[发明专利]一种隧洞施工用管片卸载器在审

专利信息
申请号: 201811625267.4 申请日: 2018-12-28
公开(公告)号: CN109667599A 公开(公告)日: 2019-04-23
发明(设计)人: 梁国辉;曹建锋;周永永;何京健 申请(专利权)人: 中国水利水电第四工程局有限公司
主分类号: E21D11/08 分类号: E21D11/08;E21D11/40;E21F17/18
代理公司: 北京国昊天诚知识产权代理有限公司 11315 代理人: 吴家伟
地址: 810007 青海*** 国省代码: 青海;63
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摘要:
搜索关键词: 管片 导向柱 小车 螺栓连接 提升油缸 导向套 卸载器 吊运 拼装 隧洞施工设备 边框 管片拼装 时间计算 使用效率 无缝对接 系统改造 相对设置 小车轨道 活塞杆 提升爪 上端 掘进 施工 台车 同侧 卸载 断开 焊接 装卸 机车
【说明书】:

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。

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