一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统及其自动化控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统及其自动化控制方法，包括配合作业的汽车运载平台和中隔墙安装机，两者位于隧道内，各位于中线一侧，汽车运载平台用于承载待安装中隔墙，用于放置于运输汽车上，并由运输汽车将其运抵隧道内安装位置；所述中隔墙安装机用于检测其与待安装中隔墙的横向距离，进行两者的平行度检测，得出其与待安装中隔墙的平行度差值，向所述汽车运载平台发出绕Z轴的旋转方向和角度信息，以及其自身绕Y轴的摆动方向和角度；并进行自身绕Y轴的摆动方向和角度的调整。该系统实现了自动化、精准抓取预制待安装中隔墙，保证了大吨位预制件的抓取和卸载过程的无人工化，提高了工作效率和安全性。和安全性。和安全性。

A posture adjustment and grabbing lifting system for prefabricated middle partition wall of shield tunnel and its automatic control method

【技术实现步骤摘要】
一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统及其自动化控制方法


[0001]本专利技术属于盾构隧道预制拼装
，具体涉及一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统及其自动化控制方法。

技术介绍

[0002]铁路隧道衬砌结构通常采用混凝土现浇工艺施做，部分区段存在衬砌空洞、衬砌厚度不足等质量缺陷，经过运营期列车荷载作用，极易引发各类病害，给铁路行车带来极大安全隐患。隧道结构预制化可有效解决现浇工艺的质量缺陷，同时也是提高隧道修建速度、降低施工成本的重要途径。隧道结构预制拼装技术是隧道施工专业化、工厂化、机械化发展的方向之一。近些年，随着地下工程预制拼装技术的发展，大直径盾构隧道内部结构的预制拼装受到了越来越多的关注。
[0003]在隧道区间采用单洞双线布置时，内部结构为全预制结构，共分为五部分，分别为下部结构(弧形件)、中隔墙、横向牛腿、两侧电缆槽、疏散平台。弧形件为底部支撑构件。中隔墙安装在弧形件上表面的中线位置，将隧道沿中线分为左线、右线通道。
[0004]为了保证中隔墙的拼装精度和工效，实现少人化，确保施工安全，中隔墙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统，其特征在于，包括配合作业的汽车运载平台(3)和中隔墙安装机(1)，两者位于隧道(5)内，各位于中线一侧，设定隧道(5)内横向为X向、纵向为Y向、竖向为Z向；所述汽车运载平台(3)用于承载待安装中隔墙(2
‑
1)，用于放置于运输汽车(3
‑
10)上，并由运输汽车(3
‑
10)将其运抵隧道5内安装位置；所述中隔墙安装机(1)用于检测其与待安装中隔墙(2
‑
1)的横向距离，进行两者的平行度检测，得出其与待安装中隔墙(2
‑
1)的平行度差值，向所述汽车运载平台(3)发出绕Z轴的旋转方向和角度信息，以及其自身绕Y轴的摆动方向和角度；并进行自身绕Y轴的摆动方向和角度的调整；所述汽车运载平台(3)用于接收信息，并进行绕Z轴的旋转方向和角度的调整；所述中隔墙安装机(1)还用于：在所述中隔墙安装机(1)和汽车运载平台3平行度相一致时，抓取待安装中隔墙(2
‑
1)。2.如权利要求1所述的一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统，其特征在于，所述汽车运载平台(3)为三层平台结构，由下到上依次为下层横移平台(3
‑
1)、中层顶升平台(3
‑
5)和上层旋转平台(3
‑
7)；上层旋转平台(3
‑
7)上用于放置待安装中隔墙(2
‑
1)；其中：所述下层横移平台(3
‑
1)，用于调整待安装中隔墙(2
‑
1)在横向方向上的位置；所述中层顶升平台(3
‑
5)设置在下层横移平台(3
‑
1)上方，可沿竖直方向上升或下降；用于调整待安装中隔墙(2
‑
1)在竖直方向上的位置；所述上层旋转平台(3
‑
7)设置在中层顶升平台(3
‑
5)的上方，可沿竖向中轴线旋转；用于调整待安装中隔墙(2
‑
1)在水平向上的位置。3.如权利要求2所述的一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统，其特征在于，所述下层横移平台(3
‑
1)用于设置在运输汽车(3
‑
10)平板上，在所述下层横移平台(3
‑
1)的底部设置有横移导向装置(3
‑
3)所述下层横移平台(3
‑
1)和运输汽车(3
‑
10)平板间连接有横向设置的横移驱动油缸(3
‑
2)，所述横移驱动油缸(3
‑
2)用于推动所述下层横移平台(3
‑
1)横向往复运动。4.如权利要求3所述的一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统，其特征在于，所述中层顶升平台(3
‑
5)设置在下层横移平台(3
‑
1)上方，两者间连接设置有多套竖直向的顶升油缸(3
‑
4)，所述顶升油缸(3
‑
4)用于推动中层顶升平台(3
‑
5)在竖直方向上升降。5.如权利要求4所述的一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统，其特征在于，所述上层旋转平台(3
‑
7)设置在中层顶升平台(3
‑
5)的上方，两者的中心位置通过旋转轴(3
‑
9)相连接，在所述旋转轴(3
‑
9)和中层顶升平台(3
‑
5)间连接有旋转驱动油缸(3
‑
8)，所述有旋转驱动油缸(3
‑
8)用于驱动上层旋转平台(3
‑
7)以旋转轴(3
‑
9)为中轴旋转。6.如权利要求5所述的一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统，其特征在于，在中层顶升平台(3
‑
5)的上壁面设置有多个支撑轮(3
‑
6)，且多个所述支撑轮(3
‑
6)环绕于所述中层顶升平台(3
‑
5)一周间隔排布，用于支撑上层旋转平台(3
‑
7)。7.如权利要求5所述的一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统，其特征在于，所述中隔墙安装机(1)包括：抓盘(1
‑
15)、作动装置、矩形架和智能控制系统(1
‑
6)，定位激光传感器(1
‑
18)、抓取孔识别激光传感器和抓盘测距激光传感器(1
‑
20)，其中：
所述抓盘(1
‑
15)设置在靠近中线侧，为一板体，且竖直设置，其外侧朝向中线侧，外侧用于承接待安装中隔墙(2
‑
1)；在其靠近中线一侧的壁面上，且成矩形设置有四个托举销轴(1
‑
16)；所述作动装置设置于矩形架上，用于控制所述抓盘(1
‑
15)的作动；定位激光传感器(1
‑
18)，为两套，分别布置在矩形架靠近隧道中线一侧的支腿的下方，通过探测X向距离，识别汽车运载平台(3)驻车位置。抓取孔识别激光传感器，四套，内置在四个托举销轴(1
‑
16)的前端，用于识别待安装中隔墙(2
‑
1)抓取孔的位置；抓盘测距激光传感器(1
‑
20)，为四套，设置在抓盘(1
‑
20)靠近中线一侧的壁面，在Y向和Z向上成十字交叉状，用于探测抓盘(1
‑
15)与待安装中隔墙2
‑
1的距离；中心孔视觉识别系统(1
‑
21)，设置在所述抓盘(1
‑
15)靠近中线一侧的壁面，用于识别待安装中隔墙抓取孔(2
‑
3)的中心孔；所述智能控制系统(1
‑
6)，用于接收所述抓取孔识别激光传感器、抓盘测距激光传感器(1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华，林春刚，崔志斌，王百泉，谢韬，邹翀，尚伟，夏站辉，杨露伟，李荆，彭怀炀，胡辰翔，王春玲，洪侨亨，牛富生，
申请(专利权)人：中铁隧道勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：