CN216477372U - 盾构机的多功能台车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及盾构机的多功能台车系统，其包括车体和行走机构，台车系统还包括：浆液拌制设备，其用于注浆浆液的拌制；吊装设备，其设置在车体上，且包括用于吊装通风管路的第一吊装单元、及用于吊装轨枕的第二吊装单元，随着车体的推进；车道拓宽设备，其与口字件相配合并在口字件的一侧或相对两侧形成拓宽区。本实用新型在盾构机超长距离连续掘进过程中，能够保证同步注浆浆液的充足、提高隧道内的通风效果、保证隧道内行车通常、以及实现轨枕的反复利用，从而有效降低施工成本，提高施工效率。

Description

盾构机的多功能台车系统

技术领域

本实用新型属于盾构机领域，具体涉及一种盾构机的多功能台车系统。

背景技术

如今我国已是世界上隧道及地下工程规模最大、数量最多、地质条件最复杂、修建技术发展速度最快的国家。台车作为后配套设施的承载结构，分解了盾构机主机的部分功能，解决了盾构主机过于繁杂庞大的问题，保证盾构施工的正常进行。

目前，盾构法隧道施工广泛应用于水利水电工程、城市轨道交通、公路隧道建设中。随着我国盾构工程事业的蓬勃发展，我们施建的工程地质条件及施工技术难度也越来越大，尤其是在复杂地质条件、超长距离盾构施工过程中，大直径盾构机甚至超大直径盾构机应用将越来越广泛。

然而，在实际施工过程中，由于施工难度加大，盾构机体量加大，这些要求盾构机主机的性能越来越强大，后配套设施的功能也需要越来越完善，而现有的盾构机的配套台车功能单一，在盾构机超长距离连续掘进时容易存在以下问题：

1、台车上所能承载的同步注浆用的浆液量有限，无法满足注浆需求；

2、不能在掘进过程中同步安装隧道通风设备，导致隧道内空气质量差，影响施工人员健康；

3、口字件上可供工程车辆行驶的区域过窄，现有的台车无法满足工程车辆会车或调头行驶的功能需求；

4、作为固定口字件的夹具，每推进一环距离后，需要在口字件的前端吊装新的轨枕，而现有的台车无法满足这一功能需求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的盾构机的多功能台车系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：

一种盾构机的多功能台车系统，其包括车体和行走机构，台车系统还包括：

浆液拌制设备，其用于注浆浆液的拌制，其中浆液拌制设备设置在车体上并与车体相同步运动，且包括粉料供应单元、搅拌单元、及用于分别控制粉料供应单元和搅拌单元的操控单元；

吊装设备，其设置在车体上，且包括用于吊装通风管路的第一吊装单元、及用于吊装轨枕的第二吊装单元，随着车体的推进，第一吊装单元能够同步吊装通风管路，第二吊装单元能够同步将口字件后方的轨枕吊送至前方；

车道拓宽设备，其与口字件相配合并在口字件的一侧或相对两侧形成拓宽区，且拓宽区与车体相同步运动设置。

优选地，车体包括分别位于口字件相对两侧的两个承载平台、连接在两个承载平台上的车架，其中粉料供应单元设置在车架的顶部，搅拌单元有两组且分别设置在两组承载平台上。这样设置，结构合理紧凑，且能够有效增加台车的制浆能力。

具体的，粉料供应单元包括粉料罐、及粉料传输管路，其中粉料罐为卧式储存罐，并可供盾构机掘进11~13环所需的注浆量。

进一步的，粉料供应单元还包括用于粉料入料产生的粉尘收集的集尘罐，其中集尘罐与粉料罐内腔的顶部相连通设置。样设置，减少加料时的粉尘溢出，提高施工环境质量；同时收集的粉料可以分离使用，减少浪费，降低成本。

优选地，搅拌单元包括高速搅拌罐和低速搅拌罐，其中粉料罐与对应的高速搅拌罐相连通并用于拌制注浆浆液，低速搅拌罐与高速搅拌罐相连通设置，并用于注浆浆液的储存。这样设置，注浆浆液搅拌完成后，可以通过低速搅拌罐进行储存和预拌，避免发生沉淀，便于保持注浆浆液的均质性，保证注浆效果。

优选地，第一吊装单元包括设置在车架顶部的多组电动葫芦。

具体的，电动葫芦设置在车架顶部的后端，且车架顶部的后方还形成有与电动葫芦相配合的吊装口，电动葫芦吊起通风管路后通过吊装口进行吊装。这样设置，能够避开前方台车的作业，便于实现通风管路的同步安装，有效提高施工效率。

优选地，第二吊装单元包括转动连接在车架顶部后端的悬臂、及沿着悬臂往复运动的吊挂部，其中悬臂与电动葫芦相错开设置。这样设置，悬臂吊能够灵活转向，实现多角度吊装。

优选地，车道拓宽设备包括平行设置在口字件相对两侧并与车体相固定连接的拓宽平台，其中拓宽区形成在每个拓宽平台的顶面。这样设置，便于工程车辆会车或调头。

具体的，每个拓宽区与口字件的顶面齐平设置。这样设置，保证车道平坦，避免工程车辆行驶颠簸。

由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型在盾构机超长距离连续掘进过程中，能够保证同步注浆浆液的充足、提高隧道内的通风效果、保证隧道内行车通常、以及实现轨枕的反复利用，从而有效降低施工成本，提高施工效率。

附图说明

图1为本实用新型的台车系统的结构示意图；

图2为图1中车体的右视示意图；

图3为图1中车体的俯视示意图；

图4为图1中第二吊装单元的放大示意图（吊挂部向后伸出）；

图5为图1中车道拓宽设备的右视示意图；

其中：K、口字件；G、轨枕；S、隧道；

1、行走机构；10、支座；11、滚轮；

2、车体；20、承载平台；21、车架；211、第一架体；212、第二架体；213、第三架体；t、登高梯；

3、浆液拌制设备；30、粉料供应单元；300、粉料罐；a0、膨润土罐；a1、水泥粉罐；301、粉料传输管路；302、集尘罐；31、搅拌单元；310、高速搅拌罐；b1、第一搅拌罐；b2、第二搅拌罐；311、低速搅拌罐；b3、第三搅拌罐；b4、第四搅拌罐；32、操控单元；320、操控室；

4、吊装设备；41、第一吊装单元；410、环链电动葫芦；42、第二吊装单元；420、悬臂吊；421、吊挂部；

5、车道拓宽设备；50、拓宽平台。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

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。在本申请的描述中，“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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1所示，本实施例的多功能台车系统，其包括行走机构1、车体2、浆液拌制设备3、吊装设备4、及车道拓宽设备5。

结合图2所示，位于口字件K通过轨枕G固定连接在隧道S的底部，其中轨枕G上形成有位于口字件K相对两侧的轨道，行走机构1包括对应在每条轨道上的支座10、及设置在制作10下端部并与对应轨道相配合的滚轮11，且行走机构1在隧道S内随着盾构机同步移动。

本例中，车体2包括承载平台20和车架21，其中承载平台20有两个且分别水平设置在两个支座10 的顶端；车架21由H型钢及钢板拼接而成，且包括分别自两个承载平台20竖直向上延伸的第一架体211和第二架体212、及连接在第一架体211和第二架体212顶端之间的第三架体213。

同时，在第一架体211和第二架体212的前端分别设有自下而上连接至第三架体213的登高梯t。

本例中，浆液拌制设备3与车体2同步运动设置，且用于同步注浆用的水泥浆液的拌制，其中浆液拌制设备3包括粉料供应单元30、搅拌单元31、及用于分别控制粉料供应单元30和搅拌单元31的操控单元32，其中粉料供应单元30设置在第三架体213的中部，搅拌单元31有两组且分别设置在两组承载平台20上。这样设置，结构合理紧凑，且能够有效增加台车的制浆能力。

粉料供应单元30包括粉料罐300、粉料传输管路301、及用于粉料入料产生的粉尘收集的集尘罐302，其中粉料罐300为卧式储存罐，并可供盾构机掘进12环所需的注浆量。

具体的，粉料罐300包括膨润土罐a0和水泥粉罐a1，其中膨润土罐a0和水泥粉罐a1均为卧式储存罐，且可供盾构机掘进12环。这样设置，储量合理，满足施工需求。

膨润土罐a0和水泥粉罐a1沿着车体2长度方向并排间隔分布，且膨润土罐a0和水泥粉罐a1分别自底部形成有出料口。

具体的，粉料传输管路301采用螺旋输送，并对应设置在膨润土罐a0和水泥粉罐a1底部的出料口处。

具体的，集尘罐302用于水泥及膨润土入料产生的粉尘收集，其中集尘罐302设置在膨润土罐a0和水泥粉罐a1之间，并通过管道分别连通至膨润土罐a0和水泥粉罐a1内腔的顶部。这样设置，减少加料时的粉尘溢出，提高施工环境质量；同时收集的粉料可以分离使用，减少浪费，降低成本。

搅拌单元31包括高速搅拌罐310和低速搅拌罐311。这样设置，注浆浆液搅拌完成后，可以通过低速搅拌罐进行储存和预拌，避免发生沉淀，便于保持注浆浆液的均质性，保证注浆效果。

具体的，高速搅拌罐310包括分别与膨润土罐a0和水泥粉罐a1对应连通设置的第一搅拌罐b1和第二搅拌罐b2, 低速搅拌罐311包括与第一搅拌罐b1和第二搅拌罐b2对应连通的第三搅拌罐b3和第四搅拌罐b4，其中第一搅拌罐b1与第三搅拌罐b3所形成的膨润土液搅拌组有一组并设置在两个承载平台20中的一个上，第二搅拌罐b2和第四搅拌罐b4所形成的泥浆搅拌组有两组，且分别设置在两个承载平台20上。

也就是说，第一搅拌罐b1拌制好的膨润土液进入第三搅拌罐b3低速搅拌储存，并自第三搅拌罐b3进入第二搅拌罐b2中与水泥粉搅拌制成泥浆，且拌制好的泥浆从第二搅拌罐b2中进入第四搅拌罐b4中低速搅拌储存。

当然，本实施例还包括适应性安置在车体2上并用于提供第一搅拌罐b1和第二搅拌罐b2造浆用水的清水供应设备。

具体的，操控单元32包括分别设置在两个承载平台20上的两个操控室320，其主要功能为进行制浆工作时，通过面板操作实现膨润土液的制作、膨润土液的转移、稳定剂与水混合搅拌后与膨润土液的混合、及水泥粉料与混合料的混合等，完成制浆作业。

结合图3所示，吊装设备4包括用于吊装通风管路的第一吊装单元41、及用于吊装轨枕G的第二吊装单元42，其中随着车体2的推进，第一吊装单元41能够同步吊装通风管路，第二吊装单元42能够同步将口字件K后方的轨枕G吊送至前方。

具体的，第一吊装单元41包括并排设置在第三架体213后端的八组环链电动葫芦410，其中每个环链电动葫芦410的起重量为1吨、吊装高度为10米。

同时，在第一架体211顶部的后方还形成有与环链电动葫芦410相配合的吊装口，其中吊装口的规格为2.5m*2.5m，环链电动葫芦410吊起通风管路后通过吊装口进行吊装。这样设置，能够避开前方台车的作业，便于实现通风管路的同步安装，有效提高施工效率。

结合图4所示，第二吊装单元42有两组，且对应设置在第一架体211和第二架体212顶部的后端，其中每组第二吊装单元42包括转动连接在对应架体顶部后端的悬臂吊420、及沿着悬臂吊420往复运动的夹持部421，其中悬臂吊420与环链电动葫芦410相错开设置。这样设置，悬臂吊能够灵活转向，实现多角度吊装。

本例中，车道拓宽设备5衔接在车体2的后方并通过车体2的牵引与车体2相同步运动。

结合图5所示，车道拓宽设备5包括平行设置在口字件K相对两侧的拓宽平台50，其中每个拓宽平台50的顶面形成供工程车辆调头或会车的拓宽区，且每个拓宽平台50自底端行走在隧道S的底部。这样设置，便于工程车辆会车或调头。

具体的，每个拓宽区与口字件K的顶面齐平设置。这样设置，保证车道平坦，避免工程车辆行驶颠簸。

综上，本实施具有以下优势：

1、在盾构机超长距离连续掘进过程中，能够保证同步注浆浆液的充足、提高隧道内的通风效果、保证隧道内行车通常、以及实现轨枕的反复利用，从而有效降低施工成本，提高施工效率；

2、结构简单紧凑，布局合理，能够充分利用狭窄的隧道空间。

以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种盾构机的多功能台车系统，其包括车体和行走机构，其特征在于：所述台车系统还包括：

浆液拌制设备，其用于注浆浆液的拌制，其中所述浆液拌制设备设置在所述车体上并与所述车体相同步运动，且包括粉料供应单元、搅拌单元、及用于分别控制所述粉料供应单元和所述搅拌单元的操控单元；

吊装设备，其设置在所述车体上，且包括用于吊装通风管路的第一吊装单元、及用于吊装轨枕的第二吊装单元，随着所述车体的推进，所述第一吊装单元能够同步吊装所述通风管路，所述第二吊装单元能够同步将口字件后方的所述轨枕吊送至前方；

车道拓宽设备，其与所述口字件相配合并在所述口字件的一侧或相对两侧形成拓宽区，且所述拓宽区与所述车体相同步运动设置。

2.根据权利要求1所述的盾构机的多功能台车系统，其特征在于：所述车体包括分别位于所述口字件相对两侧的两个承载平台、连接在两个所述承载平台上的车架，其中所述粉料供应单元设置在所述车架的顶部，所述搅拌单元有两组且分别设置在两组所述承载平台上。

3.根据权利要求2所述的盾构机的多功能台车系统，其特征在于：所述粉料供应单元包括粉料罐、及粉料传输管路，其中所述粉料罐为卧式储存罐，并可供盾构机掘进11~13环所需的注浆量。

4.根据权利要求3所述的盾构机的多功能台车系统，其特征在于：所述粉料供应单元还包括用于粉料入料产生的粉尘收集的集尘罐，其中所述集尘罐与所述粉料罐内腔的顶部相连通设置。

5.根据权利要求3所述的盾构机的多功能台车系统，其特征在于：每组所述搅拌单元包括高速搅拌罐和低速搅拌罐，其中所述粉料罐与对应的所述高速搅拌罐相连通并用于拌制所述注浆浆液，所述低速搅拌罐与所述高速搅拌罐相连通设置，并用于所述注浆浆液的储存。

6.根据权利要求2所述的盾构机的多功能台车系统，其特征在于：所述第一吊装单元包括设置在所述车架顶部的多组电动葫芦。

7.根据权利要求6所述的盾构机的多功能台车系统，其特征在于：所述电动葫芦设置在所述车架顶部的后端，且所述车架顶部的后方还形成有与所述电动葫芦相配合的吊装口，所述电动葫芦吊起通风管路后通过所述吊装口进行吊装。

8.根据权利要求7所述的盾构机的多功能台车系统，其特征在于：所述第二吊装单元包括转动连接在所述车架顶部后端的悬臂、及沿着所述悬臂往复运动的吊挂部，其中所述悬臂与所述电动葫芦相错开设置。

9.根据权利要求2所述的盾构机的多功能台车系统，其特征在于：所述车道拓宽设备包括平行设置在所述口字件相对两侧并与所述车体相固定连接的拓宽平台，其中所述拓宽区形成在每个所述拓宽平台的顶面。

10.根据权利要求9所述的盾构机的多功能台车系统，其特征在于：每个所述拓宽区与所述口字件的顶面齐平设置。

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