一种盾构始发和接收新型托架的制作方法

1.本发明主要涉及盾构施工的技术领域，具体为一种盾构始发和接收新型托架。


背景技术：

2.盾构机全名为盾构隧道掘进机或全断面隧道掘进机，是一种使用盾构法的隧道掘进机具，盾构的施工法是掘进机在掘进的同时铺设隧道的支撑性管片，盾构机可分为敞开式、机械切削式、网格式和挤压式等类型，该机具有一次开挖完成隧道的特色，从开挖、推进、撑开全由该机完成。
3.托架在盾构机始发时的主要作用是为盾构机从车站始发进行隧道掘进施工，提供支托，尽量使盾构机中心轴线、隧道起始段中心轴线与洞门中心对中，对中偏差一般不能超过
±
10mm。施工前，将托架水平安装在车站工作井内，并调整好轴线和标高，然后通过起吊机将拆解的盾构机部件放置在托架上组装完成准备始发。盾构经洞门进入土体后，由于盾构头部较重而土体承载力不足，易出现下沉“磕头”现象；以及在盾构到达接收时，如果托架高度未调节到合适精度，进入车站的盾构机头部也会出现“磕头”现象。盾构机头部下沉，产生的“磕头”现象，易使洞门密封损坏，而导致涌水涌土安全风险事故的发生。在盾构机到达接收时，托架的高度和轴线较难确定，调整困难且费时费力，一般将托架高度调低至预估值往下20~30mm，但接收时易出现“磕头”现象，给洞门密封带来破坏；托架中轴线如与盾构机开行轴线偏差过大，必须花费较大精力和时间调整，防止因盾构机身侧向翻滚引发安全事故，但盾构机延时接收将增加洞门渗漏风险。


技术实现要素：

4.本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，具体地本发明主要提供了一种盾构始发和接收新型托架，用以解决上述背景技术中提出的目前为了应对放置盾构机后出现下沉的情况，会将托架承接刀盘一侧垫高，但是垫高的量无法确定，只能凭借经验垫高，从而无法确保盾构机中心和隧道中线之间的偏差在
±
10mm的范围之内的技术问题。
5.本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种盾构始发和接收新型托架,包括底架和平衡架，所述底架上侧的中间位置设置有两个支撑架，且两个支撑架之间设置有加固转轴，所述加固转轴与平衡架下侧的中间位置转动连接，所述底架和平衡架之间设置有多对油压调控机构，多对油压调控机构分别对称设置在底架的两侧，且每对所述油压调控机构均包括第一油箱和组合油箱，且第一油箱和组合油箱之间通过管道连接，所述第一油箱和组合油箱的输出端分别设置有第一活塞杆和异形活塞杆，且第一活塞杆和异形活塞杆上端与平衡架下侧之间呈铰接。
6.优选的，所述组合油箱包括第一油腔、第二油腔和第三油腔，所述第一油腔的底面积为第二油腔的底面积一半，所述第一油腔的两个接口位置分别设置有第一管道和第三管道，所述第一管道一端与第一油箱连接，所述第三管道一端与第三油腔连接，所述第二油腔
的接口位置设置有第二管道，所述第二管道一端与第一油腔上的接口连接。
7.优选的，所述异形活塞杆包括折弯活塞部和传动部，所述传动部的两端分别与第一油腔和第二油腔的内壁活动连接。
8.优选的，同一个所述组合油箱上的第一管道、第二管道和第三管道上共同设置有通断调节组件，所述通断调节组件包括一个通断调节盘和两个连接盘，每个所述连接盘上均等间距环绕设置有第一接口、第二接口和第三接口，且第一接口与第一管道对接，第二接口与第二管道对接，第三接口与第三管道对接。
9.优选的，所述通断调节盘两侧与连接盘转动连接的位置均设置有轴封。
10.优选的，每个所述第一活塞杆上均套有复位弹簧，且所述复位弹簧上端与第一油箱内壁上侧连接。
11.优选的，所述底架包括底部承接前端和底部承接后端，且底部承接前端与第一油箱外壁下侧连接，且第一油箱呈等间距线性分布，所述底部承接后端与组合油箱外壁下侧连接，且组合油箱呈等间距线性分布，所述底架侧缘位置均设置有工字型定位钢。
12.优选的，所述平衡架包括上部承接前端和上部承接后端。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果为：（1）本发明通过设置的底架、支撑架、加固转轴和平衡架，实现了工作井内的托架在放置盾构机前，无需进行垫高，托架可凭借第一油箱、第一活塞杆、复位弹簧、组合油箱、第一油腔、第二油腔、第三油腔、异形活塞杆、第一管道、第二管道和和第三管道之间的相互配合，进行自身的油压进行调控，增加第一油箱内的油压，将上部承接前端向上顶起，阻止上部承接前端一侧向下偏移，从而无需对托架用于承接盾构机刀盘的一侧进行垫高，削弱下沉和偏折带来的影响，使得盾构中心、隧道中心和洞口密封中心基本处于同一中轴线上，确保三心合一，满足盾构机始发掘进对洞门中位置的精度要求和坡度要求，避免盾构机始发进入土体后会出现头部下沉的“磕头”现象，以提高盾构始发掘进的安全性，无需起吊机二次吊起调整，且能提高对中精度，缩短了盾构机进出、洞时间，在提高工效的同时，有效提高了盾构机始发和接收的安全性，避免了再次起吊带来的安全隐患。
14.（2）本发明通过设置的复位弹簧，实现了在接收的时候，将第一油箱内的油液压入到第二油腔内，且由于第二油腔的底面积为第一油腔地面的一半，油液量相同，从而在油液进入第二油腔后，将异形活塞杆顶起的距离，是之间第一活塞杆移动距离的两倍，从而确保了上部承接后端移动的高度会大于上部承接前端，上部承接前端下移，上部承接后端上缘，能够为盾构机提供一个低于隧道出口最下缘的承接面，以及合适的位置和坡度，能有效托住盾构机头部，避免“磕头”并使盾构机开行线与托架中轴线平行、坡度在规定的范围内基本上一致，以规避盾尾及成型隧道因产生较大移位而造成的风险，十分的安全可靠。
15.（3）本发明通过设置的通断调节盘、连接盘、第一接口、第二接口、第三接口和轴封，实现了同时对每对的第一管道、第二管道和第三管道的通断同时进行控制，第一管道对应的四种形式分别为“开、关、关、关”，第二管道对应的四种形式分别为“关、关、开、关”，第三管道对应的四种形式分别为“关、关、开、关”，无需逐一控制每个管道的通断，确保油压的稳定性，十分的方便快捷。
16.以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
17.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明的整体分解结构示意图；图3为本发明的油压调控机构结构示意图；图4为本发明的组合油箱截面示意图；图5为本发明的通断调节组件截面示意图；图6为本发明的在放置盾构机后平衡架运动趋势简图；图7为本发明的在复位弹簧的作用下平衡架运动趋势简图。
18.附图说明：1、底架；11、底部承接前端；12、底部承接后端；13、支撑架；14、加固转轴；2、平衡架；21、上部承接前端；22、上部承接后端；3、油压调控机构；31、第一油箱；32、第一活塞杆；321、复位弹簧；33、组合油箱；331、第一油腔；332、第二油腔；333、第三油腔；34、异形活塞杆；341、折弯活塞部；342、传动部；35、第一管道；36、第二管道；37、第三管道；38、通断调节组件；381、通断调节盘；382、连接盘；383、第一接口；384、第二接口；385、第三接口；386、轴封；4、工字型定位钢。
实施方式
19.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
20.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
22.实施例一，请着重参照附图1-7所示,一种盾构始发和接收新型托架,包括底架1和平衡架2，所述底架1上侧的中间位置设置有两个支撑架13，且两个支撑架13之间设置有加固转轴14，所述加固转轴14与平衡架2下侧的中间位置转动连接，所述底架1和平衡架2之间设置有多对油压调控机构3，多对油压调控机构3分别对称设置在底架1的两侧，且每对所述油压调控机构3均包括第一油箱31和组合油箱33，且第一油箱31和组合油箱33之间通过管道连接，所述第一油箱31和组合油箱33的输出端分别设置有第一活塞杆32和异形活塞杆34，且第一活塞杆32和异形活塞杆34上端与平衡架2下侧之间呈铰接。
23.通过上述结构，实现了工作井内的托架在放置盾构机前，无需进行垫高，托架可凭借自身的油压进行调控，对托架用于承接盾构机刀盘的一侧进行垫高，削弱下沉和偏折带来的影响，使得盾构中心、隧道中心和洞口密封中心处于同一中轴线上，确保三心合一，避免在进入土体隧道时，出现“磕头”的情况，无需起吊机二次吊起调整，提高了工作的效率，避免了再次起吊带来的安全隐患，且在接收时，也能够为盾构机提供一个低于隧道出口最
下缘的承接面，十分的安全可靠；具体操作如下，首先将托架整体放置在隧道入口的工作井内，处于水平状态，通断调节组件38处于初始状态，对应的第一管道35、第二管道36和第三管道37分别处于开、关、关，然后通过起吊机将盾构机吊起，并放置在平衡架2上，使得盾构机刀盘的位置位于平衡架2的上部承接前端21，盾构机的机尾位于上部承接后端22，由于刀盘一侧较重，将托架中的底架1和平衡架2看成一个整体，底架1的底部承接前端11一侧会发生沉降，并伴随着轻微偏折弯曲，复位弹簧321压缩，同时平衡架2的上部承接前端21向下移动，上部承接后端22向上移动，异形活塞杆34挤压第一油腔331内的油液，使得油液通过第一管道35进入第一油箱31内，撑起第一活塞杆32，阻止上部承接前端21向下移动，削弱下沉和偏折带来的影响，然后顺时针扭动通断调节盘381，使得第一管道35、第二管道36和第三管道37分别处于关、关、关，确保了第一油箱31内油压，使得盾构机在进入隧道内的时候，避免平衡架2晃动；将托架整体搬移到隧道出口的工作井内，然后再次顺时针扭动通断调节盘381，使得第一管道35、第二管道36和第三管道37分别处于关、开、开，在复位弹簧321和平衡架2自身重力的作用下，第一活塞杆32将第一油箱31内的油液压入到第二油腔332内，随之异形活塞杆34上移，推动上部承接后端22上移，同时上部承接前端21下移，提供一个低于隧道出口最下缘的承接面，便于承接盾构机的刀盘，由于此时第一油腔331和第三油腔333连通，在异形活塞杆34上升的时候，不会有干涉的情况，随后顺时针扭动通断调节盘381，使得第一管道35、第二管道36和第三管道37分别处于关、关、关，确保了第二油腔332内的油压稳定，然后便可接收盾构机。
24.实施例二，请着重参照附图3和4所示，所述组合油箱33包括第一油腔331、第二油腔332和第三油腔333，所述第一油腔331的底面积为第二油腔332的底面积一半，所述第一油腔331的两个接口位置分别设置有第一管道35和第三管道37，所述第一管道35一端与第一油箱31连接，所述第三管道37一端与第三油腔333连接，所述第二油腔332的接口位置设置有第二管道36，所述第二管道36一端与第一油箱31上的接口连接，所述异形活塞杆34包括折弯活塞部341和传动部342，所述传动部342的两端分别与第一油腔331和第二油腔332的内壁活动连接，通过第一油箱31、第一油腔331、第二油腔332和第三油腔333之间的相互配合，实现了对油液的暂时性存储，通过对油液转换，提供合适的油压来调节平衡架2。
25.实施例三，请着重参照附图3和5所示，同一个所述组合油箱33上的第一管道35、第二管道36和第三管道37上共同设置有通断调节组件38，所述通断调节组件38包括一个通断调节盘381和两个连接盘382，每个所述连接盘382上均等间距环绕设置有第一接口383、第二接口384和第三接口385，且第一接口383与第一管道35对接，第二接口384与第二管道36对接，第三接口385与第三管道37对接，通过通断调节组件38，实现了对每对油压调控机构3中三个管道的通断同时进行控制，更加的方便快捷，所述通断调节盘381两侧与连接盘382转动连接的位置均设置有轴封386，通过轴封386，实现了通断调节盘381和连接盘382连接位置的密封，避免在调节的过程中，出现漏液的情况，每个所述第一活塞杆32上均套有复位弹簧321，且所述复位弹簧321上端与第一油箱31内壁上侧连接，通过复位弹簧321，实现了在第二管道36打开后，平衡架2的上部承接前端21向下偏移，所述底架1包括底部承接前端11和底部承接后端12，且底部承接前端11与第一油箱31外壁下侧连接，且第一油箱31呈等间距线性分布，所述底部承接后端12与组合油箱33外壁下侧连接，且组合油箱33呈等间距
线性分布，每对油压调控机构3中的第一油箱31和组合油箱33到位于支撑架13的距离均相同，所述底架1侧缘位置均设置有工字型定位钢4，通过工字型定位钢4，实现了对托架整体水平方向进行定位，所述平衡架2包括上部承接前端21和上部承接后端22。
26.上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种盾构始发和接收新型托架,包括底架（1）和平衡架（2），所述底架（1）上侧的中间位置设置有两个支撑架（13），且两个支撑架（13）之间设置有加固转轴（14），所述加固转轴（14）与平衡架（2）下侧的中间位置转动连接，其特征在于，所述底架（1）和平衡架（2）之间设置有多对油压调控机构（3），多对油压调控机构（3）分别对称设置在底架（1）的两侧，且每对所述油压调控机构（3）均包括第一油箱（31）和组合油箱（33），且第一油箱（31）和组合油箱（33）之间通过管道连接，所述第一油箱（31）和组合油箱（33）的输出端分别设置有第一活塞杆（32）和异形活塞杆（34），且第一活塞杆（32）和异形活塞杆（34）上端与平衡架（2）下侧之间呈铰接。2.根据权利要求1所述的一种盾构始发和接收新型托架，其特征在于，所述组合油箱（33）包括第一油腔（331）、第二油腔（332）和第三油腔（333），所述第一油腔（331）的底面积为第二油腔（332）的底面积一半，所述第一油腔（331）的两个接口位置分别设置有第一管道（35）和第三管道（37），所述第一管道（35）一端与第一油箱（31）连接，所述第三管道（37）一端与第三油腔（333）连接，所述第二油腔（332）的接口位置设置有第二管道（36），所述第二管道（36）一端与第一油箱（31）上的接口连接。3.根据权利要求1所述的一种盾构始发和接收新型托架，其特征在于，所述异形活塞杆（34）包括折弯活塞部（341）和传动部（342），所述传动部（342）的两端分别与第一油腔（331）和第二油腔（332）的内壁活动连接。4.根据权利要求1所述的一种盾构始发和接收新型托架，其特征在于，同一个所述组合油箱（33）上的第一管道（35）、第二管道（36）和第三管道（37）上共同设置有通断调节组件（38），所述通断调节组件（38）包括一个通断调节盘（381）和两个连接盘（382），每个所述连接盘（382）上均等间距环绕设置有第一接口（383）、第二接口（384）和第三接口（385），且第一接口（383）与第一管道（35）对接，第二接口（384）与第二管道（36）对接，第三接口（385）与第三管道（37）对接。5.根据权利要求4所述的一种盾构始发和接收新型托架，其特征在于，所述通断调节盘（381）两侧与连接盘（382）转动连接的位置均设置有轴封（386）。6.根据权利要求1所述的一种盾构始发和接收新型托架，其特征在于，每个所述第一活塞杆（32）上均套有复位弹簧（321），且所述复位弹簧（321）上端与第一油箱（31）内壁上侧连接。7.根据权利要求1所述的一种盾构始发和接收新型托架，其特征在于，所述底架（1）包括底部承接前端（11）和底部承接后端（12），且底部承接前端（11）与第一油箱（31）外壁下侧连接，且第一油箱（31）呈等间距线性分布，所述底部承接后端（12）与组合油箱（33）外壁下侧连接，且组合油箱（33）呈等间距线性分布，所述底架（1）侧缘位置均设置有工字型定位钢（4）。8.根据权利要求1所述的一种盾构始发和接收新型托架，其特征在于，所述平衡架（2）包括上部承接前端（21）和上部承接后端（22）。

技术总结
本发明公开了一种盾构始发和接收新型托架，属于盾构施工的技术领域，包括底架和平衡架，底架和平衡架之间设置有多对油压调控机构，且每对油压调控机构均包括第一油箱和组合油箱，第一油箱和组合油箱之间通过管道连接，第一油箱和组合油箱的输出端分别设置有第一活塞杆和异形活塞杆，且第一活塞杆和异形活塞杆上端与平衡架下侧之间呈铰接，通过本发明，实现了工作井内的托架在承接盾构机时，无需调整托架位置，托架可凭借自身的油压进行调控，削弱下沉和偏折带来的影响，使得盾构机中轴线、隧道中轴线和洞口密封中心基本处于同一轴线上，且无需通过起吊机二次吊起调整托架位置，在提高工效的同时，有效的提高了盾构机始发和接收的安全性。发和接收的安全性。发和接收的安全性。


技术研发人员：邢春华 卞政 陈张仪 季斌 顾小忠 姜吉飞
受保护的技术使用者：通州建总集团有限公司
技术研发日：2023.07.17
技术公布日：2023/9/7