一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统技术方案

本实用新型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，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。提高了工作效率和安全性。提高了工作效率和安全性。

【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


[0001]本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。

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，中隔墙需要采用全自动、信息化拼装工艺。在中隔墙通过汽车运载平台运输到待拼装工位，需要一特定的装置将中隔墙抓取、卸载。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统，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。
[0006]本技术采用以下技术方案：一种盾构隧道预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统，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，设定隧道内横向为X向、纵向为Y向、竖向为Z向；
[0007]所述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；
[0008]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；
[0009]所述汽车运载平台用于接收信息，并进行绕Z轴的旋转方向和角度的调整；
[0010]所述中隔墙安装机还用于：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。
[0011]进一步地，该汽车运载平台为三层平台结构，由下到上依次为下层横移平台、中层顶升平台和上层旋转平台；上层旋转平台上用于放置待安装中隔墙；其中：
[0012]所述下层横移平台，用于调整待安装中隔墙在横向方向上的位置；
[0013]所述中层顶升平台设置在下层横移平台上方，可沿竖直方向上升或下降；用于调整待安装中隔墙在竖直方向上的位置；
[0014]所述上层旋转平台设置在中层顶升平台的上方，可沿竖向中轴线旋转；用于调整待安装中隔墙在水平向上的位置。
[0015]进一步地，该下层横移平台用于设置在运输汽车平板上，在所述下层横移平台的底部设置有横移导向装置所述下层横移平台和运输汽车平板间连接有横向设置的横移驱动油缸，所述横移驱动油缸用于推动所述下层横移平台横向往复运动
[0016]进一步地，该中层顶升平台设置在下层横移平台上方，两者间连接设置有多套竖直向的顶升油缸，所述顶升油缸用于推动中层顶升平台在竖直方向上升降。
[0017]进一步地，该上层旋转平台设置在中层顶升平台的上方，两者的中心位置通过旋转轴相连接，在所述旋转轴和中层顶升平台间连接有旋转驱动油缸，所述有旋转驱动油缸用于驱动上层旋转平台以旋转轴为中轴旋转。
[0018]进一步地，在中层顶升平台的上壁面设置有多个支撑轮，且多个所述支撑轮环绕于所述中层顶升平台一周间隔排布，用于支撑上层旋转平台。
[0019]进一步地，该中隔墙安装机包括：抓盘、作动装置、矩形架和智能控制系统，定位激光传感器、抓取孔识别激光传感器和抓盘测距激光传感器，其中：
[0020]所述抓盘设置在靠近中线侧，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；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；
[0021]所述作动装置设置于矩形架上，用于控制所述抓盘的作动；
[0022]定位激光传感器，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，识别汽车运载平台驻车位置。
[0023]抓取孔识别激光传感器，四套，内置在四个托举销轴的前端，用于识别待安装中隔墙抓取孔的位置；
[0024]抓盘测距激光传感器，为四套，设置在抓盘靠近中线一侧的壁面，在Y向和 Z向上成十字交叉状，用于探测抓盘与待安装中隔墙2
‑
1的距离；
[0025]中心孔视觉识别系统，设置在所述抓盘靠近中线一侧的壁面，用于识别待安装中隔墙抓取孔的中心孔；
[0026]所述智能控制系统，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和中心孔视觉识别系统的信息，并控制作动装置动作；还用于向所述汽车运载平台传输信息。
[0027]本技术的有益效果是：中隔墙安装机和汽车载运平台配套使用，在汽车载运平台上随机放置的中隔墙运输到位后，中隔墙安装机可自主识别中隔墙姿态，并精准抓取，全过程自动化、信息化精准控制，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。
附图说明
[0028]图1为汽车运载平台的机械结构图；
[0029]图2为本技术中隔墙安装示意图；
[0030]图3为本技术中预制中隔墙姿态调整及抓取托举系统结构示意图；
[0031]图4为中隔墙安装机的纵向的机械结构图；
[0032]图5为中隔墙安装机的横向的机械结构图；
[0033]图6为本技术中隔墙安装机上布置的传感器位置示意图；
[0034]其中：1.中隔墙安装机；2.中隔墙；2
‑
1.待安装中隔墙；2
‑
2.已安装中隔墙； 2
‑
3.中隔墙抓取孔；3.汽车运载平台；5.隧道；
[0035]1‑
1.行走机构；1
‑
2.伸缩支腿；1
‑
3.架体纵向梁；1
‑
4.安装小车纵移滑块；1
‑
5. 纵移油缸；1
‑
6.智能控制系统；1
‑
7.摆动铰接；1
‑
8.摆动油缸；1
‑
9.安装小车横移外滑套；1
‑
10.安装小车横移内滑套；1
‑
11.翻转曲柄；1
‑
12.翻转油缸；1
‑
13.翻转主轴；1
‑
14.扭转油缸；1
‑
15.抓盘；1
‑
16.托举销轴；1
‑...

【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...

【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：中铁隧道局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：