專利名稱：步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)及側(cè)移方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于地下工程技術(shù)領域，涉及一種地鐵盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在城市地鐵隧道建設中，盾構(gòu)機發(fā)揮越來越重要的作用。盾構(gòu)機完成一個區(qū)間施工后，需要平移通過地鐵車站——簡稱為盾構(gòu)過站，以施工下一個區(qū)間隧道。如圖1所示，在地鐵隧道建設中，盾構(gòu)機1的直徑比隧道21寬。盾構(gòu)機1通過地鐵車站的時候，即盾構(gòu)過站的時候，在車站兩端設置加寬的盾構(gòu)井段22來接受和始發(fā)盾構(gòu)機，為了縮短施工周期，防止浪費在車站的正常段23沒有設置加寬，所以盾構(gòu)機離開或者進入盾構(gòu)井的過程中需要進行側(cè)移工序。目前現(xiàn)有盾構(gòu)過站技術(shù)主要分為兩大類，第一類過站方式主要是將盾構(gòu)機和后配臺車解體后，在盾構(gòu)機基座下鋪設鋼板或滾軸，然后在車站底板設置反力基座，利用額外的水平千斤頂實現(xiàn)盾構(gòu)機側(cè)移。完成一個步進循環(huán)后，重新在盾構(gòu)機側(cè)移方向鋪設鋼板和反力基座，如此反復循環(huán)最終實現(xiàn)盾構(gòu)機平移。第一類方法的改進措施一是在盾構(gòu)機基座下安裝行走輪，鋪設行走軌道，在軌道上設置反力基座，盾構(gòu)機自身千斤頂推進盾構(gòu)機。第一類方法的改進措施二是用卷揚機替代額外千斤頂，實現(xiàn)水平動力。上述方式存在問題 施工工期較長，輔助材料較多，如鋼板和鋼軌，在車站底板設置反力基座會對車站結(jié)構(gòu)造成一定不良影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種平移速度快、操作簡單、有效提高材料和設備利用率的盾構(gòu)平移過站系統(tǒng)。本發(fā)明的另外一個目的是提供一種采用本發(fā)明所述的側(cè)移系統(tǒng)側(cè)移盾構(gòu)機的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)，包括接收托架，用于承載盾構(gòu)機；若干抬升千斤頂，通過水平移動副與盾構(gòu)機連接，用于抬升盾構(gòu)機；側(cè)向頂推機構(gòu)，設于所述接收托架與車站側(cè)壁之間，用于頂推所述接收托架，使接收托架相對于地面產(chǎn)生相對位移；卡位裝置，包括至少一焊接在盾構(gòu)機的第一牛腿；至少一焊接在接收托架的第二牛腿；所述第一牛腿與第二牛腿相互配合。進一步，還包括若干牛腿支座，每一牛腿支座的一端與盾構(gòu)機焊接，另外一端與一所述抬升千斤頂通過所述移動副連接。具體的，所述水平移動副為抽屜式卡座結(jié)構(gòu)，包括設置在所述抬升千斤頂頂部側(cè)面對稱的凸起；設置在所述牛腿支座上并與所述凸起對應，并沿盾構(gòu)機移動方向延伸的凹槽；所述抬升千斤頂通過所述凸起嵌入所述凹槽中與所述牛腿支座連接。
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具體的，所述側(cè)向頂推機構(gòu)為若干水平千斤頂。進一步，所述接收托架上表面具有與盾構(gòu)機外形對應的凹陷區(qū)。進一步，還包括若干連接型鋼，將盾構(gòu)機中體與盾尾固定連接。一種使用權(quán)利要求1所述的步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)側(cè)移的方法，包括以下步驟Sl 抬升千斤頂將盾構(gòu)機抬離地面，此時接收托架仍與地面接觸；S2 頂推機構(gòu)推動接收托架，使接收托架側(cè)移一定距離；S3:抬升機構(gòu)將盾構(gòu)機低速放下，盾構(gòu)機在重力作用和卡位裝置的約束下發(fā)生側(cè)向移動。本發(fā)明的有益效果是1、步履式盾構(gòu)過站系統(tǒng)靈活，對頂推機構(gòu)作用方向改變之后就可以實現(xiàn)盾構(gòu)機向不同方向移動。2、使用范圍廣，相應不同車站結(jié)構(gòu)所提供的過站空間，可根據(jù)車站具體結(jié)構(gòu)選擇盾構(gòu)機分體過站和整體過站方式，特別適合一個標段含有多個不同結(jié)構(gòu)車站的工程施工。3、有效的提高了材料和設備的利用率，使用的材料和設備一次性投入后可循環(huán)多次使用。為了充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進一步說明。


圖1是地鐵隧道施工過程中盾構(gòu)機移動過程示意圖。圖2是本發(fā)明步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的側(cè)面視圖。圖4是圖2中抽屜式卡座結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖2中盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)工作狀態(tài)示意圖。圖6是圖2中盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)工作狀態(tài)示意圖。圖7是圖2中盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)工作狀態(tài)示意圖。圖中1-盾構(gòu)機；11-前體；12-中體；13-盾尾；2_車站；21-隧道；22-車站盾構(gòu)井段； 23-車站正常段；24-車站側(cè)壁；31-抬升千斤頂；311-凸起；32-牛腿支座；321-凹槽； 141-第二牛腿；42-第一牛腿；5-連接型鋼；6-接收托架；61-凹陷區(qū)；7-水平千斤頂。
具體實施例方式如圖2至圖4所示，一種步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)，包括接收托架2、若干抬升千斤頂31、水平千斤頂7和卡位裝置的第一牛腿42和第二牛腿41。接收托架2用于承載盾構(gòu)機1，抬升千斤頂31通過移動副與盾構(gòu)機1連接，第一牛腿42設于盾構(gòu)機下，第二牛腿41 設于接收托架6上。接收托架2設于盾構(gòu)機1下，用于承載盾構(gòu)機1。接收托架2的上表面承載盾構(gòu)機的部位設有與盾構(gòu)機1外形對應的凹陷區(qū)61，可防止盾構(gòu)機1相對于接收托架6發(fā)生側(cè)移。
抬升千斤頂31使用4個千斤頂，用于將盾構(gòu)機1抬離地面，其通過抽屜式卡座結(jié)構(gòu)與牛腿支座32連接。在盾構(gòu)機1的前體11和中體12兩側(cè)各焊接2個牛腿支座32，前體 11上的牛腿支座32位于盾構(gòu)機1重心的前方，距離重心0. 5米；中體12上的牛腿支座32 位于距離前體11上的牛腿支座322米得位置。牛腿支座32采用20mm厚度的Q235鋼板焊接而成，然后在牛腿支座32下端安裝抬升千斤頂31，4個抬升千斤頂31的頂升力要大于盾構(gòu)機1的重量，可采用頂升力總共為300噸的抬升千斤頂。牛腿支座32與抬升千斤頂31之間采用抽屜式卡座連接，如圖4所示，牛腿支座32 底部具有對稱的凹槽321，凹槽321沿盾構(gòu)機1側(cè)移的方向延伸；抬升千斤頂31頂部側(cè)面具有與凹槽321對應的凸起311，凸起311嵌入凹槽321之中，使得抬升千斤頂31能夠在平行與水平面方向上滑動，在垂直水平面方向固定。卡位裝置包括焊接在盾構(gòu)機1上的第一牛腿42和焊接在接收托架6上的第二牛腿41。第一牛腿42和第二牛腿41之間相互配合，防止盾構(gòu)機1相對于接收托架6轉(zhuǎn)動。 水平千斤頂7設置在車站側(cè)壁22與接收托架6之間，頂推接收托架6，使其與車站側(cè)壁22 發(fā)生相對位移。為了加強盾構(gòu)機1中體12與盾尾13之間的牢固程度，還使用連接型鋼7加固中體12與盾尾13的連接。該步履式盾構(gòu)平移系統(tǒng)工作時，按照如下步驟進行1、如圖5所示，4個抬升千斤頂31動作，將盾構(gòu)機1抬離地面。抬升過程中要保持4個抬升千斤頂31伸長的長度一致。距離不宜過高，離開地面20厘米即可。此時接收托架仍與地面接觸。2、如圖6所示，伸長水平千斤頂7推動接收托架6側(cè)移一定距離。3、如圖7所示，同步收縮抬升千斤頂31抬升機構(gòu)將盾構(gòu)機低速放下，盾構(gòu)機1在重力作用發(fā)生側(cè)向移動。下落過程中，由于接收托架6的凹陷區(qū)61偏離盾構(gòu)機1的重心位置，盾構(gòu)機1擠壓凹陷區(qū)61的側(cè)壁，導致盾構(gòu)機1向凹陷區(qū)61的中心移動。同時由于第一牛腿42卡住第二牛腿41，阻止盾構(gòu)機1發(fā)生轉(zhuǎn)動而順利完成側(cè)移的動作。盾構(gòu)機1完全落在接收托架6中心后，完成一次側(cè)移過程。循環(huán)所述步驟即可完成盾構(gòu)機1的側(cè)向移動過程，調(diào)整盾構(gòu)機1前移路線。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不需要在盾構(gòu)機側(cè)面鋪設鋼板，設置了發(fā)明的裝置后，一次性投入可循環(huán)多次使用，有效的提高了材料和設備的利用率。另外，還可以根據(jù)實際情況的需要，調(diào)整水平牽引機構(gòu)和水平頂推機構(gòu)的牽引方向，即可改變盾構(gòu)機側(cè)移方向，極大的增強了本系統(tǒng)的靈活性。以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例，應當理解，本領域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領域中技術(shù)人員依本發(fā)明構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)基礎上通過邏輯分析、推理或者根據(jù)有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，均應該在由本權(quán)利要求書所確定的保護范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)，其特征在于，包括 接收托架，用于承載盾構(gòu)機；若干抬升千斤頂，通過水平移動副與盾構(gòu)機連接，用于抬升盾構(gòu)機； 側(cè)向頂推機構(gòu)，設于所述接收托架與車站側(cè)壁之間，用于頂推所述接收托架，使接收托架相對于地面產(chǎn)生相對位移；卡位裝置，包括至少一焊接在盾構(gòu)機的第一牛腿；至少一焊接在接收托架的第二牛腿； 所述第一牛腿與第二牛腿相互配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)，其特征在于，還包括若干牛腿支座， 每一牛腿支座的一端與盾構(gòu)機焊接，另外一端與一所述抬升千斤頂通過所述移動副連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)，其特征在于，所述水平移動副為抽屜式卡座結(jié)構(gòu)，包括設置在所述抬升千斤頂頂部側(cè)面對稱的凸起；設置在所述牛腿支座上并與所述凸起對應，并沿盾構(gòu)機移動方向延伸的凹槽；所述抬升千斤頂通過所述凸起嵌入所述凹槽中與所述牛腿支座連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)，其特征在于，所述側(cè)向頂推機構(gòu)為若干水平千斤頂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)，其特征在于，所述接收托架上表面具有與盾構(gòu)機外形對應的凹陷區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項權(quán)利要求所述的步履式盾構(gòu)平移過站系統(tǒng)，其特征在于， 還包括若干連接型鋼，將盾構(gòu)機中體與盾尾固定連接。
7.一種使用權(quán)利要求1所述的步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)側(cè)移的方法，其特征在于，包括以下步驟51抬升千斤頂將盾構(gòu)機抬離地面，此時接收托架仍與地面接觸；52頂推機構(gòu)推動接收托架，使接收托架側(cè)移一定距離；53抬升機構(gòu)將盾構(gòu)機低速放下，盾構(gòu)機在重力作用和卡位裝置的約束下發(fā)生側(cè)向移動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種步履式盾構(gòu)機側(cè)移系統(tǒng)及側(cè)移方法，側(cè)移系統(tǒng)包括接收托架，用于承載盾構(gòu)機；若干抬升千斤頂，通過水平移動副與盾構(gòu)機連接，用于抬升盾構(gòu)機；側(cè)向頂推機構(gòu)，設于所述接收托架與車站側(cè)壁之間，用于頂推所述接收托架，使接收托架相對于地面產(chǎn)生相對位移；卡位裝置，包括至少一焊接在盾構(gòu)機的第一牛腿；至少一焊接在接收托架的第二牛腿；所述第一牛腿與第二牛腿相互配合。采用本發(fā)明所述的技術(shù)方案使用方便、靈活，能有效的提高設備的利用率。
文檔編號B66F19/00GK102285616SQ201110194008
公開日2011年12月21日 申請日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者葉建興, 廖鴻雁, 王學龍, 王暉, 竺維彬, 米晉生, 鐘長平, 鞠世健, 黃威然 申請人:廣州軌道交通建設監(jiān)理有限公司