同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车.pdf

本发明公开了一种同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，包括连接座和小车本体，连接座通过手板葫芦和导链与小车本体相连接，所述小车本体包括至少两节相连接的机架，在每节机架的首尾下部均设置有机架支撑轮，在每节机架上部均设置有一节滑动托架和一节起升托架；起升托架之间串连排列设置，滑动托架之间串连连接设置，位于最前端的滑动托架伸出于位于最前端的机架，并在位于最前端的滑动托架下部设置有支撑轮。本发明管片输送小车的长度根据管片直径、管片分块及整机设备布置可以达到20米以上；管片输送小车在具备较长距离整环管片同步输送的功能下不影响输送效率；在满足小曲线隧道掘进转弯的情况下不影响小车行走功能。

1.  一种同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，包括连接座（1）和小车本体，连接座（1）通过手板葫芦（2）和导链（3）与小车本体相连接，其特征在于：所述小车本体包括至少两节相连接的机架（6），在每节机架（6）的首尾下部均设置有机架支撑轮（10），在每节机架（6）上部均设置有一节滑动托架（7）和一节起升托架（8）；起升托架（8）之间串连排列设置，滑动托架（7）之间串连连接设置，位于最前端的滑动托架（7）伸出于位于最前端的机架（6），并在位于最前端的滑动托架（7）下部设置有支撑轮（4）；在机架（6）上表面设置有导轨（19），滑动托架（7）下部设置有与导轨相配合的钢轮（18），在机架（6）中部与滑动托架（7）之间设置有滑动油缸（14），滑动油缸（14）推动滑动托架（7）沿机架上表面的导轨（19）向前移动；起升托架（8）设置在滑动托架（7）外侧，在机架（6）和起升托架（8）之间设置有起升油缸（15），起升油缸（15）顶起起升托架（8）向上移动。

2.  根据权利要求1所述的同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，其特征在于：所述起升油缸（15）的数量至少两组，均布在机架（6）和起升托架（8）之间，滑动油缸（14）的数量至少一组，设置在滑动托架（7）和机架（6）之间，起升油缸（15）的控制方式为同步伸出或收回，滑动油缸（14）的控制方式为同步伸出或收回。

3.  根据权利要求1所述的同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，其特征在于：所述相临两节机架（6）之间通过第二铰接销（11）连接，相临两节滑动托架（7）之间通过第一铰接销（9）连接。

4.  根据权利要求1所述的同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，其特征在于：在每节机架（6）下部均设置有备用滑靴，备用滑靴位于机架下方中部的位置。

5.  根据权利要求1所述的同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，其特征在于：在滑动托架（7）上设置有托盘（20）。

6.  根据权利要求1所述的同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，其特征在于：在滑动托架（7）两侧分别设置有第一限位装置（16）和第二限位装置（17）。

7.  根据权利要求1所述的同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，其特征在于：所述钢轮（18）及机架支撑轮（10）集中润滑，集中润滑的位置位于小车本体的最前或最后部位。

8.  根据权利要求1所述的同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，其特征在于输送过程为：
a、将输送小车放置在已串联铺设的第二管片（12）上；
b、将第三管片（13）通过管片吊机吊送至滑动托架（7）末段；
c、滑动油缸（14）推动滑动托架（7）及第三管片（13）向前移动一个油缸行程；
d、起升油缸（15）顶起起升托架（8）及第三管片（13），此时第三管片（13）脱离滑动托架（7）；滑动油缸（14）带动滑动托架（7）收回一个油缸行程；
e、起升油缸（15）收回，第三管片（13）落至滑动托架（7）上，此时一个输送动作完成，第三管片（13）向前移动一个油缸行程，然后油缸进入下一个输送动作；
f、重复上述步骤，起升油缸（15）和滑动油缸（14）不断动作将后方由管片吊机吊送过来的第三管片（13）连续不断输送至第一管片（5）的位置，并由位于输送小车前方的管片拼装机抓取后拼装管片。

同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车
技术领域
本发明属于隧道盾构施工领域，主要涉及一种隧道掘进过程中配合管片拼装机使用的管片输送设备，具体为一种能同时满足整环管片输送及小曲线盾构掘进功能的管片输送小车。
背景技术
随着隧道掘进设备如盾构或TBM在地下隧道工程中应用越来越广泛，工程对设备使用的功用性要求也越来越高。许多隧道工程过程中需要后配套具有便捷、快速的临时后退功能。所以这种盾构或TBM主机后部需连接台车而非直接连接桥架的后配套布置形式更有利于整机结构布置，可在必要时方便实现配套设备结构后退。由于这种后配套布置形式就要求管片输送小车具备较长距离的管片输送功能。加之国内目前隧道要求盾构及TBM设计最小曲线为250mm，而国外隧道对盾构及TBM设计最小曲线要求更小，达到150米。现有的盾构配套管片不具备输送小车同时满足隧道内长距离行走、管片输送及适应小半径曲线掘进等功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对上述现有技术的不足，提供一种同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，该小车可满足较长距离整环管片快速输送、小曲线转弯行走功能，同时行走阻力小、便于吊装、运输、隧洞内维护。整体结构相对简单、操作简便、经济实用。
本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车所采用的技术方案如下：
本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，包括连接座和小车本体，连接座通过手板葫芦和导链与小车本体相连接，所述小车本体包括至少两节相连接的机架，在每节机架的首尾下部均设置有机架支撑轮，在每节机架上部均设置有一节滑动托架和一节起升托架；起升托架之间串连排列设置，滑动托架之间串连连接设置，位于最前端的滑动托架伸出于位于最前端的机架，并在位于最前端的滑动托架下部设置有支撑轮；在机架上表面设置有导轨，滑动托架下部设置有与导轨相配合的钢轮，在机架中部与滑动托架之间设置有滑动油缸，滑动油缸推动滑动托架沿机架上表面的导轨向前移动；起升托架设置在滑动托架外侧，在机架和起升托架之间设置有起升油缸，起升油缸顶起起升托架向上移动。输送小车在盾构掘进过程中由连接座提供牵引力，机架通过机架支撑轮放置在铺设拼接好的第二管片上，在小车向前移动过程中，小车本体通过与机架连接的机架支撑轮在第二管片上同步向前移动，并在必要时临时拖动小车向前小步移动。通过在最前端的滑动托架下部设置支撑轮，在滑动油缸伸出时带动滑动托架输送第三管片的过程中起支撑作用。
作为本发明的优选方案，所述起升油缸的数量至少两组，均布在机架和起升托架之间，滑动油缸的数量至少一组，设置在滑动托架和机架之间，起升油缸的控制方式为同步伸出或收回，滑动油缸的控制方式为同步伸出或收回。滑动油缸的伸缩杆伸出时带动滑动托架向前移动，从而对需要输送的第三管片进行向前输送，起升油缸的伸缩杆伸出时带动起升托架向上移动，从而顶起需要输送的第三管片。
作为本发明的优选方案，所述相临两节机架之间通过第二铰接销连接，相临两节滑动托架之间通过第一铰接销连接。由于相临两节机架之间通过第二铰接销连接，相临两节滑动托架之间通过第一铰接销连接，当小车本体在转弯过程中，由多节连接的机架可通过第二铰接销摆一定的角度，分节连接的滑动托架通过第一铰接销摆一定角度，满足了小掘进曲线过程中转弯能力。配合位于滑动托架下部的钢轮沿导轨滑动，由于导轨也为拼接设置，小车在滑动过程中，位于滑动托架下部的同一组钢轮，在不同导轨上滚动，从而保证了小车的滑动平稳。
作为本发明的优选方案，在每节机架下部均设置有备用滑靴。备用滑靴可以支架支撑轮失效后继续支撑机架工作。
作为本发明的优选方案，在滑动托架上设置有托盘。托盘用于在输送小车输送封顶k块过程中临时放置的，运输时，将封顶k块放置于托盘上同其它管片同步输送。
作为本发明的优选方案，在滑动托架两侧分别设置有第一限位装置和第二限位装置。
作为本发明的优选方案，所述钢轮及机架支撑轮集中润滑，集中润滑的位置位于小车本体的最前或最后部位。
本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，其特征在于输送过程为：
a、将输送小车放置在已串联铺设的第二管片上；
b、将第三管片通过管片吊机吊送至滑动托架末段；
c、滑动油缸推动滑动托架及第三管片向前移动一个油缸行程；
d、起升油缸顶起起升托架及第三管片，此时第三管片脱离滑动托架；滑动油缸带动滑动托架收回一个油缸行程；
e、起升油缸收回，第三管片落至滑动托架上，此时一个输送动作完成，第三管片向前移动一个油缸行程，然后油缸进入下一个输送动作；
f、重复上述步骤，起升油缸和滑动油缸不断动作将后方由管片吊机吊送过来的第三管片连续不断输送至第一管片的位置，并由位于输送小车前方的管片拼装机抓取后拼装管片。
综上所述，本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车的优点是，小车的长度根据管片直径、管片分块及整机设备布置可以达到20米以上；管片输送小车在具备较长距离整环管片同步输送的功能下，又不影响输送效率；在满足小曲线（最小隧道半径小于150）隧道掘进转弯的情况下又不影响小车行走功能。同时也兼具便于吊装、运输及洞内维护等功能，行走阻力小、便于吊装、运输、隧洞内维护。整体结构相对简单、操作简便、经济实用。
附图说明
图1是本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车的运输状态图。
图2是本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车的正视图。
图3是本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车的图1的A向视图。
图4是本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车的图2的A-A面剖视图。
图5是本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车的转弯模拟示意图。
图6是本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车的图5的局部放大图。
具体实施方式
如图1至6所示，本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车，包括连接座1和小车本体，连接座1通过手板葫芦2和导链3与小车本体相连接，输送小车在盾构掘进过程中由连接座1提供牵引力。所述小车本体包括至少两节相连接的机架6，在每节机架6的首尾下部均设置有机架支撑轮10，在每节机架6下部均设置有备用滑靴。机架6通过机架支撑轮10放置在铺设拼接好的第二管片12上，在小车向前移动过程中，小车本体通过与机架连接的机架支撑轮10在已衬砌的第二管片12上同步向前移动，并在必要时临时拖动小车向前小步移动。备用滑靴可以支架支撑轮失效后继续支撑机架工作。
在每节机架6上部均设置有一节滑动托架7和一节起升托架8。
滑动托架7之间串连连接设置，位于最前端的滑动托架7伸出于位于最前端的机架6，并在位于最前端的滑动托架7下部设置有支撑轮4。在机架6上表面设置有导轨19，滑动托架7下部设置有与导轨相配合的钢轮18，在机架6中部与滑动托架之间设置有滑动油缸14，滑动油缸14推动滑动托架7沿机架6上表面的导轨19向前移动。通过在最前端的滑动托架下部设置支撑轮4，在滑动油缸14伸出时带动滑动托架7输送第三管片13的过程中起支撑作用。所述钢轮18及机架支撑轮10集中润滑，集中润滑的位置位于小车本体的最前或最后部位。所述滑动油缸14的数量至少一组，设置在滑动托架7和机架6之间，滑动油缸14的控制方式为同步伸出或收回。滑动油缸14的伸缩杆伸出时带动滑动托架7向前移动，从而对需要输送的第三管片13进行向前输送。在滑动托架7两侧分别设置有用于限位的第一限位装置16和第二限位装置17。
在滑动托架7上设置有托盘20。管片输送小车可同时输送多块管片，通常为一环。在输送封顶K块过程中需在小车滑动托架7上部放置托盘20，通过托盘20输送封顶K块。
起升托架8之间串连排列设置，起升托架8设置在滑动托架7外侧，在机架6和起升托架8之间设置有起升油缸15，起升油缸15顶起起升托架8向上移动。输送小车通过起升油缸15和滑动油缸14完成对第三管片13的同步输送。所述起升油缸15的数量至少两组，均布在机架6和起升托架8之间，起升油缸15的控制方式为同步伸出或收回，起升油缸15的伸缩杆伸出时带动起升托架8向上移动，从而顶起需要输送的第三管片13。
相临两节机架6之间通过第二铰接销11连接，相临两节滑动托架7之间通过第一铰接销9连接。当小车本体在转弯过程中，由多节连接的机架6可通过第二铰接销11摆一定的角度，分节连接的滑动托架7通过第一铰接销9摆一定角度，满足了小掘进曲线过程中转弯能力。配合位于滑动托架7下部的钢轮18沿导轨19滑动，由于各段之间导轨19也为拼接设置，小车在滑动过程中，位于滑动托架7下部的同一组钢轮18，在不同导轨19上滚动，从而保证了小车的滑动平稳。
本发明同时适应整环管片输送及小曲线掘进功能的管片输送小车的输送过程为：
a、将输送小车放置在已串联铺设的第二管片12上；
b、将第三管片13通过管片吊机吊送至滑动托架7末段；
c、滑动油缸14推动滑动托架7及第三管片13向前移动一个油缸行程；
d、起升油缸15顶起起升托架8及第三管片13，此时第三管片13脱离滑动托架7；滑动油缸14带动滑动托架7收回一个油缸行程；
e、起升油缸15收回，第三管片13落至滑动托架7上，此时一个输送动作完成，第三管片13向前移动一个油缸行程，然后油缸进入下一个输送动作；
 f、重复上述步骤，起升油缸15和滑动油缸14不断动作将后方由管片吊机吊送过来的第三管片13连续不断输送至第一管片5的位置，并由位于输送小车前方的管片拼装机抓取后拼装管片。（当输送封顶K块时需临时放置托盘20，将封顶K块放置于托盘20上同其它管片同步输送）。
以上结合附图对本发明的优选实施方式做了详细说明，但本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。