管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置及使用方法

306 编辑：中冶有色技术网来源：中建交通建设集团有限公司

2023-11-15 13:33:04

权利要求书： 1.一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置，其特征在于：包括托车组件、支撑组件和牵引组件，所述托车组件设置于螺旋输送机（17）和管片拼装机（18）的前方及下方位置，所述支撑组件包括对应设置于螺旋输送机（17）两侧的第一支撑柱（4）、第二支撑柱（5）以及设置于管片拼装机（18）两侧的第三支撑柱（13），第一支撑柱（4）位于第二支撑柱（5）前侧，所述第一支撑柱（4）和第二支撑柱（5）均能够沿其长度方向实现伸缩调节，二者底端均固定在托车组件上，第一支撑柱（4）顶端安装有滑轮（9），同侧设置的若干根第二支撑柱（5）顶端均通过铰轴（8）与一根承托轨道（7）转动相连，所述螺旋输送机（17）两侧对应安装有若干组滚轮（10），且螺旋输送机（17）通过两侧的滚轮（10）放置在承托轨道（7）上，所述牵引组件包括牵引绳（11），所述牵引绳（11）一端与螺旋输送机（17）绑扎固定，另一端绕过滑轮（9）后与托车组件头部安装固定的牵引动力机构（12）相连，所述第三支撑柱（13）底端固定在托车组件上，且其顶端与管片拼装机（18）两侧的支撑梁（19）相连以实现管片拼装机（18）的托撑。

2.根据权利要求1所述的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置，其特征在于：所述托车组件包括头部的电机车（1）和尾部的若干台管片车（2），所述电机车（1）与管片车（2）之间、管片车（2）与管片车（2）之间均通过连接板（16）连接，且电机车（1）与管片车（2）均设置于隧道内铺设的编组行走轨道（3）上。

3.根据权利要求1所述的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置，其特征在于：所述第三支撑柱（13）顶端开设有托槽（14），所述管片拼装机（18）两侧的支撑梁（19）上固定设置有支撑轴（15），且支撑轴（15）延伸至托槽（14）内，第三支撑柱（13）通过托槽（14）和支撑轴（15）实现管片拼装机（18）的支顶托撑。

4.根据权利要求3所述的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置，其特征在于：所述管片拼装机（18）每侧至少设置有两根第三支撑柱（13）。

5.根据权利要求1所述的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置，其特征在于：所述第一支撑柱（4）和第二支撑柱（5）均由若干根同轴相连的液压伸缩油缸串接而成。

6.根据权利要求1所述的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置，其特征在于：所述第一支撑柱（4）前侧设置有斜撑（6），所述斜撑（6）顶底两端分别与第一支撑柱（4）和托车组件固定相连。

7.根据权利要求1所述的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置，其特征在于：所述螺旋输送机（17）每侧至少设有三根第二支撑柱（5）。

8.一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的使用方法，应用于如权利要求1-7任意一项所述的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的使用过程中，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，根据一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的设计图，加工制作管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的各个部件；

步骤二，待弃壳解体盾构机后配套台车拆除完成后，将托车组件、支撑组件和牵引组件吊装至井下并在工作井内完成初步拼装；

步骤三，利用托车组件将初步拼装完成的管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置移动就位，并将托车组件固定在就位位置处；

步骤四，安装管片拼装机（18）后侧的第二支撑柱（5），在第二支撑柱（5）上安装承托轨道（7），在螺旋输送机（17）上安装滚轮（10），将滚轮（10）放置并锁定在承托轨道（7）上，将牵引绳（11）自由端绕过第一支撑柱（4）顶端的滑轮（9）并与螺旋输送机（17）绑扎固定，将第三支撑柱（13）顶端与管片拼装机（18）外侧支撑梁（19）固定；

步骤五，拆除螺旋输送机（17）、管片拼装机（18）和支撑梁（19）与盾构机主机其他部件的连接；

步骤六，解除滚轮（10）与承托轨道（7）的锁定，启动牵引动力机构（12），利用牵引绳（11）将螺旋输送机（17）在其轴线方向上沿承托轨道（7）移动一段距离，期间，保证螺旋输送机（17）前端与隧道内已拼装成型的管片保持安全距离，并在后移完成后将螺旋输送机（17）外侧滚轮（10）与承托轨道（7）锁定；

步骤七，调节第二支撑柱（5）的长度使螺旋输送机（17）向靠近隧道中心轴线的方向旋转，期间，保证螺旋输送机（17）与盾构机其他部件保持安全距离，同时，收缩第一支撑柱（4）并启动牵引动力机构（12），始终保持牵引绳（11）紧绷；

步骤八，重复步骤六至步骤七，直至螺旋输送机（17）旋转至水平状态，之后，将螺旋输送机（17）外侧滚轮（10）与承托轨道（7）锁定，并启动牵引动力机构（12），始终保持牵引绳（11）紧绷；

步骤九，解除托车组件的固定，通过托车组件将螺旋输送机（17）、管片拼装机（18）和支撑梁（19）运送至工作井口吊出地面，并完成管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的拆解及吊离工作。

说明书：一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置及使用方法技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置及使用方法。

背景技术

盾构法是指利用盾构机主机前端的刀盘及刀具开挖岩土体，在盾构壳体保护下拼装预制管片并为推进液压缸提供反力，在地层中蛇形前进的地下空间建造方法。

随着我国轨道交通工程的蓬勃发展，盾构法施工已愈加完善，隧道穿越江河海湖的频率日益增多。在大跨度、短工期以及复杂地质条件下，“相向推进、洞内弃壳解体”的盾构地中对接技术成为一个新的发展趋势。

现有技术中盾构机地中对接完成后，弃壳解体过程中，盾构机管片拼装机和螺旋输送机拆除时，一般采用在盾壳上设置吊点，利用手拉葫芦或电动葫芦将螺旋输送机稳住，拆除螺旋输送机前端连接螺栓以及后方其他连接螺栓，将螺旋输送机调整水平，并将螺旋输送机从管片拼装机中向后移出，放置在管片车或渣土车底盘上运至工作井口，吊出地面；接着，利用手拉葫芦或电动葫芦将管片拼装机稳住，拆除管片拼装机连接螺栓，放置在管片车或渣土车底盘上运至工作井口，吊出地面。

现阶段技术存在的缺点为：第一、盾构管片拼装机与螺旋输送机先后拆除效率低；第二、盾构机螺旋输送机拆除需从管片拼装机中间抽出费时费力；第三、盾构机螺旋输送机利用手拉葫芦或电动葫芦从管片拼装机中抽出，重心难以控制，易发生磕碰。

发明内容

本发明目的在于提出一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置及使用方法，以解决背景技术中所述的技术问题。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置，包括托车组件、支撑组件和牵引组件，所述托车组件设置于螺旋输送机和管片拼装机的前方及下方位置，所述支撑组件包括对应设置于螺旋输送机两侧的第一支撑柱、第二支撑柱以及设置于管片拼装机两侧的第三支撑柱，第一支撑柱位于第二支撑柱前侧，所述第一支撑柱和第二支撑柱均能够沿其长度方向实现伸缩调节，二者底端均固定在托车组件上，第一支撑柱顶端安装有滑轮，同侧设置的若干根第二支撑柱顶端均通过铰轴与一根承托轨道转动相连，所述螺旋输送机两侧对应安装有若干组滚轮，且螺旋输送机通过两侧的滚轮放置在承托轨道上，所述牵引组件包括牵引绳，所述牵引绳一端与螺旋输送机绑扎固定，另一端绕过滑轮后与托车组件头部安装固定的牵引动力机构相连，所述第三支撑柱底端固定在托车组件上，且其顶端与管片拼装机两侧的支撑梁相连以实现管片拼装机的托撑。

优选地，所述托车组件包括头部的电机车和尾部的若干台管片车，所述电机车与管片车之间、管片车与管片车之间均通过连接板连接，且电机车与管片车均设置于隧道内铺设的编组行走轨道上。

优选地，所述第三支撑柱顶端开设有托槽，所述管片拼装机两侧的支撑梁上固定设置有支撑轴，且支撑轴延伸至托槽内，第三支撑柱通过托槽和支撑轴实现管片拼装机的支顶托撑。

优选地，所述管片拼装机每侧至少设置有两根第三支撑柱。

优选地，所述第一支撑柱和第二支撑柱均由若干根同轴相连的液压伸缩油缸串接而成。

优选地，所述第一支撑柱前侧设置有斜撑，所述斜撑顶底两端分别与第一支撑柱和托车组件固定相连。

优选地，所述螺旋输送机每侧至少设有三根第二支撑柱。

另外，本发明还提供了上述一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一，根据一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的设计图，加工制作管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的各个部件；

步骤二，待弃壳解体盾构机后配套台车拆除完成后，将托车组件、支撑组件和牵引组件吊装至井下并在工作井内完成初步拼装；

步骤三，利用托车组件将初步拼装完成的管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置移动就位，并将托车组件固定在就位位置处；

步骤四，安装管片拼装机后侧的第二支撑柱，在第二支撑柱上安装承托轨道，在螺旋输送机上安装滚轮，将滚轮放置并锁定在承托轨道上，将牵引绳自由端绕过第一支撑柱顶端的滑轮并与螺旋输送机绑扎固定，将第三支撑柱顶端与管片拼装机外侧支撑梁固定；

步骤五，拆除螺旋输送机、管片拼装机和支撑梁与盾构机主机其他部件的连接；

步骤六，解除滚轮与承托轨道的锁定，启动牵引动力机构，利用牵引绳将螺旋输送机在其轴线方向上沿承托轨道移动一段距离，期间，保证螺旋输送机前端与隧道内已拼装成型的管片保持一定的安全距离，并在后移完成后将螺旋输送机外侧滚轮与承托轨道锁定；

步骤七，调整第二支撑柱的长度使螺旋输送机向靠近隧道中心轴线的方向旋转，期间，保证螺旋输送机与盾构机其他部件保持一定的安全距离，同时，收缩第一支撑柱并启动牵引动力机构，始终保持牵引绳紧绷；

步骤八，重复步骤六至步骤七，直至螺旋输送机旋转至水平状态，之后，将螺旋输送机外侧滚轮与承托轨道锁定，并启动牵引动力机构，始终保持牵引绳紧绷；

步骤九，解除托车组件的固定，通过托车组件将螺旋输送机、管片拼装机和支撑梁运送至工作井口吊出地面，并完成管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的拆解及吊离工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明结构简单，构思巧妙，通过托车组件、支撑组件和牵引组件的配合能够实现螺旋输送机和管片拼装机的同步拆运，而且无需在盾壳上设置吊具，克服了管片拼装机与螺旋输送机先后拆除效率低、螺旋输送机拆除费时费力、螺旋输送机拆除易发生磕碰的问题，具备施工便捷、安全性高的特点，提高了拆除效率，降低了施工成本。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1为本发明涉及的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置安装就位后的结构示意图；

图2为本发明涉及的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置使用时螺旋输送机首次沿轴线方向移动的示意图；

图3为本发明涉及的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置使用时螺旋输送机首次旋转的示意图；

图4为本发明涉及的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置使用时螺旋输送机后续沿轴线方向移动的示意图；

图5为本发明涉及的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置使用时螺旋输送机调平后的示意图；

图6为本发明涉及的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置使用时螺旋输送机与管片拼装机拆除后运输状态的示意图；

图7为本发明涉及的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的第一支撑柱处的横剖结构示意图；

图8为本发明涉及的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的第三支撑柱处的横剖结构示意图。

附图标记：1、电机车；2、管片车；3、编组行走轨道；4、第一支撑柱；5、第二支撑柱；6、斜撑；7、承托轨道；8、铰轴；9、滑轮；10、滚轮；11、牵引绳；12、牵引动力机构；13、第三支撑柱；14、托槽；15、支撑轴；16、连接板；17、螺旋输送机；18、管片拼装机；19、支撑梁。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置及使用方法的实施例。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”、“外”、“横”、“纵”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下面结合图1-8，对本发明的优选实施例作进一步详细说明：

如图1、图7-8所示，本发明优选的一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置，包括托车组件、支撑组件和牵引组件，所述托车组件设置于螺旋输送机17和管片拼装机18的前方及下方位置，托车组件包括头部的电机车1和尾部的若干台管片车2，所述电机车1与管片车2之间、管片车2与管片车2之间均通过连接板16连接，电机车1位于螺旋输送机17前方，管片车2位于螺旋输送机17和管片拼装机18下方，且电机车1与管片车2均设置于隧道内铺设的编组行走轨道3上；

所述支撑组件包括对应设置于螺旋输送机17两侧的第一支撑柱4、第二支撑柱5以及设置于管片拼装机18两侧的第三支撑柱13，第一支撑柱4位于第二支撑柱5前侧，所述第一支撑柱4和第二支撑柱5均能够沿其长度方向实现伸缩调节，实际应用中第一支撑柱4和第二支撑柱5既可以通过根据工况定制的适当伸缩行程的单根液压伸缩油缸制作，也可以通过采买的多根小行程的液压伸缩油缸同轴串接并焊接相连制作，第一支撑柱4和第二支撑柱5底端均固定在管片车2上，第一支撑柱4顶端安装有滑轮9，同侧设置的若干根第二支撑柱5顶端均通过铰轴8与一根承托轨道7转动相连，所述螺旋输送机17两侧对应安装有若干组滚轮10，且螺旋输送机17通过两侧的滚轮10放置在承托轨道7上，为保证具有一定长度的承托轨道7的稳定，同时能够更方便地实现承托轨道7的角度调节，螺旋输送机17每侧至少设有三根第二支撑柱5实现一根承托轨道7的支顶；

所述牵引组件包括牵引绳11，所述牵引绳11一端与螺旋输送机17绑扎固定，另一端绕过滑轮9后与第一台管片车2上安装固定的牵引动力机构12相连，牵引动力机构12可根据需求选择适当型号的卷扬机制作，由于第一支撑柱4需承受牵引绳11的侧向拉力，为保证第一支撑柱4的稳定，宜在第一支撑柱4前侧设置斜撑6，所述斜撑6顶底两端分别与第一支撑柱4和管片车2焊接固定；

所述第三支撑柱13底端固定在管片车2上，其顶端开设有U型的托槽14，所述管片拼装机18两侧的支撑梁19上固定设置有支撑轴15，且支撑轴15延伸至托槽14内，第三支撑柱13通过托槽14和支撑轴15实现管片拼装机18的支顶托撑，为了保证支顶的稳定，管片拼装机18每侧至少设置有两根第三支撑柱13。

如图2-6所示，本发明还提供了上述一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的使用方法，具体包括如下步骤：

步骤一，根据一种管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的设计图，提前预制或在现场加工制作管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的各个部件；

步骤二，待弃壳解体盾构机后配套台车拆除完成后，将电机车1、管片车2、第一支撑柱4、第二支撑柱5、第三支撑柱13、斜撑6、滑轮9、牵引动力机构12和连接板16吊装至井下并在工作井内完成初步拼装，其中位于管片拼装机18后侧的第二支撑柱5暂不安装以免在后续移动过程中因与管片拼装机18位置干涉造成无法移动就位的情况出现；

步骤三，利用电机车1通过贯通盾构隧道的编组行走轨道3将各管片车2移动就位，注意将承托轨道7、滚轮10和支撑轴15一并运输就位，并将电机车1和管片车2固定在编组行走轨道3上；

步骤四，安装管片拼装机18后侧的第二支撑柱5，在第二支撑柱5上安装承托轨道7，在螺旋输送机17上安装滚轮10，将滚轮10放置并锁定在承托轨道7上，将牵引绳11自由端绕过第一支撑柱4顶端的滑轮9并与螺旋输送机17绑扎固定，在管片拼装机18外侧支撑梁19处焊接固定支撑轴15并使支撑轴15放置在第三支撑柱13顶部U型托槽14内实现管片拼装机18的支顶托撑；

步骤五，拆除螺旋输送机17、管片拼装机18和支撑梁19与盾构机主机其他部件的连接；

步骤六，解除滚轮10与承托轨道7的锁定，启动牵引动力机构12，利用牵引绳11将螺旋输送机17在其轴线方向上沿承托轨道7移动一段距离，期间，保证螺旋输送机17前端与隧道内已拼装成型的管片保持一定的安全距离，并在后移完成后将螺旋输送机17外侧滚轮10与承托轨道7锁定；

步骤七，调节第二支撑柱5的长度使螺旋输送机17向靠近隧道中心轴线的方向旋转，期间，保证螺旋输送机17与盾构机其他部件保持一定的安全距离，同时，收缩第一支撑柱4并启动牵引动力机构12，始终保持牵引绳11紧绷，在某些实施例中需对应调节牵引绳11的设置位置以确保牵引绳11能够始终处于有效牵拉状态，注意首次进行角度调节时，最后侧位置的一对第二支撑柱5无需进行伸缩调节，并以其顶点为轴实现承托轨道7的旋转以免螺旋输送机17末端旋转角度过大造成与连接套筒的磕碰损伤，此后进行角度调节时，隧道中心轴线下方的第二支撑柱5需进行伸长操作，隧道中心轴线上方的第二支撑柱5需配合进行缩短操作，以使螺旋输送机17最终在隧道中心轴线附近实现调平；

步骤八，重复步骤六至步骤七，直至螺旋输送机17旋转至水平状态，之后，将螺旋输送机17外侧滚轮10与承托轨道7锁定，并启动牵引动力机构12，始终保持牵引绳11紧绷以免螺旋输送机17在运输过程中脱落；

步骤九，解除电机车1和管片车2与编组行走轨道3的固定，通过电机车1和管片车2将螺旋输送机17、管片拼装机18和支撑梁19运送至工作井口吊出地面，并完成管片拼装机与螺旋输送机一体拆运装置的拆解及吊离工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。