【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及敞开式tbm仰拱块在特长隧道中转倒运施工，特别是涉及一种tbm施工中的仰拱块转运系统。
技术介绍
1、在敞开式tbm隧道施工过程中，每个循环掘进完成后需要将仰拱块运输至仰拱块安装区域借助仰拱块吊机进行安装，然后在仰拱块顶面敷设供tbm前进的延申轨道，从而达到tbm安全、高效的掘进。
2、目前敞开式tbm掘进过程中所有物料运输均采用smv无轨运输，该车辆具备双向驾驶的功能，可在tbm后配套台车空间内直进直出，为tbm源源不断的提供物料，确保tbm高速掘进。
3、但是，在特长隧道掘进大于5km以上由于运输距离过长，往往造成仰拱块运输速度无法满足tbm掘进的速度，从而造成停机等待，影响掘进速度，影响整个隧道的建设工期。
4、为了避免类似现象的出现往往增加msv车辆的数量，但造成施工费用的增加，随着掘进距离越长，增加费用越高，tbm掘进效率逐渐降低。仰拱块是隧道结构的基础，与隧道二衬构成整体，是隧道结构重要组成之一，为了更大的发挥敞开式tbm的掘进效率，提高敞开式tbm的掘进速度，降低施工成本，缩短建设周期。需要一种适用于特长隧道敞开式tbm掘进长距离仰拱块运输中途转运的新系统设计，以达到提高敞开式tbm的掘进效率，加快tbm的掘进速度，减少仰拱块运输设备msv的投入，降低施工成本。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于解决目前仰拱块运输转运速度无法满足tbm掘进的速度的问题，提供一种tbm施工中的仰拱块转运系统。该系统能减少仰拱块运输设备
2、本专利技术通过下述技术方案实现：一种tbm仰拱块转运系统，包括动力系统、液压传动系统、行走系统、转向系统、制动系统和起吊系统，各系统设置在门架钢构件上，所述门架钢构件包括多根竖向立柱和设置在其顶部的多根水平横梁、设置在两侧的多根水平横梁和底部的多根支撑腿，所述行走系统设置在支撑腿上，所述起吊系统设置在顶部的水平横梁上， 所述动力系统、液压传动系统、转向系统、制动系统都安装在门架钢构件两侧的水平衡梁上，其中：所述动力系统为液压传动系统提供动力源；所述液压传动系统驱动转向系统、制动系统、行走系统和起吊系统；所述行走系统用于带动门架钢构件整体沿隧道纵向行走至任何位置；所述转向系统由液压传动系统驱动实现整车转向；所述制动系统由液压传动系统驱动实现整车的制动以及解除制动；所述起吊系统设置在门架钢构件顶部前后两道水平横梁上，由液压传动系统驱动，实现仰拱块的上下起吊以及横向平移；
3、所述动力系统包括控制柜、配电柜和变频柜，配电柜给变频柜、控制柜供电，变频柜控制液压控制柜；变频柜、控制柜与液压控制柜之间通过数根控制线连接；
4、所述液压传动系统包括液压控制柜、主液压泵和液压油箱，主液压泵连接液压油箱，控制柜控制变频柜启动主液压泵从而提供动力；
5、所述行走系统包括安装在竖向立柱底部的行走轮，行走轮包括作为驱动轮的前轮和作为从动轮的后轮，驱动轮上设置有驱动液压马达，主液压泵带动驱动液压马达动作，从而带动驱动轮动作实现移动；
6、所述转向系统包括设置在驱动轮和从动轮上的转向油缸，控制柜控制变频柜启动主液压泵为转向油缸提供动力，控制柜控制液压控制柜内电磁阀动作，使得转向油缸动作实现轮子的左右转向；所述驱动轮和从动轮上分别独立设置有转向油缸，驱动轮和从动轮的转向分别独立控制，实现斜行行走和八字行走；
7、所述起吊系统包括仰拱吊具，安装在门架钢构件顶部前后两道水平横梁上，水平横梁与仰拱吊具之间设置有平移油缸，该平移油缸用于驱动仰拱吊具左右平移；控制柜控制变频柜启动主液压泵为平移油缸提供动力，控制柜控制液压控制柜内电磁阀动作使得平移油缸驱动仰拱吊具左右移动；水平横梁上设置有行程限位装置，该行程限位装置用于限制平移油缸的伸缩行程；仰拱吊具底面设置有防冲顶限位装置；
8、所述制动系统包括减速器内的制动弹簧及摩擦片，在仰拱吊具停止行驶时，减速器内的制动弹簧压紧摩擦片实现制动，行车时通过液压传动系统解除制动。
9、进一步的方案中，所述仰拱吊具上设置有多个提升吊点，每个提升吊点包括一定长度链条和吊具，所述吊具连接仰拱块上预埋吊钉，对仰拱块进行提升和下降，所述每个吊具有液压马达控制动作，每个液压马达同步动作；控制柜控制变频柜启动主液压泵为每个液压马达提供动力，控制柜控制液压控制柜内电磁阀动作，使得吊具的液压马达动作。
10、进一步的方案中，所述行程限位装置限制平移油缸的伸缩行程，行程限位装置在水平横梁上的位置可以调节，当所述平移油缸的行程前端延伸被行程限位装置限定时，随着行程限位装置在水平横梁上的位置变动，所述平移油缸的行程同步变动。
11、进一步的方案中，所述水平横梁上设置有对行程限位装置位置进行调节的驱动电机，当需要对行程限位装置的位置进行调节，进而控制平移油缸的最大行程增加或减少时，控制柜控制变频柜启动主液压泵为每个驱动电机提供动力，控制柜控制液压控制柜内电磁阀动作，使得驱动电机动作。
12、进一步的方案中，水平横梁上设置有放线轮，放线轮上可用于缠绕电缆，在整车沿着隧道纵向行驶时该放线轮可以沿着轴自由旋转，从而实现电缆线的收放；所述放线轮上的电缆一侧连接连接在洞内配电箱内，一侧连接在配电柜内。
13、进一步的方案中，在门架钢构件竖向立柱底端设置有支撑腿，所述仰拱吊具移动至指定位置后，支撑腿撑紧地面，使得轮胎离地；所述控制柜控制变频柜启动主液压泵为支撑腿提供动力，液压控制柜控制液压控制柜内电磁阀动作，使得支撑腿内的顶升油缸上下伸缩。
14、进一步的方案中，当该仰拱吊具准备行走时，同步拔出支撑腿上的固定销，顶升油缸回缩带动每个支撑腿回缩，使得支撑腿离开地面轮胎紧贴地面从而行走。
15、进一步的方案中，当仰拱吊具行驶至指定位置后，支撑腿上的顶升油缸同步伸长带动支撑腿伸长，使得支撑腿紧贴地面，轮胎离开地面，同步插入固定销，从而使仰拱吊具稳定于仰拱块顶面。
16、进一步的方案中，仰拱块在洞外采用仰拱块转运车运输至仰拱吊具处，采用仰拱吊具中提升吊点经过垂直提升、左右平移至msv车辆上，装有仰拱块的msv车辆经过tbm后配套台车门架运输至仰拱块安装区域，借助仰拱块吊具进行安装。
17、进一步的方案中，所述仰拱块转运车设置有多个仰拱块肋部卡槽用于固定仰拱块，避免运输途中仰拱块倾覆。
18、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
19、该系统实现了仰拱块的起吊、平移从而轻松的实现仰拱块的中转倒运，节约了大量仰拱块运输车辆msv的投入，降低了大量的施工成本，为特长隧道敞开式tbm掘快速掘进提供了保障；
20、该系统中巧妙的采用门型设计，不影响其他物料运输车辆的通行，该设备配合msv车辆、仰拱块转运车辆使用，缩短msv车辆仰拱块运输距离和时间，提高生产效率；
21、该系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种TBM仰拱块转运系统，其特征在于，包括动力系统、液压传动系统、行走系统、转向系统、制动系统和起吊系统，各系统设置在门架钢构件上，所述门架钢构件包括多根竖向立柱（6）和设置在其顶部的多根水平横梁（5）、设置在两侧的多根水平横梁（5）和底部的多根支撑腿（12），所述行走系统设置在支撑腿（12）上，所述起吊系统设置在顶部的水平横梁（5）上， 所述动力系统、液压传动系统、转向系统、制动系统都安装在门架钢构件两侧的水平衡梁（5）上，其中：所述动力系统为液压传动系统提供动力源；所述液压传动系统驱动转向系统、制动系统、行走系统和起吊系统；所述行走系统用于带动门架钢构件整体沿隧道纵向行走至任何位置；所述转向系统由液压传动系统驱动实现整车转向；所述制动系统由液压传动系统驱动实现整车的制动以及解除制动；所述起吊系统设置在门架钢构件顶部前后两道水平横梁（5）上，由液压传动系统驱动，实现仰拱块（3）的上下起吊以及横向平移；
2.根据权利要求1所述的一种TBM仰拱块转运系统，其特征在于所述仰拱吊具（7）上设置有多个提升吊点（10），每个提升吊点（10）包括一定长度链条和吊具，所述吊具连
3.根据权利要求1所述的一种TBM仰拱块转运系统，其特征在于所述行程限位装置（8）限制平移油缸（11）的伸缩行程，行程限位装置（8）在水平横梁（5）上的位置可以调节，当所述平移油缸（11）的行程前端延伸被行程限位装置（8）限定时，随着行程限位装置（8）在水平横梁（5）上的位置变动，所述平移油缸（11）的行程同步变动。
4.根据权利要求3所述的一种TBM仰拱块转运系统，其特征在于所述水平横梁（5）上设置有对行程限位装置位置（8）进行调节的驱动电机，当需要对行程限位装置（8）的位置进行调节，进而控制平移油缸（11）的最大行程增加或减少时，控制柜(24)控制变频柜(26)启动主液压泵（29）为每个驱动电机提供动力，控制柜(24)控制液压控制柜(16)内电磁阀动作，使得驱动电机动作。
5.根据权利要求1所述的一种TBM仰拱块转运系统，其特征在于水平横梁（5）上设置有放线轮（23），放线轮（23）上可用于缠绕电缆，在整车沿着隧道纵向行驶时该放线轮（23）可以沿着轴自由旋转，从而实现电缆线的收放；所述放线轮（23）上的电缆一侧连接在洞内配电箱内，一侧连接在配电柜（25）内。
6.根据权利要求1所述的一种TBM仰拱块转运系统，其特征在于在门架钢构件竖向立柱（6）底端设置有支撑腿（12），所述仰拱吊具（7）移动至指定位置后，支撑腿（12）撑紧地面，使得轮胎离地；所述控制柜(24)控制变频柜（26）启动主液压泵（29）为支撑腿（12）提供动力，液压控制柜(16)控制液压控制柜(16)内电磁阀动作，使得支撑腿（12）内的顶升油缸（13）上下伸缩。
7.根据权利要求6所述的一种TBM仰拱块转运系统，其特征在于当该仰拱吊具（7）准备行走时，同步拔出支撑腿（12）上的固定销（14），顶升油缸（13）回缩带动每个支撑腿（12）回缩，使得支撑腿（12）离开地面轮胎紧贴地面从而行走。
8.根据权利要求6所述的一种TBM仰拱块转运系统，其特征在于当仰拱吊具（7）行驶至指定位置后，支撑腿（12）上的顶升油缸（13）同步伸长带动支撑腿（12）伸长，使得支撑腿（12）紧贴地面，轮胎离开地面，同步插入固定销（14），从而使仰拱吊具（7）稳定于仰拱块（3）顶面。
9.根据权利要求1所述的一种TBM仰拱块转运系统，其特征在于仰拱块（3）在洞外采用仰拱块转运车（31）运输至仰拱吊具（7）处，采用仰拱吊具（7）中提升吊点（10）经过垂直提升、左右平移至MSV（33）车辆上，装有仰拱块（3）的MSV（33）车辆经过TBM后配套台车门架运输至仰拱块（3）安装区域，借助仰拱块吊具进行安装。
10.根据权利要求9所述的一种TBM仰拱块转运系统，其特征在于所述仰拱块转运车（31）设置有多个仰拱块肋部卡槽（32）用于固定仰拱块（3），避免运输途中仰拱块（3）倾覆。
...【技术特征摘要】
1.一种tbm仰拱块转运系统，其特征在于，包括动力系统、液压传动系统、行走系统、转向系统、制动系统和起吊系统，各系统设置在门架钢构件上，所述门架钢构件包括多根竖向立柱（6）和设置在其顶部的多根水平横梁（5）、设置在两侧的多根水平横梁（5）和底部的多根支撑腿（12），所述行走系统设置在支撑腿（12）上，所述起吊系统设置在顶部的水平横梁（5）上， 所述动力系统、液压传动系统、转向系统、制动系统都安装在门架钢构件两侧的水平衡梁（5）上，其中：所述动力系统为液压传动系统提供动力源；所述液压传动系统驱动转向系统、制动系统、行走系统和起吊系统；所述行走系统用于带动门架钢构件整体沿隧道纵向行走至任何位置；所述转向系统由液压传动系统驱动实现整车转向；所述制动系统由液压传动系统驱动实现整车的制动以及解除制动；所述起吊系统设置在门架钢构件顶部前后两道水平横梁（5）上，由液压传动系统驱动，实现仰拱块（3）的上下起吊以及横向平移；
2.根据权利要求1所述的一种tbm仰拱块转运系统，其特征在于所述仰拱吊具（7）上设置有多个提升吊点（10），每个提升吊点（10）包括一定长度链条和吊具，所述吊具连接仰拱块（3）上预埋吊钉，对仰拱块（3）进行提升和下降，所述每个吊具有液压马达（27）控制动作，每个液压马达（27）同步动作；控制柜(24)控制变频柜(26)启动主液压泵（29）为每个液压马达(27)提供动力，控制柜(24)控制液压控制柜(16)内电磁阀动作，使得吊具的液压马达(27)动作。
3.根据权利要求1所述的一种tbm仰拱块转运系统，其特征在于所述行程限位装置（8）限制平移油缸（11）的伸缩行程，行程限位装置（8）在水平横梁（5）上的位置可以调节，当所述平移油缸（11）的行程前端延伸被行程限位装置（8）限定时，随着行程限位装置（8）在水平横梁（5）上的位置变动，所述平移油缸（11）的行程同步变动。
4.根据权利要求3所述的一种tbm仰拱块转运系统，其特征在于所述水平横梁（5）上设置有对行程限位装置位置（8）进行调节的驱动电机，当需要对行程限位装置（8）的位置进行调节，进而控制平移油缸（11）的最大行程增加或减少时，控制柜(24...
【专利技术属性】
技术研发人员：张斌斌，安佩娟，毛锦波，李亚隆，高军，曾煜，于海涛，李德增，
申请(专利权)人：中交二公局东萌工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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