[发明专利]一种隧洞施工用管片卸载器

说明书

本发明属于隧洞施工设备技术领域，公开了一种隧洞施工用管片卸载器，设置有导向柱；导向柱共设置有四个，每两个一组相对设置于台车的两侧，导向柱外侧套设有导向套，同侧导向套外侧焊接有相连的提升爪；每个导向柱外侧均与提升油缸的活塞杆通过螺栓连接，提升油缸上端与台车上边框通过螺栓连接。本发明能够把小车上的三片管片一体卸载到小车轨道上，这样降低了管片的高度，小车之间不用再断开，缩短管片小车的进出时间，通过加装卸载器后，管片吊运时间不再影响管片拼装，实现了管片吊运拼装无缝对接，同时也大大提高了机车的使用效率，按14h有效掘进时间计算，每天可以拼装22环，功效比系统改造前提高了1.4倍。

技术领域

本发明属于隧洞施工设备技术领域，尤其涉及一种隧洞施工用管片卸载器。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

在引水隧洞施工中，对于不良地质地段，需要全部衬砌管片，管片衬砌内径4.6m，管片厚度30cm，管片外径5.2m，5+1片管片组成一环，管片型式为四边形结构。管片运输全程中既有下坡又有上坡，还有转弯半径，运输机车全程无法等速运行，根据行业内的安全运行条例，部分区段需要限速。为了要保证管片运输能满足TBM正常掘进管片拼装，在隧道安装浮放道岔，在TBM上设置会车平台，这两处均可停放一列机车编组(每列编组有4辆管片小车，每辆管片小车拉3片管片，共计12片，即两环管片)以缩短运距，增大运力。在TBM管片吊装中发现，管片吊机的抓举头高程只能满足一环管片的吊装，即每辆管片车运两片管片高度。

机车编组为：机车正常编组是4辆管片小车、4辆平板车、1辆人车，4辆平板车编组分别是1辆装散装水泥罐、1辆装豆砾石罐、1辆空平板车准备装洞内豆砾石空罐、1辆装袋装水泥及配件等。管片卸载位置位于TBM后配套第1-2节，一次注浆系统的散装水泥罐位于第4节台车，豆砾石系统罐体位于第8节台车，二次注浆系统袋装水泥位于第16节台车。货物装卸顺序是：机车重车从隧道内驶入后配套，管片小车推到第1-2节台车，管片车与散装水泥罐车脱开，然后装卸散装水泥罐，卸装豆砾石罐，卸袋装水泥(不是每次编组)。管片小车后部货物装卸完成后机车前行，散装水泥罐车与管片小车重新对接，管片全部卸载后空车驶出。

一环管片从TBM后配套第23节-31节会车平台运至第1节-2节管片卸载区，运距约200m，用时4min(TBM上限速3km/h)。管片车与散装水泥罐车脱开(4min)，然后装卸散装水泥罐，去装卸豆砾石，从后配套第1-2节吊运管片至喂片机上，并运至拼装机下需要2.5min/片，每片管片最快拼装时间5.8min，一环管片拼装需要35min。管片拼装完成后，管片车与散装水泥罐车连接(4min)，管片小车退出至第24节位置，用时4min。一环管片从会车平台开始起运到管片卸载完成，空车返回行驶到第24节，这时会车平台上的满载机车才能驶入。TBM上运输、吊运、拼装一环管片需要53.5分钟，每环管片安装间隔时间：车到1-2节(4)+小车脱开(4)+吊运至拼装机(2.5)+小车连接(4)+车到24节(4)＝18.5min。目前TBM的有效掘进时间为14h/天，有效掘进时间占比60％，已经达到国内先进水平。但因吊运系统影响，每天最多只能拼装管片15.7环，严重影响了管片拼装速度。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)由于管片吊机抓举头高度不够，管片小车上装三片管片无法抓举，卸载效率低，影响了管片拼装速度；

(2)管片小车的进出时间长，降低了管片的运量，增加了每环管片拼装的时间间隔，影响了管片拼装速度。

解决上述技术问题的难度和意义：

根据以上吊运系统存在的问题，必须提高管片的运量和消除每环管片拼装的时间间隔。需要对吊运系统进行改造，来彻底解决以上问题。目前制约的主要原因是管片吊机抓举头高度不够，管片小车上装三片管片无法抓举，管片吊机已经是优化设计，无法再提高抓举头的高度。