一種適用于矩形盾構(gòu)的管片喂送設(shè)備和喂送方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及盾構(gòu)施工領(lǐng)域，尤其是一種適用于矩形盾構(gòu)的管片喂送設(shè)備和喂送方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在進(jìn)行盾構(gòu)隧道施工時(shí)，使用喂片設(shè)備的目的是將隧道外部運(yùn)送至拼裝機(jī)附近的隧道管片以正確的姿態(tài)輸送至拼裝機(jī)可以抓取的位置。對(duì)于圓形盾構(gòu)，拼裝機(jī)主要進(jìn)行回轉(zhuǎn)和徑向伸縮動(dòng)作，對(duì)管片的姿態(tài)要求較低，僅需簡單的喂片設(shè)備便可以實(shí)現(xiàn)拼裝機(jī)正常抓取管片，如圖1和圖2所示。在圖1中，現(xiàn)有的喂片設(shè)備2前方連接在盾構(gòu)機(jī)上，該喂片設(shè)備2的車輪在已安裝完成的隧道管片I上行進(jìn)，喂片設(shè)備2跟隨盾構(gòu)機(jī)一起前進(jìn)。當(dāng)需要進(jìn)行喂片作業(yè)時(shí)，待安裝的隧道管片3由隧道內(nèi)的起重設(shè)備放置在該喂片設(shè)備2的后部，如圖1所示。然后通過啟動(dòng)該喂片設(shè)備2內(nèi)部的液壓油缸，將待安裝的隧道管片3送至該喂片設(shè)備2的前部供拼裝機(jī)抓取，如圖2所示狀態(tài)。所有的管片抓取方式相同，僅使用一種管片放置姿態(tài)便可以實(shí)現(xiàn)拼裝機(jī)抓取全部的隧道管片。
[0003]對(duì)于矩形盾構(gòu)，特別是斷面高寬比較小、形狀比較扁平的矩形隧道時(shí)，一般采用較長管片的分塊形式，如圖3所示。在拼裝機(jī)拼裝封頂塊管片4和底塊管片7時(shí)，需要使用第一拼裝機(jī)8和第二拼裝機(jī)9通過雙機(jī)抬吊的方式將比較長的底塊管片7和封頂塊管片4分別安裝到位。隧道內(nèi)空間狹小，雙機(jī)抬吊方式由于受到拼裝機(jī)本身的尺寸限制，僅當(dāng)封頂塊管片4在一定高度的狀態(tài)下才可以實(shí)現(xiàn)正常抓取管片。而在安裝其它管片時(shí)，拼裝機(jī)對(duì)側(cè)上塊管片5、側(cè)下塊管片6和底塊管片7的位置和姿態(tài)要求均不相同。在此種狀態(tài)下，圓形盾構(gòu)用的喂片設(shè)備由于僅能實(shí)現(xiàn)一種管片姿態(tài)，無法滿足矩形盾構(gòu)的拼裝機(jī)對(duì)長管片和多種管片姿態(tài)的要求，因此需要使用專門的喂片設(shè)備將長管片和其它類型管片以多種姿態(tài)運(yùn)送至拼裝機(jī)附近，實(shí)現(xiàn)拼裝機(jī)對(duì)隧道管片的抓取和安裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種適用于矩形盾構(gòu)的管片喂送設(shè)備和喂送方法，以解決現(xiàn)有的喂片設(shè)備無法在矩形盾構(gòu)內(nèi)進(jìn)行管片的喂送和定位的問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種適用于矩形盾構(gòu)的管片喂送設(shè)備，包括:
[0006]載片結(jié)構(gòu)，懸臂設(shè)置，且包括上層載片結(jié)構(gòu)和下層載片結(jié)構(gòu)，待喂送的隧道管片放置在所述載片結(jié)構(gòu)上；
[0007]底盤模塊，所述下層載片結(jié)構(gòu)固定在底盤模塊上；
[0008]車輪模塊，包括至少一個(gè)車輪，且與所述底盤模塊連接；
[0009]驅(qū)動(dòng)裝置和電控裝置，所述電控裝置與驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置與車輪模塊連接；
[0010]立柱，兩根所述立柱的底端均固定設(shè)置在底盤模塊上；
[0011]橫梁，固定在兩根所述立柱上，所述上層載片結(jié)構(gòu)固定在橫梁上，且與所述下層載片結(jié)構(gòu)均位于橫梁的同一側(cè)。
[0012]進(jìn)一步地，所述上層載片結(jié)構(gòu)包括支座和懸臂設(shè)置的第一懸臂結(jié)構(gòu)，所述第一懸臂結(jié)構(gòu)通過支座固定在橫梁上。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一懸臂結(jié)構(gòu)與支座轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0014]進(jìn)一步地，所述上層載片結(jié)構(gòu)還包括定位銷，用于固定所述第一懸臂結(jié)構(gòu)。
[0015]進(jìn)一步地，所述第一懸臂結(jié)構(gòu)在水平面內(nèi)與支座轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0016]進(jìn)一步地，所述上層載片結(jié)構(gòu)的數(shù)量為至少兩個(gè)。
[0017]進(jìn)一步地，所述下層載片結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)第二懸臂結(jié)構(gòu)，所述第二懸臂結(jié)構(gòu)固定在底盤模塊上。
[0018]進(jìn)一步地，所述下層載片結(jié)構(gòu)還包括連接板，所述第二懸臂結(jié)構(gòu)通過連接板固定在底盤模塊上。
[0019]進(jìn)一步地，所述連接板為加強(qiáng)筋板。
[0020]進(jìn)一步地，所述底盤模塊包括兩個(gè)底盤，兩個(gè)所述底盤間隔設(shè)置，兩根所述立柱的底端分別固定在兩個(gè)底盤上。
[0021]進(jìn)一步地，所述下層載片結(jié)構(gòu)的數(shù)量為至少兩個(gè)，兩個(gè)所述底盤上均設(shè)置有下層載片結(jié)構(gòu)。
[0022]進(jìn)一步地，所述車輪模塊兩個(gè)車輪單元，兩個(gè)所述車輪單元分別設(shè)置在兩個(gè)底盤上，所述車輪單元包括間隔設(shè)置的兩個(gè)車輪。
[0023]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與電控裝置以及電機(jī)連接，所述電機(jī)與車輪模塊連接。
[0024]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置和電控裝置均固定在底盤模塊內(nèi)。
[0025]進(jìn)一步地，還包括液壓油缸，所述立柱包括第一立柱和第二立柱，所述第一立柱位于第二立柱上方，且通過所述液壓油缸與第二立柱伸縮連接。
[0026]進(jìn)一步地，所述第一立柱為直角結(jié)構(gòu)，其一端通過所述液壓油缸與第二立柱伸縮連接，另一端與所述橫梁固定連接。
[0027]進(jìn)一步地，所述橫梁固定在兩根立柱的側(cè)壁上。
[0028]進(jìn)一步地，還包括管片定位銷，待喂送的隧道管片包括封頂塊管片、側(cè)塊管片和底塊管片，通過所述管片定位銷將封頂塊管片和底塊管片分別固定在上層載片結(jié)構(gòu)和下層載片結(jié)構(gòu)上。
[0029]進(jìn)一步地，還包括管片墊，待喂送的隧道管片包括封頂塊管片、側(cè)塊管片和底塊管片，通過所述管片墊將側(cè)塊管片固定在所述下層載片結(jié)構(gòu)上。
[0030]本發(fā)明還提供了一種適用于矩形盾構(gòu)的管片喂送方法，用于將矩形隧道具有的封頂塊管片、側(cè)塊管片和底塊管片喂送至矩形盾構(gòu)的拼裝機(jī)處，采用上述的適用于矩形盾構(gòu)的管片喂送設(shè)備，當(dāng)喂送所述封頂塊管片時(shí)，將所述封頂塊管片設(shè)置在上層載片結(jié)構(gòu)上，并喂送至矩形盾構(gòu)的拼裝機(jī)處；當(dāng)喂送所述側(cè)塊管片或底塊管片時(shí)，將所述側(cè)塊管片或底塊管片設(shè)置在下層載片結(jié)構(gòu)上，并喂送至矩形盾構(gòu)的拼裝機(jī)處。
[0031]進(jìn)一步地，所述上層載片結(jié)構(gòu)的數(shù)量為至少兩個(gè)，當(dāng)喂送所述封頂塊管片時(shí)，具體包括:
[0032]步驟1.1:在所述封頂塊管片上標(biāo)注中心基準(zhǔn)線，并在所述適用于矩形盾構(gòu)的管片喂送設(shè)備上標(biāo)注與封頂塊管片的中心基準(zhǔn)線對(duì)應(yīng)的第一基準(zhǔn)線；
[0033]步驟1.2:將所述封頂塊管片放置在至少兩個(gè)所述上層載片結(jié)構(gòu)上，使其中心基準(zhǔn)線與第一基準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)設(shè)置；
[0034]步驟1.3:將封頂塊管片運(yùn)送至矩形盾構(gòu)的拼裝機(jī)處。
[0035]進(jìn)一步地，所述上層載片結(jié)構(gòu)包括支座和懸臂設(shè)置的第一懸臂結(jié)構(gòu)，所述第一懸臂結(jié)構(gòu)通過支座固定在橫梁上，所述第一懸臂結(jié)構(gòu)與支座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在步驟1.2中，具體包括:
[0036]步驟1.2.1:旋轉(zhuǎn)所述第一懸臂結(jié)構(gòu)，使其平行于隧道軸線；
[0037]步驟1.2.2:將所述封頂塊管片從所述上層載片結(jié)構(gòu)的上方吊下，且使吊裝時(shí)封頂塊管片的外表面呈向上狀態(tài)；
[0038]步驟1.2.3:在將封頂塊管片的中心基準(zhǔn)線與第一基準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)后，將所述封頂塊管片放置在兩個(gè)上層載片結(jié)構(gòu)上；
[0039]步驟1.2.4:通過將管片定位銷插入封頂塊管片以及上層載片結(jié)構(gòu)中以固定封頂塊官片。
[0040]進(jìn)一步地，所述側(cè)塊管片包括側(cè)上塊管片和側(cè)下塊管片，所述下層載片結(jié)構(gòu)的數(shù)量為至少兩個(gè)，當(dāng)喂送所述側(cè)塊管片時(shí)，具體包括:
[0041]步驟2.1:在所述下層載片結(jié)構(gòu)上設(shè)置管片墊，在所述側(cè)塊管片上標(biāo)注中心基準(zhǔn)線，并在所述適用于矩形盾構(gòu)的管片喂送設(shè)備上標(biāo)注與側(cè)塊管片的中心基準(zhǔn)線對(duì)應(yīng)的第二基準(zhǔn)線；
[0042]步驟2.2:將一塊所述側(cè)上塊管片或側(cè)下塊管片設(shè)置在一個(gè)下層載片結(jié)構(gòu)上，使其中心基準(zhǔn)線與第二基準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)設(shè)置，并與所述下層載片結(jié)構(gòu)上的管片墊接觸設(shè)置。
[0043]步驟2.3:將側(cè)上塊管片和側(cè)下塊管片運(yùn)送至矩形盾構(gòu)的拼裝機(jī)處。
[0044]進(jìn)一步地，在步驟2.2中，具體包括:
[0045]步驟2.2.1:將所述側(cè)塊管片從所述下層載片結(jié)構(gòu)的上方吊下，且使吊裝時(shí)側(cè)塊管片的內(nèi)表面呈向上狀態(tài)；
[0046]步驟2.2.2:在將側(cè)塊管片的中心基準(zhǔn)線與第二基準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)后，將一塊所述側(cè)塊管片放置在一個(gè)下層載片結(jié)構(gòu)上，并與下層載片結(jié)構(gòu)上的管片墊接觸設(shè)置。
[0047]進(jìn)一步地，所述上層載片結(jié)構(gòu)包括支座和懸臂設(shè)置的第一懸臂結(jié)構(gòu)，所述第一懸臂結(jié)構(gòu)通過支座固定在橫梁上，所述第一懸臂結(jié)構(gòu)與支座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在步驟2.2.1中，先將所述第一懸臂結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)至與隧道軸線垂直的方向上，再將所述側(cè)塊管片從所述下層載片結(jié)構(gòu)的上方吊下，且使吊裝時(shí)側(cè)塊管片的內(nèi)表面呈向上狀態(tài)。
[0048]進(jìn)一步地，所述側(cè)塊管片包括側(cè)上塊管片、側(cè)中塊管片和側(cè)下塊管片，所述下層載片結(jié)構(gòu)的數(shù)量為至少兩個(gè)，當(dāng)運(yùn)送所述側(cè)塊管片時(shí)，具體包括:
[0049]步驟2.1b:在所述下層載片結(jié)構(gòu)上設(shè)置管片墊，在所述側(cè)塊管片上標(biāo)注中心基準(zhǔn)線，并在所述適用于矩形盾構(gòu)的管片喂送設(shè)備上標(biāo)注與側(cè)塊管片的中心基準(zhǔn)線對(duì)應(yīng)的第二基準(zhǔn)線；
[0050]步驟2.2b:將一塊所述側(cè)上塊管片、側(cè)中塊管片或側(cè)下塊管片設(shè)置在一個(gè)下層載片結(jié)構(gòu)上，使其中心基準(zhǔn)線與第二基準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)設(shè)置，并與所述下層載片結(jié)構(gòu)上的管片墊接觸設(shè)置。
[0051]步驟2.3b:將側(cè)上塊管片、側(cè)中塊管片和側(cè)下塊管片均運(yùn)送至矩形盾構(gòu)的拼裝機(jī)處。
[0052]進(jìn)一步地，在步驟2.2b中，具體包括:
[0053]步驟2.2.1b:將所述側(cè)塊管片從所述下層載片結(jié)構(gòu)的上方吊下，且使吊裝時(shí)側(cè)塊管片的內(nèi)表面呈向上狀態(tài)；
[0054]步驟2.2.2b:在將側(cè)塊管片的中心基準(zhǔn)線與第二基準(zhǔn)線對(duì)準(zhǔn)后，將一塊所述側(cè)塊管片放置在一個(gè)下層載片結(jié)構(gòu)上，并與下層載片結(jié)構(gòu)上的管片墊接觸設(shè)置。
[0055]進(jìn)一步地，所述上層載片結(jié)構(gòu)包括支座和懸臂設(shè)置的第一懸臂結(jié)構(gòu)，所述第一懸臂結(jié)構(gòu)通過支座固定在橫梁上，所述第一懸臂結(jié)構(gòu)與支座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，在步驟2.2.1b中，先將所述第一懸臂結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)至與隧道軸線垂直的方向上，再將所述