矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道盾構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市地下空間的大規(guī)模的開發(fā)，盾構(gòu)法施工技術(shù)因其對地上、地下構(gòu)筑物、周邊環(huán)境影響小，保證交通通行、減少道路中斷、管線搬迀等優(yōu)勢，越來越多地被應(yīng)用于城市道路、地下共同溝、地鐵隧道施工，縱觀國內(nèi)外盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，其趨勢將是多元化和多樣化的。在隧道斷面方面，除了向超大直徑斷面隧道發(fā)展以外，也向異形斷面隧道發(fā)展。從隧道的使用功能來分析，公路隧道、鐵路隧道、地鐵隧道、人行地道、地下共同溝的斷面形式以矩形或類矩形最為合適，最為經(jīng)濟(jì)，因而矩形盾構(gòu)的研發(fā)和應(yīng)用意義十分重大。
[0003]然而，盾構(gòu)技術(shù)在發(fā)展的同時(shí)也面臨著諸多的挑戰(zhàn)，其中，管片拼裝機(jī)就是重要的挑戰(zhàn)之一。通常的管片拼裝機(jī)只能實(shí)現(xiàn)六個(gè)方向的自由度調(diào)節(jié)，然而在實(shí)際的拼裝過程中，管片的實(shí)際位置并不會(huì)這么規(guī)則的沿著這六個(gè)自由度，因此會(huì)造成實(shí)際拼裝管片過程中造成管片定位的不準(zhǔn)確，影響管片拼裝的速度以及質(zhì)量。
[0004]因此，有必要研制出全新的、適用于矩形盾構(gòu)的管片拼裝機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于上述問題，本發(fā)明提供了一種矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)，由矩形盾構(gòu)開挖形成的矩形隧道包括兩個(gè)拼裝空間，所述管片拼裝系統(tǒng)包括兩個(gè)拼裝機(jī)，兩個(gè)所述拼裝空間內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)所述拼裝機(jī)，所述拼裝機(jī)包括:
[0006]軸向平移機(jī)構(gòu)，包括與盾構(gòu)主機(jī)連接且沿盾構(gòu)軸線方向設(shè)置的兩個(gè)軸向?qū)к壓驮O(shè)于兩個(gè)所述軸向?qū)к壣锨铱裳厮鲚S向?qū)к壱苿?dòng)的固定盤體；
[0007]回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括設(shè)于所述固定盤體上且可沿盾構(gòu)軸線方向繞所述固定盤體旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)盤體；
[0008]提升機(jī)構(gòu)，包括對稱設(shè)置于所述回轉(zhuǎn)盤體上的兩個(gè)導(dǎo)向座和分別設(shè)于兩個(gè)所述導(dǎo)向座內(nèi)且可沿所述導(dǎo)向座的軸線方向移動(dòng)的兩個(gè)提升柱；
[0009]橫向平移機(jī)構(gòu)，包括沿垂直于導(dǎo)向座的軸線方向固設(shè)于兩個(gè)所述提升柱上的機(jī)架、設(shè)于所述機(jī)架內(nèi)的兩個(gè)橫向?qū)к壓驮O(shè)于兩個(gè)所述橫向?qū)к壣锨铱裳厮鰴M向?qū)к壱苿?dòng)的吊裝架；
[0010]微調(diào)機(jī)構(gòu)，包括可伸縮地設(shè)置于所述吊裝架底部的球鉸油缸和多個(gè)調(diào)偏油缸，所述球鉸油缸上設(shè)于用于固定管片的吊具，所述調(diào)偏油缸上設(shè)有墊塊。
[0011]本發(fā)明的矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)，拼裝機(jī)通過軸向平移機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)拼裝機(jī)沿盾構(gòu)軸線方向移動(dòng)，通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)拼裝機(jī)繞盾構(gòu)軸線方向旋轉(zhuǎn)，通過提升機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)拼裝機(jī)沿導(dǎo)向座的軸線方向移動(dòng)，通過橫向平移機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)拼裝機(jī)沿垂直于導(dǎo)向座的軸線方向移動(dòng)，通過微調(diào)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)管片以球鉸油缸為中心沿導(dǎo)向座的軸線方向移動(dòng)微調(diào)、繞導(dǎo)向座的軸線方向旋轉(zhuǎn)微調(diào)、繞垂直于導(dǎo)向座的軸線方向旋轉(zhuǎn)微調(diào)、以及繞盾構(gòu)軸線方向旋轉(zhuǎn)微調(diào)，通過微調(diào)機(jī)構(gòu)的作用可以對管片的空間姿態(tài)進(jìn)行微調(diào)，以滿足工況要求，實(shí)現(xiàn)可沿八個(gè)自由度進(jìn)行調(diào)節(jié)的盾構(gòu)管片拼裝機(jī)。
[0012]本發(fā)明的矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)，每臺(tái)拼裝機(jī)完成各自拼裝空間內(nèi)的管片拼裝任務(wù)，通過兩臺(tái)拼裝機(jī)的配合，共同拼裝完成矩形隧道的整環(huán)矩形管片。另外，兩臺(tái)拼裝機(jī)工作時(shí)可以利用各自的軸向平移機(jī)構(gòu)實(shí)行錯(cuò)位拼裝，以充分利用兩臺(tái)拼裝機(jī)之間的空間，解決兩臺(tái)拼裝機(jī)同時(shí)作業(yè)容易干涉、控制復(fù)雜的難題。
[0013]本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述固定盤體通過連接于所述固定盤體與所述軸向?qū)к壷g的軸向平移油缸沿所述軸向?qū)к壱苿?dòng)。
[0014]本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述軸向?qū)к壣显O(shè)有第一導(dǎo)向槽，所述固定盤體上設(shè)有與所述第一導(dǎo)向槽相配合的第一滾輪組。
[0015]本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)盤體的回轉(zhuǎn)電機(jī)，所述回轉(zhuǎn)盤體的內(nèi)環(huán)面設(shè)有第一齒條，所述回轉(zhuǎn)電機(jī)的機(jī)軸上設(shè)有與所述第一齒條相配合的第二齒條。
[0016]本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述提升柱通過設(shè)置于所述機(jī)架上的提升油缸沿所述導(dǎo)向座的軸線方向移動(dòng)。
[0017]本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述吊裝架通過連接于所述吊裝架與所述機(jī)架之間的橫向平移油缸沿所述橫向?qū)к壱苿?dòng)。
[0018]本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述橫向?qū)к壣显O(shè)有第二導(dǎo)向槽，所述吊裝架上設(shè)有與所述第二導(dǎo)向槽相配合的第二滾輪組。
[0019]本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述吊裝架底部設(shè)有調(diào)偏座，所述球鉸油缸設(shè)于所述調(diào)偏座的中心，多個(gè)所述調(diào)偏油缸均勻設(shè)置于以所述球鉸油缸為圓心的同一圓周上。
[0020]本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述調(diào)偏油缸的數(shù)量為四個(gè)。
[0021]本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，兩個(gè)所述拼裝空間之間拼裝有中隔墻，所述中隔墻由任一所述拼裝機(jī)拼裝而成。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)的俯視圖。
[0025]圖4是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)的橫向平移機(jī)構(gòu)及微調(diào)機(jī)構(gòu)的仰視圖。
[0026]圖5是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)繞盾構(gòu)軸線方向旋轉(zhuǎn)的示意圖。
[0027]圖6是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)沿導(dǎo)向座的軸線方向移動(dòng)的示意圖。
[0028]圖7是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)沿垂直于導(dǎo)向座的軸線方向移動(dòng)的示意圖。
[0029]圖8是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)的提升機(jī)構(gòu)的極限位置示意圖。
[0030]圖9是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)上的管片沿導(dǎo)向座的軸線方向移動(dòng)微調(diào)的示意圖。
[0031]圖10是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)上的管片繞盾構(gòu)軸線方向旋轉(zhuǎn)微調(diào)的示意圖。
[0032]圖11是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的工作示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0034]圖1是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)的俯視圖，圖4是本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)的拼裝機(jī)的橫向平移機(jī)構(gòu)及微調(diào)機(jī)構(gòu)的仰視圖。配合參看圖1?圖4所示，本發(fā)明矩形盾構(gòu)管片拼裝系統(tǒng)，由矩形盾構(gòu)開挖形成的矩形隧道包括兩個(gè)拼裝空間1，所述管片拼裝系統(tǒng)包括兩個(gè)拼裝機(jī)2，兩個(gè)所述拼裝空間I內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)所述拼裝機(jī)2，兩個(gè)所述拼裝空間I之間拼裝有中隔墻3，所述中隔墻3由任一所述拼裝機(jī)2拼裝而成，其中，所述拼裝機(jī)包括整合而成的軸向平移機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、橫向平移機(jī)構(gòu)以及微調(diào)機(jī)構(gòu)，其中:
[0035]軸向平移機(jī)構(gòu)，包括與盾構(gòu)主機(jī)連接且沿盾構(gòu)軸線方向設(shè)置的兩個(gè)軸向?qū)к?10和設(shè)于兩個(gè)所述軸向?qū)к塈1上且可沿所述軸向?qū)к?10移動(dòng)的固定盤體120 ;具體地，所述軸向?qū)к?10上設(shè)有第一導(dǎo)向槽，所述固定盤體120上設(shè)有與所述軸向?qū)к?10的第一導(dǎo)向槽相配合的第一滾輪組，所述固定盤體120通過連接于所述固定盤體120與所述軸向?qū)к?10之間的軸向平移油缸130的驅(qū)動(dòng)沿所述軸向?qū)к?10移動(dòng)。
[0036]回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，包括設(shè)于所述固定盤體120上且可沿盾構(gòu)軸線方向繞所述固定盤體120旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)盤體210。具體地，結(jié)合圖3所示，所述回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動(dòng)所述回轉(zhuǎn)盤體210的回轉(zhuǎn)電機(jī)220，所述回轉(zhuǎn)盤體210的內(nèi)環(huán)面設(shè)有第一齒條，所述回轉(zhuǎn)電機(jī)220的機(jī)軸上設(shè)有與所述回轉(zhuǎn)盤體210的第一齒條相配合的第二齒條，回轉(zhuǎn)盤體210在回轉(zhuǎn)電機(jī)220的驅(qū)動(dòng)可沿盾構(gòu)軸線方向繞所述固定盤體120旋轉(zhuǎn)。
[0037]提升機(jī)構(gòu)，包括對稱設(shè)置于所述回轉(zhuǎn)盤體210上的兩個(gè)導(dǎo)向座310和分別設(shè)于兩個(gè)所述導(dǎo)向座310內(nèi)且可沿所述導(dǎo)向座310的軸線方向移動(dòng)的兩個(gè)提升柱320 ;結(jié)合圖3所示，優(yōu)選地，所述回轉(zhuǎn)盤體210上同一側(cè)的導(dǎo)向座310的數(shù)量可以為兩個(gè)。
[0038]橫向平移機(jī)構(gòu)，包括沿垂直于導(dǎo)向座310的軸線方向固設(shè)于兩個(gè)所述提升柱320上的機(jī)架410、設(shè)于所述機(jī)架410內(nèi)的兩個(gè)橫向?qū)к?20和設(shè)于兩個(gè)所述橫向?qū)к?20上且可沿所述橫向?qū)к?20移動(dòng)的吊裝架430。具體地，所述提升柱320通過設(shè)置于所述機(jī)架410上的提升油缸的驅(qū)動(dòng)沿所述導(dǎo)向座310的軸線方向移動(dòng)。所述橫向?qū)к?20上設(shè)有第二導(dǎo)向槽，所述吊裝架430上設(shè)有與所述橫向?qū)к?20的第二導(dǎo)向槽相配合的第二滾輪組。所述吊裝架430通過連接于所述吊裝架430與所述機(jī)架410之間的橫向平移油缸