管片拼装车及拼装方法技术

本发明专利技术属于隧道施工设备技术领域。一种管片拼装车，包括行走车、管片抓取组件、拼装臂组件、服务平台、支撑臂组件和控制系统，管片抓取组件用于进行管片的抓取，拼装臂组件设置在履带车与所述管片抓取组件之间，并驱动所述管片抓取组件进行方位调整和管片的拼装；支撑臂组件设置在所述服务平台与所述履带车之间，所述支撑臂组件驱动所述服务平台进行方位调整并调平。本申请还公开了一种利用上述管片拼装车进行的管片拼装方法。本发明专利技术由管片拼装臂通过旋转、摆动动作将管片调整至正确的位置，服务平台辅助完成环管片拼装工序；本发明专利技术配备履带车，履带车底盘也可展开成八字型在圆断面隧道内移动，实现灵活转场。

【技术实现步骤摘要】
管片拼装车及拼装方法
本专利技术属于隧道施工设备
，特别是指一种管片拼装车及拼装方法。
技术介绍
目前常用的隧道二次衬砌方法是混凝土模筑法，容易出现钢筋间排距控制不力、混凝土浇筑不密实、施工缝等施工质量问题，模板台车结构庞大，施工过程需要大量人力，且转场麻烦，施工效率低下。随着对隧道施工工程质量、施工效率、机械化程度等要求的提高，此方法越来越不能满足对施工的要求。装配式衬砌技术具有预制工厂化、防水标准化、施工自动化的特点，其是隧道衬砌的发展方向，因此，急需研发一种配套的装配式衬砌设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种管片拼装车及拼装方法，其能够有效的解决传统模筑法作业施工质量不稳定、施工效率低、劳动强度高、转场麻烦等问题。为达到上述目的，所采取的技术方案是：一种管片拼装车，包括：行走车；管片抓取组件,其用于进行管片的抓取；拼装臂组件，其设置在所述行走车与所述管片抓取组件之间，并驱动所述管片抓取组件进行方位调整和管片的拼装；服务平台；支撑臂组件，其设置在所述服务平台与所述行走车之间，所述支撑臂组件驱动所述服务平台进行方位调整并调平；以及控制系统。根据本专利技术管片拼装车，优选地，所述拼装臂组件包括：第一拼装臂，其与所述行走车之间设置有第一回转台，且所述第一拼装臂与所述第一回转台铰接；以及第二拼装臂，其与所述第一拼装臂枢接，且所述第二拼装臂为伸缩臂结构，所述第二拼装臂与所述管片抓取组件之间设置有调节机构，所述调节机构驱动所述管片抓取组件相对于所述第二拼装臂进行多方位的摆动和旋转。根据本专利技术管片拼装车，优选地，所述行走车上设置有第一滑道，所述第一回转台滑动设置在所述第一滑道上，且在第一回转台和所述行走车之间设置有滑移动力推杆。根据本专利技术管片拼装车，优选地，所述第二拼装臂为伸缩臂结构，并设置有驱动其伸缩动作的伸缩动力推杆。根据本专利技术管片拼装车，优选地，所述第一拼装臂与第二拼装臂之间设置有第二回转台，所述第二拼装臂相对于所述第一拼装臂能够周向回转和摆动动作。根据本专利技术管片拼装车，优选地，所述调节机构为设置在所述第二拼装臂的端部的多自由度转台；或所述调节机构包括呈十字布设的两摆动式油缸、第三拼装臂和第三回转台，所述第三拼装臂相对于所述第二拼装臂多自由度摆动，所述管片抓取组件通过第三回转台与第三拼装臂连接。根据本专利技术管片拼装车，优选地，所述支撑臂组件包括：第一支撑臂，其与所述行走车之间设置有第四回转台；以及第二支撑臂，所述第二支撑臂的其中一端与所述第一支撑臂铰接，第二支撑臂的另一端与服务平台铰接。根据本专利技术管片拼装车，优选地，所述第一支撑臂与所述第二支撑臂之间、第二支撑臂与服务平台之间设置有调平动力推杆。根据本专利技术管片拼装车，优选地，所述第一支撑臂或/和所述第二支撑臂为伸缩臂结构，并设置有驱动其伸缩动作的伸缩动力推杆；在所述行走车上设置有第二滑道，所述第四回转台滑动设置在所述第二滑道上，且第四回转台与行走车之间设置有滑移动力推杆。根据本专利技术管片拼装车，优选地，所述行走车为履带车，所述行走车底部设置有伸缩支腿和支撑油缸，所述支撑油缸呈八字型布设在所述履带车的两侧。一种管片拼装方法，利用上述的管片拼装车进行管片的拼装，具体包括以下步骤：启动管片拼装车，并将整车移至作业位置，完成管片拼装车的稳定支撑；控制拼装臂组件动作，带动所述管片抓取组件抓取管片；待抓取完成后，通过调节拼装臂组件，将管片举升至待拼装位置，并通过支撑臂组件将服务平台举升至作业工位，完成管片螺栓连接；重复管片的抓取和拼装工序，直至完成管片的拼装。采用上述技术方案，所取得的有益效果是：本专利技术通过管片吊运至管片拼装车位置，由管片拼装臂通过旋转、摆动动作将管片调整至正确的位置，服务平台辅助完成环管片拼装工序；本专利技术配备履带车，前后支腿收起后，履带车可在隧道内前后移动，履带车底盘也可展开成八字型在圆断面隧道内移动，实现灵活转场。本专利技术整体结构设计合理，本申请公开的管片拼装车，与传统混凝土模筑法作业相比，整机机械化、自动化程度更高。设备采用预制管片进行隧道衬砌，在保证施工质量的同时，可高效完成管片拼装任务，大幅降低作业人员的劳动强度，同时，设备对不同隧道底面适应性好，无需进行设备拆装，可快速实现整机转场作业。本申请能够最大限度的减小结构的复杂性，提高操控定位的准确性和便捷性，从而保障在管片拼装的效率和质量，本申请通过管片抓取组件和服务平台的结合，实现了设备的一体化，便于实现二者动作的关联作用，优化作业工艺。本申请整体结构上的创新性设计，能够适用于不同的工况，具有实用性和可控性强，其能够为新的隧道施工工艺提供更有利的基础条件，从而使得隧道掘进和支护作业的结合更为契合。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下文中将对本专利技术实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本专利技术的一些实施例，而非将本专利技术的全部实施例限制于此。图1为根据本专利技术实施例的管片拼装车的结构示意图。图2为根据本专利技术实施例的管片拼装车的工作状态示意图。图3为根据本专利技术实施例的圆隧道截面的管片拼装示意图。图4为根据本专利技术实施例的非圆隧道断面的管片拼装示意图。图5为根据本专利技术实施例的转场状态下整机的结构示意图。图中序号：100为履带车、101为伸缩支腿、102为支撑油缸；200为管片抓取组件；300为拼装臂组件、301为第一回转台、302为第一拼装臂、303为第二拼装臂、304为第一滑道、305为滑移动力推杆、306为第三回转台、307为摆动式油缸、308为第三支撑臂、309为第二回转台；400为服务平台；500为支撑臂组件、501为第一支撑臂、502为第二支撑臂、503为第四回转台、504为调平动力推杆、505为第二滑道；600为控制系统；700为管片小车、701为管片。具体实施方式为了使得本专利技术的技术方案的目的、技术特征和技术效果更加清楚，下文中将结合本专利技术具体实施例的附图，对本专利技术实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。参见图1-图5，本申请公开了一种管片拼装车，包括行走车、管片抓取组件200、拼装臂组件300、服务平台400、支撑臂组件500和控制系统600，本实施例中的行走车为履带车100，履带车底部设置有伸缩支腿101和支撑油缸102，支撑油缸102呈八字型布设在履带车100的两侧，支撑油缸102的伸缩可保证履带车100既能在平底又能在圆底隧道内行进，履带车100设置的伸缩支腿101，在行进过程中，伸缩支腿101呈现收回状态，在拼装作业时，支腿放下，支承整机以及管片的重量；对于支撑油缸其可以枢接在履带车的两侧，再通过调节油缸进行倾斜度的调节，同时在支撑油缸的端部设置有撑靴，便于稳定支撑。本实施例中的管片抓取组件200用于进行管片的抓取，其采用现有技术中的管片抓取组件200即可达到本申请所要达到的效果，对于其具体结构不再重述；拼装臂组件300设置在履带车100与管片抓取组件200之间，并驱动管片抓取组件200进行方位调整和管片701的拼装；支撑臂组件500设置在服务平台400与履带车100之间，支撑臂组件500驱动服务平台400进行方位调整并调平。具体的，本实施例所公开的拼装臂组件300的结构包括第一拼装臂302和第二拼装臂303，第一拼装臂302本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管片拼装车，其特征在于，包括：行走车；管片抓取组件,其用于进行管片的抓取；拼装臂组件，其设置在所述行走车与所述管片抓取组件之间，并驱动所述管片抓取组件进行方位调整和管片的拼装；服务平台；支撑臂组件，其设置在所述服务平台与所述行走车之间，所述支撑臂组件驱动所述服务平台进行方位调整并调平；以及控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种管片拼装车，其特征在于，包括：行走车；管片抓取组件,其用于进行管片的抓取；拼装臂组件，其设置在所述行走车与所述管片抓取组件之间，并驱动所述管片抓取组件进行方位调整和管片的拼装；服务平台；支撑臂组件，其设置在所述服务平台与所述行走车之间，所述支撑臂组件驱动所述服务平台进行方位调整并调平；以及控制系统。2.根据权利要求1所述的管片拼装车，其特征在于，所述拼装臂组件包括：第一拼装臂，其与所述行走车之间设置有第一回转台，且所述第一拼装臂与所述第一回转台铰接；以及第二拼装臂，其与所述第一拼装臂枢接，且所述第二拼装臂为伸缩臂结构，所述第二拼装臂与所述管片抓取组件之间设置有调节机构，所述调节机构驱动所述管片抓取组件相对于所述第二拼装臂进行多方位的摆动和旋转。3.根据权利要求2所述的管片拼装车，其特征在于，所述行走车上设置有第一滑道，所述第一回转台滑动设置在所述第一滑道上，且在第一回转台和所述行走车之间设置有滑移动力推杆。4.根据权利要求2所述的管片拼装车，其特征在于，所述第二拼装臂为伸缩臂结构，并设置有驱动其伸缩动作的伸缩动力推杆。5.根据权利要求2所述的管片拼装车，其特征在于，所述第一拼装臂与第二拼装臂之间设置有第二回转台，所述第二拼装臂相对于所述第一拼装臂能够周向回转和摆动动作。6.根据权利要求2所述的管片拼装车，其特征在于，所述调节机构为设置在所述第二拼装臂的端部的多自由度转台；或所述调节机构包括呈十...

【专利技术属性】
技术研发人员：江帅，宋丹，付开勇，田雪豪，高立君，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41