CN216190772U - 适用于不同直径盾构机过站的轮式托架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架。所述轮式托架包括伸缩式托架、行走轮架和对称设置在每组行走轮架两侧的顶升机构；所述托架包括两根平行纵梁、多组伸缩油缸、连接两根平行纵梁的多根伸缩横梁和对称布设在两根平行纵梁上的多组盾体支撑，多组伸缩油缸分散设置在伸缩横梁上；所述行走轮架通过球面轴承安装在托架底部两侧，并在每个行走轮架底部安装有多对行走轮；所述顶升机构包括顶升支撑和位于顶升支撑下方的液压千斤顶，所述顶升支撑固定安装在托架上，液压千斤顶垂直固定在顶升支撑下方。本实用新型解决了不同直径盾构机长距离过站困难的问题，提高了过站效率，降低了经济成本。

Description

适用于不同直径盾构机过站的轮式托架

技术领域

本实用新型属于地下工程施工技术领域，具体是一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，该托架可以解决由于盾构机体积大、移动不便、同时推进油缸无反力支撑装置等原因而形成的过站困难问题，并且可以适用于不同直径的盾构机过站，提高托架装置的重复利用率。

背景技术

随着社会和城市的快速发展，地下轨道交通已经成为缓解城市交通压力的重要途径，在地下轨道交通的盾构机法施工中，如何快速安全的实现盾构机的转移一直是影响盾构施工效率和盾构施工安全重要因素。

由于盾构机自身体积较大，普通盾构机盾体长度约为100米左右，要实现盾构机整体的调动或转移十分困难，在空旷场地需借助大型起吊机，在隧道掘进时可通过推进油缸推动反力架或管片上的反作用力前进；但是在盾构机过站时，推进油缸没有受力支撑点，而站内空间起吊机无法施工，更无法将盾构机拆卸平移后重新装配，工作效率和施工安全都有较大地影响。传统的解决办法是将盾构机盾体放置在托架上，然后将托架置于铁板上，后用液压千斤顶将托架向前顶进，而随着盾构机和托架的向前平移，托架与铁板直接会产生磨损，由于盾构机自重巨大，托架与铁板之间会产生较大的摩擦力。此方法虽然可以成功实现对盾构机的过站平移，但是效率较低，且由于盾构机自重使得铁板与托架之间产生较大的滑动摩擦力，存在较大的安全隐患，不稳定因素较多。

除此之外，根据盾构施工的要求，其盾构机的尺寸也会有一些不同，现有的盾构机过站托架的尺寸都是固定的，所以对于不同直径的盾构机都需要专门配制尺寸匹配的托架，过站完成后托架不能重复利用，造成较大的经济损失。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，该托架结构简单、使用方便，可以用于不同直径盾构机的长距离过站，解决盾构机长距离过站困难的问题，提高过站效率，并能提高托架的重复利用率。

为了达到上述技术目的，本实用新型提供了一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，其特征在于：所述轮式托架包括伸缩式托架、对称设置在托架长度方向两侧的行走轮架和对称设置在每组行走轮架两侧的顶升机构；所述托架包括两根平行纵梁、多组伸缩油缸、连接两根平行纵梁的多根伸缩横梁和对称布设在两根平行纵梁上的多组盾体支撑，多组伸缩油缸分散设置在伸缩横梁上，并同时工作带动多根伸缩横梁同时伸缩调节托架的宽度；所述行走轮架通过球面轴承安装在托架底部两侧，并在每个行走轮架底部安装有多对行走轮；所述顶升机构包括顶升支撑和位于顶升支撑下方的液压千斤顶，所述顶升支撑固定安装在托架上，液压千斤顶垂直固定在顶升支撑下方，并在液压千斤顶收缩状态下，行走轮架底部的行走轮与行走面或行走轨道接触。

本实用新型较优的技术方案：所述伸缩横梁包括左侧伸缩杆、右侧伸缩杆和连接两伸缩杆的伸缩套，左侧伸缩杆和右侧伸缩杆对称焊接在两根平行纵梁的底部，伸缩套的两端分别套接在两伸缩杆的临近端，并通过多个锁紧螺栓或插销连接；每组伸缩油缸包括两个伸缩油缸，两个伸缩油缸的底座端固定在伸缩套上，活塞端分别通过连接板与左侧伸缩杆和右侧伸缩杆连接。

本实用新型较优的技术方案：所述托架和行走轮架在液压千斤顶顶升状态下撑起离开行走轨道或行走地面，并在球形轴承的作用下，行走轮架旋转180°。

本实用新型较优的技术方案：所述托架配设两组行走轮架，两组行走轮架对称设置在托架的前后部位，每组行走轮架包括对称设置的左、右两个行走轮架，在每个行走轮架的两侧对称设有顶升机构。

本实用新型较优的技术方案：所述托架的伸缩范围适用于直径6～10m 的盾体。

本实用新型较优的技术方案：所述顶升支撑和盾体支撑均为钢板焊接件，钢板厚度30mm，顶升支撑和盾体支撑的支撑面在同一平面上，且均为与盾体表面贴合的弧形面。

本实用新型较优的技术方案：所述液压千斤顶的设计压力为300T，行程为350mm，活塞杆直径200mm。

本实用新型较优的技术方案：所述伸缩横梁采用350*350的H型钢，纵梁和伸缩横梁的连接部位采用焊接的方式连接；所述纵梁由多块钢板焊接而成，每根纵梁上部斜板与底板之间夹角为19.99°；所述纵梁、伸缩横梁、盾体支撑、行走轮架和顶升支撑均采用屈服极限为235MPa的Q235 碳钢，各部件的连接处均采用焊接方式连接；

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型在托架底部装上多套轮组，轮组由外壳、轮轴、轮子、导向轮、导向轴及球形面轴承组成，轮子材料为AISI 1045钢，其屈服极限为5300MPa，装载盾构机后通过有限元分析可得其承受最大应力值为 4280MPa，在材料可承受应力值许可的安全范围内；现有托架与滑动钢板之间会产生摩擦阻力，其摩擦系数为0.15，普通盾构机重量大约为650T，则会产生大约975kN的摩擦阻力；采用带轮对的托架后，轮对与铁轨之间的摩擦系数为0.1，则摩擦阻力可降为650kN，大大减小了摩擦阻力，提高了工作效率。同时轮对与轨道的配套使用，保证了盾构机在平移过程中按照要求和预订的轨迹路线前进，避免了人工平移不精确不协调以及中间可能存在的各种隐患和问题。

(2)本实用新型的托架采用伸缩可调式，两侧的架体通过连接套连接，并通过伸缩油缸进行调节，调节到合适的宽度后，通过多个螺纹将其固定锁紧；该托架可以适用于不同直径的盾构机，提高了托架装置的重复利用率，提高了工作效率，降低了经济成本。

(3)本实用新型的顶升托架、连接型钢和H型钢横梁的主体材料为 350*350的H型钢，H型钢截面形状经济合理，力学性能好，轧制时截面上各点延伸较均匀、内应力小，与普通工字钢比较，具有截面模数大、重量轻、节省金属的优点，可使建筑结构减轻30-40％；又因其腿内外侧平行，腿端是直角，拼装组合成构件，可节约焊接、铆接工作量达25％，这一特性保证了托架在承载盾构机的过程中于承载能力大、截面稳定性好。同时相同截面负荷下.热轧H钢结构比传统钢结构重量减轻15％-20％，也使得其能极好地帮助盾构机平移。

(4)本实用新型液压缸千斤顶组件设计压力为300T，行程为350mm，活塞杆直径200mm,可在盾构机盾体需要平移时将托架和盾构机顶起，同时旋转轮组180°，使得托架和盾构机的移动方向可垂直变动。

本实用新型结构简单、使用方便，适用于不同直径盾构机的长距离过站，提高了托架装置的重复利用率，降低了经济成本；并且解决了现有盾构机在过站时，由于盾构机体积大、移动不便、同时推进油缸无反力支撑装置等原因而形成的过站困难的问题，避免过站过程中需要人工调节或者托架直接在钢板表面滑动摩擦运动，提高了工作效率，降低了因盾构机过站不便而带来的安全风险。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图；

图2是本实用新型的侧视图；

图3是图1中AA剖视图。

图中：1—托架，100—纵梁，101—伸缩横梁，102—伸缩油缸，103—盾体支撑，104—锁紧螺栓或插销，2—行走轮架，200—行走轮，3—顶升机构，300—顶升支撑，301—液压千斤顶。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。附图1至图3均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。

实施例提供了一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，如图1至图3所示，所述轮式托架包括伸缩式托架1、对称设置在托架1长度方向两侧的行走轮架2和对称设置在每组行走轮架2两侧的顶升机构3。所述托架 1包括两根平行纵梁100、多组伸缩油缸102、连接两根平行纵梁100的多根伸缩横梁101和对称布设在两根平行纵梁100上的多组盾体支撑103，多组伸缩油缸102分散设置在伸缩横梁101上，并同时工作带动多根伸缩横梁101同时伸缩调节托架1的宽度，调节范围适用于直径6～10m的盾体。沿着盾构前进方向，托架1靠近末端位置可以设置一节临时结构，可根据盾构机盾体长度和作业环境选择是否加设。所述伸缩横梁101包括左侧伸缩杆、右侧伸缩杆和连接两伸缩杆的伸缩套，左侧伸缩杆和右侧伸缩杆对称焊接在两根平行纵梁100的底部，伸缩套的两端分别套接在两伸缩杆的临近端，并通过多个锁紧螺栓或插销104连接；每组伸缩油缸102包括两个伸缩油缸，两个伸缩油缸的底座端固定在伸缩套上，活塞端分别通过连接板与左侧伸缩杆和右侧伸缩杆连接。所述伸缩横梁101采用350*350的H 型钢，所述纵梁100由多块钢板焊接而成，每根纵梁上部斜板与底板之间夹角为19.99°，所述纵梁100、伸缩横梁101、盾体支撑103均采用屈服极限为235MPa的Q235碳钢，各部件的连接处均采用焊接方式连接。

实施例提供了一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，如图2所示，所述托架1配设两组行走轮架2，两组行走轮架2对称设置在托架1的前后部位，最佳分布方式是按照盾构机物理中心平均分布；每组行走轮架2 包括对称设置的左、右两个行走轮架；每个行走轮架2通过球面轴承安装在托架1底部两侧，并在每个行走轮架2底部安装有多对行走轮200，在每个行走轮架的两侧对称设有顶升机构3；在沿着盾构前进方向，靠近末端的行走轮架2设置两个安装位置，分别针对不同直径盾构机物理中心位置选择合适的安装位置。所述顶升机构3包括顶升支撑300和位于顶升支撑300 下方的液压千斤顶301，所述顶升支撑300固定安装在托架1上，液压千斤顶301垂直固定在顶升支撑300下方，所述液压千斤顶301的设计压力为 300T，行程为350mm，活塞杆直径200mm，液压千斤顶301具体使用数量根据不同直径盾构机重量进行计算确定，其中安全系数取2.5～3.0。在液压千斤顶301收缩状态下，行走轮架2底部的行走轮200与行走面或行走轨道接触；在液压千斤顶301在顶升状态下撑起离开行走轨道或行走地面，并通过球形轴承使行走轮架2旋转180°，进行转向，托架1在未顶升的状态下，行走轮架2可以顺着轨道向前移动，可适用于500m的曲线段。如图 1和图2所示，所述顶升支撑300和盾体支撑103均为钢板焊接件，钢板厚度30mm，顶升支撑300和盾体支撑103的支撑面在同一平面上，且均为与盾体表面贴合的弧形面。

实施例中的行走轮架2由连接板、固定架、轮子及插销组成，轮子通过插销装配在固定架下端，固定架与连接板用销轴连接固定装配在一起，连接板通过螺栓与托架底部连接。实施例中的托架主体部分采用H型钢作为称重材料，保证了托架在承载盾构机的过程中于承载能力大、截面稳定性好，同时相同截面负荷下.热轧H钢结构比传统钢结构重量减轻15％-20％，也使得其能极好地帮助盾构机平移。

本实用新型使用时，为了保证盾构机稳定平移，将盾构机盾体轨道支撑梁和其斜面上的钢轨托住并在水平方向相对固定。轨道支撑梁底板通过螺栓与托架1上部连接固定，托架1底部与行走轮架2通过螺栓连接装配。在盾构机过站平移时，用过站千斤顶液压油缸推动托架1尾部，托架1下部的行走轮架2在推力的作用下可在轨道上滚动前进。由于行走轮架2的行走轮200与铁轨之间的摩擦系数小于托架1底部与铁板之间的摩擦系数，所以托架1前进过程大大减小了摩擦阻力，提高了工作效率。同时行走轮 200与轨道的配套使用，保证了盾构机在平移过程中按照要求和预订的轨迹路线前进，避免了人工平移不精确不协调以及中间可能存在的各种隐患和问题。在到站后，可以通过顶升油缸300将托架1顶升，使行走轮200脱离轨道，然后通过球形轴承使用行走轮架2旋转180度进行转向，在遇到曲线时，也可以采用此方式进行转向调整。

本实用新型中的托架可以根据盾构机盾体的直径进行调整，在调整过程中，可以先确定好调整尺寸，然后将锁紧螺栓或插销104拆卸，通过伸缩油缸102伸缩调整托架1的宽度，调整好之后，再将锁紧螺栓或插销104 固定；为了保证固定效果，两根伸缩杆与伸缩套之间设有多个锁紧螺栓或插销。

综上所述，此移动式盾构机过站托架能够更平稳安全地辅助盾构机进行过站对接。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (8)

1.一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，其特征在于：所述轮式托架包括伸缩式托架(1)、对称设置在托架(1)长度方向两侧的行走轮架(2)和对称设置在每组行走轮架(2)两侧的顶升机构(3)；所述托架(1)包括两根平行的纵梁(100)、多组伸缩油缸(102)、连接两根平行纵梁(100)的多根伸缩横梁(101)和对称布设在两根平行纵梁(100)上的多组盾体支撑(103)，多组伸缩油缸(102)分散设置在伸缩横梁(101)上，并同时工作带动多根伸缩横梁(101)同时伸缩调节托架(1)的宽度；所述行走轮架(2)通过球面轴承安装在托架(1)底部两侧，并在每个行走轮架(2)底部安装有多对行走轮(200)；所述顶升机构(3)包括顶升支撑(300)和位于顶升支撑(300)下方的液压千斤顶(301)，所述顶升支撑(300)固定安装在托架(1)上，液压千斤顶(301)垂直固定在顶升支撑(300)下方，并在液压千斤顶(301)收缩状态下，行走轮架(2)底部的行走轮(200)与行走面或行走轨道接触。

2.根据权利要求1所述的一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，其特征在于：所述伸缩横梁(101)包括左侧伸缩杆、右侧伸缩杆和连接两伸缩杆的伸缩套，左侧伸缩杆和右侧伸缩杆对称焊接在两根平行纵梁(100)的底部，伸缩套的两端分别套接在两伸缩杆的临近端，并通过多个锁紧螺栓或插销(104)连接；每组伸缩油缸(102)包括两个伸缩油缸，两个伸缩油缸的底座端固定在伸缩套上，活塞端分别通过连接板与左侧伸缩杆和右侧伸缩杆连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，其特征在于：所述托架(1)和行走轮架(2)在液压千斤顶(301)顶升状态下撑起离开行走轨道或行走地面，并在球形轴承的作用下，行走轮架(2)旋转180°。

4.根据权利要求1或2所述的一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，其特征在于：所述托架(1)配设两组行走轮架(2)，两组行走轮架(2)对称设置在托架(1)的前后部位，每组行走轮架(2)包括对称设置的左、右两个行走轮架，在每个行走轮架的两侧对称设有顶升机构(3)。

5.根据权利要求1或2所述的一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，其特征在于：所述托架(1)的伸缩范围适用于直径6～10m的盾体。

6.根据权利要求1或2所述的一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，其特征在于：所述顶升支撑(300)和盾体支撑(103)均为钢板焊接件，钢板厚度30mm，顶升支撑(300)和盾体支撑(103)的支撑面在同一平面上，且均为与盾体表面贴合的弧形面。

7.根据权利要求1或2所述的一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，其特征在于：所述液压千斤顶(301)的设计压力为300T，行程为350mm，活塞杆直径200mm。

8.根据权利要求1或2所述的一种适用于不同直径盾构机过站的轮式托架，其特征在于：所述伸缩横梁(101)采用350*350的H型钢，纵梁(100)和伸缩横梁(101)的连接部位采用焊接的方式连接；所述纵梁(100)由多块钢板焊接而成，每根纵梁上部斜板与底板之间夹角为19.99°；所述纵梁(100)、伸缩横梁(101)、盾体支撑(103)、行走轮架(2)和顶升支撑(300)均采用屈服极限为235MPa的Q235碳钢，各部件的连接处均采用焊接方式连接。

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