本發(fā)明涉及盾構(gòu)機領域，特別涉及一種盾構(gòu)機殼體的校正工裝及校正盾構(gòu)機殼體的方法。

背景技術：

盾構(gòu)機殼體是盾構(gòu)機工作的關鍵部件，盾構(gòu)機殼體沿其軸向從前到后分為前盾、中盾和后盾三段，這三段盾構(gòu)機殼體都是筒狀結(jié)構(gòu)，且前盾和中盾通過多個推進油缸連接，多個推進油缸用于提供給盾構(gòu)機向前的掘進力，中盾和后盾通過多個鉸接油缸連接，用于盾構(gòu)機轉(zhuǎn)向。盾構(gòu)機工作時，其主要工作過程為前盾的前方的刀盤挖掘，待挖掘一段距離后，后盾鋪設管片，管片圍成隧道，用于支撐土體。

為保證推進油缸及鉸接油缸的工作能夠順利進行，并且減少盾構(gòu)機殼體在工作時的摩擦阻力，盾構(gòu)機殼體需要滿足：前盾、中盾和后盾的圓柱度不超過±4mm的要求，且三段盾構(gòu)機殼體之間的直徑段差均不超過±3mm的要求，否則會加快推進油缸及鉸接油缸在使用工程中的磨損速度，同時影響盾構(gòu)機工作效率。前盾、中盾和后盾在分別滾制成型后都需多次校圓，最后一次為精細校圓，在精細校圓過程中需準確測量前盾、中盾和后盾的內(nèi)徑，并對前盾、中盾和后盾進行校正使其滿足要求。

在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術至少存在以下問題：

現(xiàn)有的校正盾構(gòu)機殼體的方法為：先測量盾構(gòu)機殼體的直徑，根據(jù)直徑的尺寸通過火焰校正的方法對盾構(gòu)機殼體進行校正。但是，在測量盾構(gòu)機殼體的內(nèi)徑時，常用的方法為采用尺測量盾構(gòu)機殼體，選擇測量到的最大直徑作為盾構(gòu)機殼體的直徑，該方法雖然簡便，但是因盾構(gòu)機殼體的尺寸較大，大多為6m以上，這使得測量的盾構(gòu)機殼體的直徑存在較大的誤差，由于測量誤差較大，使得盾構(gòu)機殼體不能被準確校圓，從而不利于盾構(gòu)機的順利工作。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中盾構(gòu)機殼體校圓不準確的問題，本發(fā)明實施例提供了一種盾構(gòu)機殼體的校正工裝及校正方法。所述技術方案如下：

一方面，本發(fā)明提供了一種盾構(gòu)機殼體的校正工裝，適用于盾構(gòu)機殼體的精細校正，所述盾構(gòu)機殼體的校正工裝包括：支撐組件和校正組件，所述支撐組件包括：基準柱和基準座，所述基準柱的第一端安裝在所述基準座上，且所述基準柱的軸線與所述基準座的中心線重合，所述基準柱的外壁上沿所述基準柱的徑向方向開設有多個安裝孔。

所述校正組件包括：第一基準環(huán)、第二基準環(huán)、定位組件、多個支撐桿和多個調(diào)節(jié)支撐桿，所述第一基準環(huán)與所述第二基準環(huán)同心布置，且所述第一基準環(huán)的外環(huán)直徑小于所述第二基準環(huán)的內(nèi)環(huán)直徑，每個所述支撐桿的第一端均固定在所述第一基準環(huán)上，每個所述支撐桿的第二端均固定在所述第二基準環(huán)上，且所述支撐桿的軸線與所述第二基準環(huán)的半徑重合，所述定位組件插裝在所述安裝孔內(nèi)，所述第一基準環(huán)套裝在所述基準柱的外壁上且通過所述定位組件支撐，所述定位組件插裝在對應的所述安裝孔上并支撐所述第一基準環(huán)，多個所述調(diào)節(jié)支撐桿分別沿所述第二基準環(huán)的圓周方向活動安裝在所述第二基準環(huán)上，所述調(diào)節(jié)支撐桿的第一端圍成圓形，所述圓形的半徑與所述盾構(gòu)機殼體的內(nèi)壁半徑相同，且所述調(diào)節(jié)支撐桿被配置為沿所述盾構(gòu)機殼體的徑向方向支撐在所述盾構(gòu)機殼體的內(nèi)壁上。

具體地，所述調(diào)節(jié)支撐桿包括螺栓，所述第二基準環(huán)上對應每個所述調(diào)節(jié)支撐桿的位置分別設置有安裝板，所述安裝板上開設有與所述螺栓相配合的螺栓孔，所述螺栓通過所述螺栓孔安裝在所述安裝板上。

具體地，所述支撐桿上沿所述支撐桿的軸線方向設置有定位線。

具體地，所述第一基準環(huán)包括：第一基準板、第二基準板和基準套筒，所述第一基準板和所述第二基準板均為圓環(huán)形，且所述第一基準板和所述第二基準板分別套設在所述基準套筒的兩端，所述支撐桿的第一端裝夾固定在所述第一基準板和所述第二基準板之間。

具體地，所述基準柱與所述基準座之間固定有加強筋。

具體地，所述基準座為圓形座，所述基準柱為圓柱型，且所述基準座的中心線與所述基準柱的軸線重合，所述基準柱的第二端的圓心上設置有定位點。

另一方面，本發(fā)明提供了一種采用上述校正工裝校正盾構(gòu)機殼體的方法，所述方法包括：

測量所述盾構(gòu)機殼體沿所述盾構(gòu)機殼體的外壁的周長。

在工作臺上繪制出基準圓的輪廓線，所述基準圓的周長與所述盾構(gòu)機殼體的外壁的周長相同，并標記出所述基準圓的圓心。

將所述盾構(gòu)機殼體的外壁對應所述基準圓的輪廓線布置。

將所述校正工裝的基準柱與所述基準圓的圓心對齊，并使多個所述調(diào)節(jié)支撐桿的第二端分別沿所述盾構(gòu)機殼體的徑向方向支撐在所述盾構(gòu)機殼體的內(nèi)壁上。

沿所述支撐桿的軸向方向測量所述盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑。

若所述盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑處于設定數(shù)值范圍外，則根據(jù)測得的所述盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑判斷所述盾構(gòu)機殼體上待校正的部位，通過所述調(diào)節(jié)支撐桿支撐所述盾構(gòu)機殼體進行校正。

具體地，所述將所述校正工裝的基準柱與所述基準圓的圓心對齊，包括：

測量所述基準座的直徑，以所述基準圓的圓心為中心繪制出與所述基準座的外輪廓形狀相同的基準座輪廓線，將所述基準座按照所述基準座輪廓線布置，使所述基準圓的圓心與所述盾構(gòu)機殼體的校正工裝對齊。

具體地，所述沿所述支撐桿的軸向方向測量所述盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑，包括：沿所述支撐桿的軸向方向，測量所述支撐桿的第一端到所述盾構(gòu)機殼體的內(nèi)壁的距離a，所述盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑d＝a+b，其中，b為所述第一基準環(huán)的半徑。

具體地，校正所述盾構(gòu)機殼體的方法還包括：通過火焰校正法對所述盾構(gòu)機殼體進行校正，若待校正的部位向所述盾構(gòu)機殼體的內(nèi)部凹陷，則在所述火焰校正時通過所述調(diào)節(jié)支撐桿將凹陷的部位頂出；若待校正的部位向所述盾構(gòu)機殼體的外部突出，則所述火焰校正時通過所述調(diào)節(jié)支撐桿支撐在所述盾構(gòu)機殼體的內(nèi)壁上，向突出的部位施加外力。

本發(fā)明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：本發(fā)明實施例提供的盾構(gòu)機殼體的校正工裝，在測量時，調(diào)整調(diào)節(jié)支撐桿相對于第二基準環(huán)的位置，從而使校正工裝能夠適應不同更多尺寸的盾構(gòu)機殼體，同時，使調(diào)節(jié)支撐桿支撐在盾構(gòu)機殼體的內(nèi)壁上，在測量盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑時，由基準柱的圓心沿著支撐桿測量到盾構(gòu)機殼體的內(nèi)壁，從而可準確獲得盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑，進而提高了盾構(gòu)機殼體的精細校圓的準確性，同時，在校正時，通過校正工裝的調(diào)節(jié)支撐桿支撐盾構(gòu)機殼體進行校正，確保了校正后的盾構(gòu)機殼體的圓柱度能夠滿足要求。本發(fā)明實施例提供的盾構(gòu)機殼體的校正方法，該方法通過繪制基準圓并標記出基準圓的圓心的方法可準確地確定盾構(gòu)機殼體的圓心，配合盾構(gòu)機殼體的校正工裝可以準確地獲得盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑，從而提高了盾構(gòu)機殼體的精細校圓的準確性，同時，在校正時，通過校正工裝的調(diào)節(jié)支撐桿支撐盾構(gòu)機殼體進行校正，確保了校正后的盾構(gòu)機殼體的圓柱度能夠滿足要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例一提供的盾構(gòu)機殼體的校正工裝的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例一提供的支撐組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例一提供的盾構(gòu)機殼體的校正工裝的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的b-b向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖3的a-a向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實施例二提供的校正盾構(gòu)機殼體的方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述。

實施例一

本發(fā)明實施例一提供了一種盾構(gòu)機殼體的校正工裝，適用于盾構(gòu)機殼體a的精細校正，其中，盾構(gòu)機殼體在滾至成型后需要進行粗加工，再進行精加工，精細校正指的是在精加工過程中的最后一次校圓，盾構(gòu)機殼體a包括前盾、中盾和后盾。圖1為本發(fā)明實施例提供的盾構(gòu)機殼體的校正工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該盾構(gòu)機殼體的校正工裝包括：支撐組件1和校正組件4。圖2為本發(fā)明實施例一提供的支撐組件的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，支撐組件1包括：基準柱2和基準座3，基準柱2的第一端2a安裝在基準座3上，且基準柱2的軸線與基準座3的中心線重合，基準柱2的外壁上沿基準柱2的軸向方向設有多個安裝孔2b，每個安裝孔2b沿基準柱2的徑向開設在基準柱2上。

圖3為本發(fā)明實施例一提供的盾構(gòu)機殼體的校正工裝的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，校正組件4包括：第一基準環(huán)5、第二基準環(huán)6、定位組件8、多個支撐桿7和多個調(diào)節(jié)支撐桿9，第一基準環(huán)5與第二基準環(huán)6同心布置，且第一基準環(huán)5的外環(huán)直徑小于第二基準環(huán)6的內(nèi)環(huán)直徑，每個支撐桿7的第一端7a均固定在第一基準環(huán)5上，每個支撐桿7的第二端7b均固定在第二基準環(huán)6上，且支撐桿7的軸線與第二基準環(huán)6的半徑重合，定位組件8插裝在安裝孔2b內(nèi)，第一基準環(huán)5套裝在基準柱2的外壁上且通過定位組件8支撐。圖4為本發(fā)明實施例一提供的調(diào)節(jié)支撐桿與第二基準環(huán)配合的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，多個調(diào)節(jié)支撐桿9分別沿第二基準環(huán)6的圓周方向活動安裝在第二基準環(huán)6上，多個調(diào)節(jié)支撐桿9的第一端9a圍成圓形，調(diào)節(jié)支撐桿9的第一端9a為從第二基準環(huán)6向第二基準環(huán)6的圓環(huán)之外伸出的一端，圓形的半徑與盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)壁半徑相同，且調(diào)節(jié)支撐桿9被配置為沿盾構(gòu)機殼體a的徑向方向支撐在盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)壁上。

在本實施例中，可以采用多個校正組件4同時工作，多個校正組件4沿基準柱2的軸向間隔分布，從而保證盾構(gòu)機殼體a的多個截面的測量基準一致，在本實施例中，相鄰的兩個校正組件4的間隔為1000mm～1200mm。

在本實施例中，支撐桿7可以為8個，且8個支撐桿7均勻間隔布置，相鄰兩個支撐桿7之間的夾角為45度。多個支撐桿7能夠滿足使用者多方向測量的要求。

具體地，調(diào)節(jié)支撐桿9可以包括螺栓，第二基準環(huán)6上對應每個調(diào)節(jié)支撐桿9的位置分別設置有安裝板10，安裝板10上開設有與螺栓相配合的螺栓孔10a，螺栓通過螺栓孔10a安裝在安裝板10上，安裝板10的長度方向與調(diào)節(jié)支撐桿9的軸線垂直布置。螺栓能夠通過螺栓孔10a在安裝板10上移動，從而調(diào)整調(diào)節(jié)支撐桿9第一端9a圍成的圓形大小，從而適應不同尺寸的盾構(gòu)機殼體。

參見圖3，支撐桿7上沿支撐桿7的軸線方向設置有定位線7b。定位線7b能夠幫助使用者準確的通過支撐桿7測量盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)圓半徑。

具體地，調(diào)節(jié)支撐桿9可以為八個，并沿第二基準環(huán)6的圓周方向均勻布置在第二基準環(huán)6上，且調(diào)節(jié)支撐桿9的軸線可以與支撐桿7的軸線重合。布置八個調(diào)節(jié)支撐桿9能夠保證盾構(gòu)機殼體a的圓度更小。調(diào)節(jié)支撐桿9也可以為16個，調(diào)節(jié)支撐桿9還可以布置在相鄰的兩個調(diào)節(jié)支撐桿9之間。增加調(diào)節(jié)支撐桿9的數(shù)量，能夠保證校正的準確性。

具體地，圖5為本發(fā)明實施例一提供的第一基準環(huán)5的截面圖。如圖5所示，第一基準環(huán)5包括：第一基準板5a、第二基準板5b和基準套筒5c(見圖1)，第一基準板5a和第二基準板5b均為圓環(huán)形，且第一基準板5a和第二基準板5b分別套設在基準套筒5c的兩端，支撐桿7的第一端固定在第一基準板5a和第二基準板5b之間。支撐桿7夾裝固定在第一基準板5a和第二基準板5b之間，并采用焊接的方式進行固定，這樣能夠保證支撐桿7的安裝更穩(wěn)固。在本實施例中，支撐桿7的截面可以為矩形。

具體地，基準柱2與基準座3之間固定有加強筋11。該加強筋11能夠保證基準柱2與基準座3的連接更穩(wěn)固，該加強筋11的設置數(shù)量可根據(jù)盾構(gòu)機殼體的校正工裝的受力情況而定。

具體地，基準座3可以為圓形座，基準柱2為圓柱型，且基準座3的中心線與基準柱2的軸線重合，基準柱2的第二端的圓心上設置有定位點12。設置定位點12能夠幫助使用者準確地找到盾構(gòu)機殼體a的圓心(基準柱2的圓心與盾構(gòu)機殼體a的圓心同心布置)，準確地找到盾構(gòu)機殼體a的圓心并通過圓心測量盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)圓半徑，從而能夠準確獲得盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)圓半徑尺寸。

在其它實施例中，該基準座3還可以為正三角形、正方形、正六邊形或正八邊形等方便繪制的結(jié)構(gòu)。

下面簡單介紹一下本發(fā)明實施例一提供的盾構(gòu)機殼體的校正工裝的使用方法：

沿支撐桿7的軸向方向，測量支撐桿7的第一端7a到盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)壁的距離a，盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)圓半徑d＝a+b，其中，b為第一基準環(huán)5的半徑，計算后得到d；

判斷d值是否符合要求，若符合要求，則再通過測量確定需要校正的部位，若待校正的部位向盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)部凹陷，則可通過調(diào)節(jié)支撐桿9將凹陷的部位頂出，若凹陷嚴重，則可以先將調(diào)節(jié)支撐桿9縮回，在進行火焰校正時，使調(diào)節(jié)支撐桿9伸出，用于作為校正過程中的外力；若待校正的部位向盾構(gòu)機殼體a的外部突出，則可通過調(diào)節(jié)支撐桿9支撐在盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)壁上，向突出的部位施加外力，實現(xiàn)盾構(gòu)機殼體a的精細校正。

本發(fā)明實施例提供的盾構(gòu)機殼體的校正工裝，在測量時，調(diào)整調(diào)節(jié)支撐桿相對于第二基準環(huán)的位置，從而使校正工裝能夠適應不同更多尺寸的盾構(gòu)機殼體，同時，使調(diào)節(jié)支撐桿支撐在盾構(gòu)機殼體的內(nèi)壁上，在測量盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑時，由基準柱的圓心沿著支撐桿測量到盾構(gòu)機殼體的內(nèi)壁，從而可準確獲得盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑，進而提高了盾構(gòu)機殼體的精細校圓的準確性，同時，在校正時，通過調(diào)節(jié)支撐桿支撐盾構(gòu)機殼體進行校正，確保了校正后的盾構(gòu)機殼體的圓柱度能夠滿足要求。

實施例二

本發(fā)明實施例二提供了一種采用如實施例一提供的校正工裝校正盾構(gòu)機殼體的方法。圖6為本發(fā)明實施例提供的校正盾構(gòu)機殼體的方法的流程圖。如圖6所示，該方法包括：

步驟1：測量盾構(gòu)機殼體沿盾構(gòu)機殼體的外壁的周長。在具體測量時，可以在盾構(gòu)機殼體a的不同位置進行多次測量，取測量結(jié)果的平均值，從而能夠較為準確的獲得盾構(gòu)機殼體a的外壁的周長。

步驟2：在工作臺上繪制出基準圓的輪廓線，基準圓的周長與盾構(gòu)機殼體的外壁的周長相同，并標記出基準圓的圓心?；鶞蕡A及其圓心均可以繪制在支撐盾構(gòu)機殼體a的支撐平臺b上，基準圓及其圓心可作為布置盾構(gòu)機殼體a和校正工裝的基準。在本實施例中，工作臺可以為放置盾構(gòu)機殼體的操作臺，此外，工作臺上可以鋪設便于繪制輪廓線的紙張。

步驟3：將盾構(gòu)機殼體的外壁對應基準圓的輪廓線布置。

步驟4：將校正工裝的基準柱與基準圓的圓心對齊，并使多個調(diào)節(jié)支撐桿的第二端分別沿盾構(gòu)機殼體的徑向方向支撐在盾構(gòu)機殼體的內(nèi)壁上。

具體地，該步驟還包括將盾構(gòu)機殼體的校正工裝的基準柱與基準圓的圓心對齊，包括：

測量基準座的直徑，以基準圓的圓心為中心繪制出與基準座3的外輪廓形狀相同的基準座輪廓線，將基準座按照基準座輪廓線布置，使基準圓的圓心與盾構(gòu)機殼體的校正工裝對齊。

步驟5：沿支撐桿的軸向方向測量盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑。

具體地，測量盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)圓半徑的方法包括：沿支撐桿7的軸向方向，測量支撐桿7的第一端7a到盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)壁的距離a，盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)圓半徑d＝a+b，其中，b為第一基準環(huán)5的半徑。

步驟6：若盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑處于設定數(shù)值范圍外，則根據(jù)測得的盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑判斷盾構(gòu)機殼體上待校正的部位，通過調(diào)節(jié)支撐桿支撐盾構(gòu)機殼體進行校正。在本實施例中，設定數(shù)值范圍為：前盾、中盾和后盾的圓柱度不超過±4mm，且前盾、中盾和后盾中任意兩個殼體之間的直徑段差不超過±3mm。

具體地，校正盾構(gòu)機殼體的方法還包括：通過火焰校正法對盾構(gòu)機殼體a進行校正。其中，在采用火焰校正法對盾構(gòu)機殼體a進行校正時，向盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)壁加熱，若待校正的部位向盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)部凹陷，則可通過調(diào)節(jié)支撐桿9將凹陷的部位頂出，若凹陷嚴重，則可以先將調(diào)節(jié)支撐桿9縮回，在進行火焰校正時，使調(diào)節(jié)支撐桿9伸出，用于作為校正過程中的外力；若待校正的部位向盾構(gòu)機殼體a的外部突出，則可通過調(diào)節(jié)支撐桿9支撐在盾構(gòu)機殼體a的內(nèi)壁上，向突出的部位施加外力，實現(xiàn)盾構(gòu)機殼體a的精細校正。

本發(fā)明實施例提供的校正盾構(gòu)機殼體的方法，該方法通過繪制基準圓并標記出基準圓的圓心的方法可準確確定盾構(gòu)機殼體的圓心，配合盾構(gòu)機殼體的校正工裝可以準確獲得盾構(gòu)機殼體的內(nèi)圓半徑，從而提高了盾構(gòu)機殼體的精細校圓的準確性，同時，在校正時，通過調(diào)節(jié)支撐桿支撐盾構(gòu)機殼體進行校正，確保了校正后的盾構(gòu)機殼體的圓柱度能夠滿足要求。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。