助观察管片拼装实况，实时把控管片之间连接螺栓等作业。

所述回转组件包括机架5和回转支撑6，回转支撑6安装在行走机构上，机架5设置在回转支撑6上且机架5通过销轴与调节组件中的机械臂4活动连接，利用回转支撑6和机架为支撑点，可实现管片拼装机等设备转弯及转弯区域管片拼装，操作灵活；所述回转支撑6通过加固件与工作平台2相连接，利用加固件加固管片拼装机与回转支撑之间连接强度，大大提高整机的连接稳定性。

所述行走机构包括底座，底座两侧设置有行走底盘10，回转支撑6安装在底座上且底座上部设置有安装架和托架，安装架上设置有驾驶室7和辅助平台，托架上设置有动力系统8和拼装动力站9，动力系统包括电机或马达，还可以为柴油发动机、变速箱和变矩器等组件，主要为拼装装置行走、回转、变幅和驾驶室作业等提供电力；拼装动力站包括液压泵站和液压阀组等部件组件，主要为拼装机拼装管片各个动作提供动力。同时，拼装动力站置于底盘尾部，承担整个拼装机机构配重作用，维持整个设备稳定性。

所述行走底盘10为履带式底盘或轮胎式底盘，利用履带式底盘或轮胎式底盘或者其它形式的行走底盘，便于适应不同工况施工环境下，大大提高了整机实用性；如图2和图3所示，在圆形截面隧道内施工作业时，行走底盘通过履带或履带能够在一定角度翻转，进而适应圆形截面行走，大大提高了整机的灵活性，在管片拼装作业时，抓取臂抓取管片后，管片拼装机在驱动电机或马达作用下实现旋转，管片拼装机旋转至待拼装位置后，伸缩油缸伸出带动抓取臂和管片送至洞壁内侧进行拼装；如图4和图5所示，在异形截面隧道内施工作业时，行走底盘通过履带或轮胎自适应隧道地面，调节整机作业姿态后，随后进行管片拼装作业，整体可实现管片连续拼装作业，本实用新型将管片拼装机与盾构机分离，适用于任何管片支护施工环境中，应用广泛、实用性强、灵活性高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自行式隧道管片拼装装置，包括管片拼装机（1），管片拼装机（1）上活动设置有抓取臂（11），其特征在于，所述管片拼装机（1）上安装有工作平台（2）且管片拼装机（1）通过调节组件与行走机构上的回转组件活动连接，调节组件与工作平台（2）相连接；所述行走机构上设置有拼装动力站（9）和动力系统（8），拼装动力站（9）与管片拼装机（1）相连接。

2.根据权利要求1所述的自行式隧道管片拼装装置，其特征在于，所述管片拼装机（1）上设置有伸缩油缸（13），伸缩油缸（13）与抓取臂（11）相连接且抓取臂（11）与管片（12）相配合。

3.根据权利要求1所述的自行式隧道管片拼装装置，其特征在于，所述调节组件包括机械臂（4）和移动油缸（3），机械臂（4）安装在管片拼装机（1）上且机械臂（4）与回转组件活动连接，移动油缸（3）安装在机械臂（4）上且移动油缸（3）与工作平台（2）相连接。

4.根据权利要求1或3所述的自行式隧道管片拼装装置，其特征在于，所述回转组件包括机架（5）和回转支撑（6），回转支撑（6）安装在行走机构上，机架（5）设置在回转支撑（6）上且机架（5）与调节组件中的机械臂（4）活动连接；所述回转支撑（6）通过加固件与工作平台（2）相连接。

5.根据权利要求4所述的自行式隧道管片拼装装置，其特征在于，所述行走机构包括底座，底座两侧设置有行走底盘（10），回转支撑（6）安装在底座上且底座上部设置有安装架和托架，安装架上设置有驾驶室（7）和辅助平台，托架上设置有动力系统（8）和拼装动力站（9）。

6.根据权利要求5所述的自行式隧道管片拼装装置，其特征在于，所述行走底盘（10）为履带式底盘或轮胎式底盘。

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