本发明专利技术的一种城市盾构隧道用管片拆除装置，包括：行动载体，所述行动载体通过升降转向机构连接有升缩臂梁的一端，升缩臂梁的另一端设置有辅助升降移动架，且升缩臂梁上滑动配合有吊升移动机构，吊升移动机构的下端设置有自调节式安全冲击吊架，所述升缩臂梁的两端顶部分别设置有第一副吊架和第二副吊架。本发明专利技术中，通过吊升移动机构与自调节式安全冲击吊架相配合的结构设计，能够实现拆卸管片和吊升管片的连续操作，将传统的两步操作合并为一步，能极大的提高施工效率，缩短施工周期，且通过自调节式安全冲击吊架能实现自动的旋转调节角度和调节倾斜角度，增加对管片的稳定夹持，实现自动冲击拆卸，还能实现快速拉接，形成双重保险，更安全。更安全。更安全。
A segment removal device for urban shield tunnel and its removal method
【技术实现步骤摘要】
一种城市盾构隧道用管片拆除装置及其拆除方法
[0001]本专利技术涉及城市盾构隧道
，具体是一种城市盾构隧道用管片拆除装置及其拆除方法。
技术介绍
[0002]盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法；盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用；盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能；负环管片也称临时管片，盾构始发时在反力架和盾构千斤顶之间安装环状管片，以给盾构机掘进向前推进的作用力；盾构负环管片也称临时管片，盾构始发时，在始发工作竖井里，盾构机的后端是一个反力架（提供反力的后背），在反力架和盾构千斤顶之间安装环状管片，以给盾构机掘进向前推进的作用力，直到将盾构机构的盾尾进入井壁另一侧的洞口，并向前掘进一段距离，使得地层与正环管片之间的摩擦力能够抵消盾构机推进产生的反力，那么此时从反力架到盾尾之间的临时管片就完成了使命，需要进行拆除。
[0003]本专利技术人在实施本实施例的过程中，发现现有技术中至少存在以下缺陷：（1）由于负环管片占据竖井大部分的空间，会制约管片及其它材料的垂直运输速度，影响了盾构施工的进度，所以需要将负环管片拆除，负环管片的拆除一般在盾构掘进80环后开始，在拆除过程，盾构隧道内还需要持续向洞外运土，并持续向洞内运输管片，负环管片的拆除同样会影响盾构施工的进度，现有技术通过隧道内小车拆除管片，而后还要将管片吊装出盾构隧道始发井，为两步操作，效率低，会影响盾构施工的进度；（2）负环管片吊出竖井一般有两种方式，一是通过吊车将管片吊出，盾构隧道始发井较深，在较长时间的吊升过程中，至少有两点不稳定因素，一是风力吹动，二是操作员控制不稳，都会使管片易发生晃动，导致吊车不稳，或者吊绳子断裂，二是通过龙门吊将管片吊出，龙门吊需要现场组装，且吊装完成后还要拆卸龙门吊组件，十分麻烦；（3）管片吊出后，需要堆叠安放，才能够方便运输，现有的吊装设备一是通过插销贯穿使吊装孔内接头与吊头连接，插销为松动的临时连接方式，虽然快捷，但是不够稳定，吊装完成后，需要将插销取下重复再利用，操作较为麻烦，二是通过螺栓直接连接，需要经过穿插螺杆和旋拧螺母的操作，十分麻烦；（4）管片吊出后的堆叠安放，过程中需要人工辅助，效率低下，且在管片放下的过程中，人员需要靠近管片，手动辅助调整管片放下时的方向角度，存有较高安全风险隐患。
[0004]（5）管片拆除时，即使已经将管片之间的连接螺栓取下，但是由于前期管片安装时，管片之间的楔形结构还有卡接作用效果，这就需要超过管片自身重量的吊升力，导致管
片在被吊升拆除过程中，正在被拆除的管片与其它未拆除的管片分离时，会有一个突然的冲击晃动，既对吊升设备的稳定性造成影响，又对吊绳造成较大负担，致使吊绳断裂风险增加。
[0005]（6）每环的顶部管片拆除后，隧道两侧的管片支撑力减少，会导致下塌风险增加，现有设备缺少此方面防护；（7）每环的两边中下侧管片拆除时，由于该处管片下端位于轨道的下方，直接上升吊拆，容易和轨道发生磕碰，增加管片破碎概率；（8）通过吊车将管片吊出时，由于管片的晃动，容易发生正在被吊的管片于其它未拆的管片之间磕碰情况，导致管片破损，回收利用率下降。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种城市盾构隧道用管片拆除装置及其拆除方法，以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种城市盾构隧道用管片拆除装置，包括：行动载体，所述行动载体通过升降转向机构连接有升缩臂梁的一端，升缩臂梁的另一端设置有辅助升降移动架，且升缩臂梁上滑动配合有吊升移动机构，吊升移动机构的下端设置有自调节式安全冲击吊架，所述升缩臂梁的两端顶部分别设置有第一副吊架和第二副吊架。
[0008]作为本技术方案的进一步优化，所述自调节式安全冲击吊架包括转向顶板，转向顶板的外壁上设置有管片快速连接器，且转向顶板的下方通过角度调节机构连接有中支板，中支板的底部通过冲击缓冲箱连接有吊架底板，并且中支板的两侧分别设置有主夹机构和和副夹机构。
[0009]作为本技术方案的进一步优化，所述转向顶板包括上部板和下部板，所述下部板顶部转动连接有上部板，且下部板的顶部中间通过转向齿轮和驱动齿轮与转向电机连接，转向电机固定于上部板的顶部；所述上部板的两侧分别设置有耳座。
[0010]作为本技术方案的进一步优化，所述调节机构包括角度调节液压缸，角度调节液压缸设置有两组，每组交叉设置有两根，且两组所述角度调节液压缸的上端和下端分别与下部板和中支板的四角位置相对应。
[0011]作为本技术方案的进一步优化，所述冲击缓冲箱的上下两侧分别与中支板的底部和吊架底板的顶部固定连接，且冲击缓冲箱包括若干组电磁配合的直线电机条形定子和直线电机动子，直线电机条形定子和直线电机动子以冲击缓冲箱的圆心为中心点环形阵列分布，所述直线电机动子的两端分别通过压缩弹簧连接有撞击块，所述直线电机条形定子的两端分别设置有端头板。
[0012]作为本技术方案的进一步优化，所述主夹机构包括两个夹持臂架和主夹液压缸，所述夹持臂架对称设置于中支板的两侧，且夹持臂架的中部与中支板的侧壁铰接，而夹持臂架的上端铰接有主夹液压缸的一端，主夹液压缸的另一端与中支板的侧壁铰接；所述副夹机构包括伸缩液压缸、L形架、副夹液压缸和副夹臂杆，副夹臂杆的中部铰接有L形架的下端，且副夹臂杆远离吊架底板的一端铰接有副夹液压缸的一端，副夹液压缸的另一端与L形架的侧端铰接，所述L形架的顶部连接有伸缩液压缸的下端。
[0013]作为本技术方案的进一步优化，所述管片快速连接器包括插入式快接头，插入式快接头包括钢丝编织绳套管，钢丝编织绳套管的两端分别连接有框形架的一侧和固定套筒的一端，固定套筒的另一端通过变形架连接有螺纹推拉筒的一端，所述钢丝编织绳套管和固定套筒的中间穿设有传动软轴，传动软轴的一端连接有松紧控制调节电机，且传动软轴的另一端连接有穿设于螺纹推拉筒内的螺纹调节杆；所述变形架包括若干组短杆，每组短杆相互铰接有两根，且每组短杆的两端分别与固定套筒和螺纹推拉筒的端部铰接。
[0014]作为本技术方案的进一步优化，所述升降转向机构包括升降液压缸、齿环、主梁转向电机和主梁转向齿轮；吊升移动机构包括移动小车和对称设置于移动小车两侧的两个主电葫芦；辅助升降移动架包括辅助升降液压缸和支撑轮。
[0015]作为本技术方案的进一步优化，所述第二副吊架包括副架插入式快接头、可调节支撑小车和副电葫芦，所述副架插入式快接头的结构与插入式快接头的结构相同，且副架插入式快接头与副电葫芦连接，副电葫芦固定安装于升缩臂梁一端的一侧；所述可调节支撑小车包括支撑滑轮，副架吊绳搭设于支撑滑本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种城市盾构隧道用管片拆除装置，包括：行动载体（2），其特征在于，所述行动载体（2）通过升降转向机构（3）连接有升缩臂梁（6）的一端，升缩臂梁（6）的另一端设置有辅助升降移动架（8），且升缩臂梁（6）上滑动配合有吊升移动机构（5），吊升移动机构（5）的下端设置有自调节式安全冲击吊架（1），所述升缩臂梁（6）的两端顶部分别设置有第一副吊架（4）和第二副吊架（7）。2.如权利要求1所述的一种城市盾构隧道用管片拆除装置，其特征在于：所述自调节式安全冲击吊架（1）包括转向顶板（11），转向顶板（11）的外壁上设置有管片快速连接器（17），且转向顶板（11）的下方通过角度调节机构（12）连接有中支板（13），中支板（13）的底部通过冲击缓冲箱（14）连接有吊架底板（15），并且中支板（13）的两侧分别设置有主夹机构（16）和和副夹机构（18）。3.如权利要求2所述的一种城市盾构隧道用管片拆除装置，其特征在于：所述转向顶板（11）包括上部板（114）和下部板（115），所述下部板（115）顶部转动连接有上部板（114），且下部板（115）的顶部中间通过转向齿轮（112）和驱动齿轮（113）与转向电机（111）连接，转向电机（111）固定于上部板（114）的顶部；所述上部板（114）的两侧分别设置有耳座（116）。4.如权利要求3所述的一种城市盾构隧道用管片拆除装置，其特征在于：所述调节机构（12）包括角度调节液压缸（121），角度调节液压缸（121）设置有两组，每组交叉设置有两根，且两组所述角度调节液压缸（121）的上端和下端分别与下部板（115）和中支板（13）的四角位置相对应。5.如权利要求2所述的一种城市盾构隧道用管片拆除装置，其特征在于：所述冲击缓冲箱（14）的上下两侧分别与中支板（13）的底部和吊架底板（15）的顶部固定连接，且冲击缓冲箱（14）包括若干组电磁配合的直线电机条形定子（141）和直线电机动子（142），直线电机条形定子（141）和直线电机动子（142）以冲击缓冲箱（14）的圆心为中心点环形阵列分布，所述直线电机动子（142）的两端分别通过压缩弹簧（143）连接有撞击块（145），所述直线电机条形定子（141）的两端分别设置有端头板（144）。6.如权利要求2所述的一种城市盾构隧道用管片拆除装置，其特征在于：所述主夹机构（16）包括两个夹持臂架（161）和主夹液压缸（163），所述夹持臂架（161）对称设置于中支板（13）的两侧，且夹持臂架（161）的中部与中支板（13）的侧壁铰接，而夹持臂架（161）的上端铰接有主夹液压缸（163）的一端，主夹液压缸（163）的另一端与中支板（13）的侧壁铰接；所述副夹机构（18）包括伸缩液压缸（181）、L形架（182）、副夹液压缸（183）和副夹臂杆（184），副夹臂杆（184）的中部铰接有L形架（182）的下端，且副夹臂杆（184）远离吊架底板（15）的一端铰接有副夹液压缸（183）的一端，副夹液压缸（183）的另一端与L形架（182）的侧端铰接，所述L形架（182）的顶部连接有伸缩液压缸（181）的下端。7.如权利要求2所述的一种城市盾构隧道用管片拆...
【专利技术属性】
技术研发人员：张彦红，范喜德，王耀辉，刘江涛，李存军，闫金鹏，王笑微，丰土根，张箭，张坤勇，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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