本發(fā)明涉及隧道盾構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的進步和發(fā)展，城市地下空間開始進行的大規(guī)模開發(fā)，由于盾構(gòu)法施工技術(shù)具有對地上、地下構(gòu)筑物和周邊環(huán)境影響小，保證交通通行、減少道路中斷和管線搬遷等優(yōu)點，于是盾構(gòu)法施工技術(shù)被越來越多地應(yīng)用于城市道路、地下共同溝、地鐵隧道等的施工，縱觀國內(nèi)外盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，其越來越趨向于多元化。在隧道斷面方面，除了向圓形隧道發(fā)展以外，也向矩形斷面隧道發(fā)展。

而在矩形斷面隧道的發(fā)展中，由于矩形盾構(gòu)的形狀特殊，在對矩形隧道的管片進行拼裝時，若采用傳統(tǒng)圓形盾構(gòu)的管片拼裝機，則其適應(yīng)性較差，從而影響管片拼裝的質(zhì)量。并且，在矩形斷面隧道施工過程中會遇到斷面空間較小的情況，從而導(dǎo)致管片拼裝時存在下述技術(shù)難題：

由于空間有限，不能使用傳統(tǒng)的中心回轉(zhuǎn)式支撐的拼裝機形式；

由于空間有限，拼裝機與盾構(gòu)機盾殼之間沒有多余的空間來調(diào)節(jié)管片的姿態(tài)，從而影響管片的拼裝；

另外，管片拼裝時，由于盾構(gòu)機的特殊形式，盾構(gòu)機的中心部分有其他設(shè)備，因此拼裝機在施工時需要繞開中心部分進行管片拼裝。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的是斷面空間較小時無法使用傳統(tǒng)中心回轉(zhuǎn)式支撐拼裝機，以及需繞開盾構(gòu)機中心部分進行管片的拼裝等技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明公開了一種矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置，包括：

矩形導(dǎo)軌框架，所述矩形導(dǎo)軌框架內(nèi)側(cè)具有一矩形導(dǎo)軌；

矩形導(dǎo)軌行走機構(gòu)，所述矩形導(dǎo)軌行走機構(gòu)裝設(shè)于矩形導(dǎo)軌框架上，且能沿矩形導(dǎo)軌移動；

管片拼裝機械手，所述管片拼裝機械手連接于矩形導(dǎo)軌行走機構(gòu)。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置的改進在于，所述矩形導(dǎo)軌行走機構(gòu)包括主動導(dǎo)軌行走裝置和從動導(dǎo)軌行走裝置，并且從動導(dǎo)軌行走裝置鉸接于主動導(dǎo)軌行走裝置；所述主動導(dǎo)軌行走裝置具有驅(qū)動設(shè)備。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置的進一步改進在于，所述從動導(dǎo)軌行走裝置通過一伸縮裝置與主動導(dǎo)軌行走裝置鉸接連接。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置的進一步改進在于，所述伸縮裝置包括T型架和與T型架連接的伸縮架，所述T型架鉸接于所述主動導(dǎo)軌行走裝置；所述伸縮架鉸接于所述從動導(dǎo)軌行走裝置。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置的進一步改進在于，所述T型架與所述伸縮架之間連接有一液壓油缸。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置的進一步改進在于，所述管片拼裝機械手包括：

拼裝手長臂，所述拼裝手長臂連接于T型架；

拼裝手短臂，所述拼裝手短臂連接于拼裝手長臂。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置的進一步改進在于，T型架和拼裝手長臂之間連接有一液壓油缸。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置的進一步改進在于，拼裝手長臂和拼裝手短臂之間連接有一液壓油缸。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置的進一步改進在于，所述驅(qū)動設(shè)備包括液壓馬達和減速箱。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置，設(shè)置矩形導(dǎo)軌，并在該矩形導(dǎo)軌上設(shè)置沿該矩形導(dǎo)軌移動的主動導(dǎo)軌行走裝置和從動導(dǎo)軌行走裝置。本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置，首先將各液壓油缸鎖死，通過主動導(dǎo)軌行走裝置的移動帶動整個機械裝置移動，由此對管片進行粗略定位，然后再通過各液壓油缸的調(diào)節(jié)對管片進行精確定位，進而完成矩形斷面隧道管片的安裝。本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置通過設(shè)置矩形導(dǎo)軌對矩形斷面隧道的管片進行定位安裝，可以滿足管片安裝所需的多個自由度，并且有效避免管片拼裝時碰觸到矩形盾構(gòu)的中心位置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置的俯視剖視圖；

圖3為本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置的側(cè)視剖視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

參閱圖1所示，本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置，包括矩形導(dǎo)軌框架10、矩形導(dǎo)軌行走機構(gòu)20以及管片拼裝機械手30。其中，矩形導(dǎo)軌框架10具有一矩形狀導(dǎo)軌12，且該矩形導(dǎo)軌框架10的尺寸依照矩形盾構(gòu)機來設(shè)置，使該矩形導(dǎo)軌框架10可鑲嵌于矩形盾構(gòu)機的盾殼60中。所述矩形導(dǎo)軌行走機構(gòu)20安裝在矩形導(dǎo)軌框架10的導(dǎo)軌12上，并且該矩形導(dǎo)軌行走機構(gòu)20可以沿所述矩形導(dǎo)軌框架10的矩形狀導(dǎo)軌12移動，該矩形導(dǎo)軌行走機構(gòu)20上即連接有管片拼裝機械手30。

結(jié)合圖1和圖2，矩形導(dǎo)軌行走機構(gòu)20包括主動導(dǎo)軌行走裝置22和從動導(dǎo)軌行走裝置24，該從動導(dǎo)軌裝置24通過一伸縮裝置40鉸接于所述主動導(dǎo)軌行走裝置22，且主動導(dǎo)軌行走裝置22具有一包括液壓馬達和減速箱的驅(qū)動設(shè)備，該驅(qū)動設(shè)備則驅(qū)動主動導(dǎo)軌行走裝置22在矩形導(dǎo)軌框架10的導(dǎo)軌12上移動。所述伸縮裝置40包括T型架42和與該T型架42連接的伸縮架44，其中T型架42鉸接于所述主動導(dǎo)軌行走裝置22，伸縮架44鉸接于所述從動導(dǎo)軌行走裝置24，并且T型架42和伸縮架44之間連接有一液壓油缸43，通過該液壓油缸43控制伸縮架44的伸縮。

結(jié)合圖1和圖3，管片拼裝機械手30包括拼裝手長臂32和拼裝手短臂34，拼裝手長臂32與T型架42連接，并且拼裝手長臂32與T型架42之間連接有一液壓油缸48，通過該液壓油缸48控制拼裝手長臂32的伸縮，從而使拼裝手長臂32控制管片50在隧道軸向方向的移動；拼裝手短臂34與拼裝手長臂32連接，并且拼裝手短臂34與拼裝手長臂32之間連接有一液壓油缸33，通過該液壓油缸33控制拼裝手短臂34的伸縮，從而使拼裝手短臂34將管片50提起，并控制管片50在隧道徑向方向的移動。所述拼裝手短臂8的端部裝設(shè)有一管片夾具(此為現(xiàn)有技術(shù)，圖中未示)，用以夾住管片50。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置在對管片進行拼裝時，如圖1至圖3所示，首先將主動導(dǎo)軌行走裝置22和從動導(dǎo)軌行走裝置24同時置于矩形導(dǎo)軌框架10的導(dǎo)軌12的底部水平軌道上，并將T型架42與伸縮架44之間的液壓油缸43縮短至最小行程，然后調(diào)節(jié)拼裝手長臂32與T型架42之間的液壓油缸48，使與拼裝手長臂32連接的拼裝手短臂34位于所需安裝管片50的正上方，而后調(diào)節(jié)拼裝手短臂34與拼裝手長臂32之間的液壓油缸33，使拼裝手短臂34的管片夾具夾住管片50，并將該管片50沿豎直方向提起。此時，將各個液壓油缸鎖死，整個管片拼裝的機械裝置成為整體，啟動主動導(dǎo)軌行走裝置22的驅(qū)動設(shè)備，該驅(qū)動設(shè)備驅(qū)動主動導(dǎo)軌行走裝置22沿矩形導(dǎo)軌框架10的矩形導(dǎo)軌12移動，由此帶動整個管片拼裝的機械裝置沿矩形導(dǎo)軌框架10的矩形導(dǎo)軌12移動，待主動導(dǎo)軌行走裝置22移動到安裝管片50的指定位置時，調(diào)節(jié)驅(qū)動設(shè)備，從而終止主動導(dǎo)軌行走裝置22的大距離移動。

若管片50安裝的位置在矩形隧道的水平面，則主動導(dǎo)軌行走裝置22和從動導(dǎo)軌行走裝置24同時位于管片50安裝位置的該側(cè)矩形導(dǎo)軌的水平軌道上，此時將從動導(dǎo)軌行走裝置24鎖死，然后調(diào)節(jié)T型架42與伸縮架44之間的液壓油缸43，該液壓油缸43的伸縮促使主動導(dǎo)軌行走裝置22在該側(cè)水平軌道上移動，從而帶動T型架42和與該T型架42連接的管片拼裝機械手30移動，由此調(diào)整管片50在隧道徑向的位置。

若管片50安裝的位置在矩形隧道的豎直面，則主動導(dǎo)軌行走裝置22和從動導(dǎo)軌行走裝置24同時位于管片50安裝位置的該側(cè)矩形導(dǎo)軌的豎直軌道上，此時將從動導(dǎo)軌行走裝置24鎖死，然后調(diào)節(jié)T型架42與伸縮架44之間的液壓油缸43，該液壓油缸43的伸縮促使主動導(dǎo)軌行走裝置22在該側(cè)豎直軌道上移動，從而帶動T型架42和與該T型架42連接的管片拼裝機械手30移動，由此調(diào)整管片50在隧道軸向的位置。

若管片50安裝的位置為矩形隧道的水平面和豎直面交接處，則主動導(dǎo)軌行走裝置22和從動導(dǎo)軌行走裝置24分別位于矩形導(dǎo)軌相鄰兩側(cè)的水平和豎直軌道上，此時鎖死從動導(dǎo)軌行走裝置24或主動導(dǎo)軌行走裝置22中的任一行走裝置，然后調(diào)節(jié)T型架42與伸縮架44之間的液壓油缸43，該液壓油缸43的伸縮促使另一未鎖死的行走裝置在矩形導(dǎo)軌上移動，從而對T型架42和與該T型架42連接的管片拼裝機械手30的角度和位置進行調(diào)節(jié)，由此調(diào)整管片50的角度和位置。

待管片50的位置調(diào)節(jié)完成后，調(diào)節(jié)拼裝手長臂32與T型架42之間的液壓油缸48，以及拼裝手短臂34與拼裝手長臂32之間的液壓油缸33，由此調(diào)節(jié)拼裝手長臂32和拼裝手短臂34，完成管片50的拼裝到位。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置通過設(shè)置矩形導(dǎo)軌，并在該矩形導(dǎo)軌上安裝主動導(dǎo)軌行走裝置和從動導(dǎo)軌行走裝置，從而使本發(fā)明管片拼裝的機械裝置能夠?qū)匦嗡淼栏鱾€位置的管片進行拼裝。此外，主動導(dǎo)軌行走裝置和從動導(dǎo)軌行走裝置的分別設(shè)置，相互配合，既可以調(diào)節(jié)管片的軸向或徑向位置，還可以調(diào)節(jié)管片的角度。

本發(fā)明矩形斷面隧道管片拼裝的機械裝置很好地解決了，由于矩形盾構(gòu)機內(nèi)部空間有限，不能使用傳統(tǒng)中心回轉(zhuǎn)式支撐形式的拼裝機；斷面較小的矩形隧道沒有多余的空間進行管片姿態(tài)調(diào)整；矩形盾構(gòu)機結(jié)構(gòu)特殊，需要預(yù)留中心空間等技術(shù)難題，并且提高了管片拼裝的效率，并保證管片拼裝的安全。