CN109205475B - 隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置及方法，它包括人工隧洞挖掘段，在人工隧洞挖掘段之后挖掘有上游隧洞扩挖段，在上游隧洞扩挖段之后挖掘有隧洞扩挖加高段，隧洞扩挖加高段之后挖掘有下游隧洞扩挖段，所述下游隧洞扩挖段之后设置有掘进机掘挖隧洞。此装置在狭小的隧洞空间，可以方便安装门机主结构装置，解决了隧洞内门机安装的施工难题，可广泛应用于水利工程隧洞内的门机安装拆除等类似工程。

Description

隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置及方法

技术领域

本发明涉及门机辅助安装领域，特别涉及一种隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置及方法，适用于在隧洞狭小空间安装门机主结构装置。

背景技术

某单位为了在隧洞内拆除重680吨，直径8m的TBM掘进机。拟用人工开挖一个高为14.2m城门洞形扩挖洞。并在洞顶岩石钻3排深3m孔，安装长3.5m直径25cm的承重锚杆，锚杆下焊接安装3根I32型工字钢吊轨，工字钢下吊挂10吨电动葫，用于安装75t+75t双主梁门起重机机。另在扩挖段底部钻8个缆风绳锚栓孔，用于固定门机4条主支腿。由于扩挖洞高度超过14m，在其顶部岩石钻锚杆孔，安装直径25cm长3.5m折承重锚杆难度很大。将I32c型工字钢吊轨，单位重量62.8Kg/m，长18m重1.13吨。将工字钢吊轨从地面抬举到14m高的承重锚杆处，并保证吊轨水平直顺，与锚杆对正焊接牢固，吊轨的安装难度也很大。

此外，由于扩挖段隧洞空间太小，三根吊挂轨道是三条定位安装线，三条吊轨的平行度很难得到保证。即使I32型工字钢吊轨安装到位，但吊轨至少占600mm的空间高度，10吨电动葫芦最小高度1.6m，两者加起来至少占据2m的高度，而门机的最小高度就达到12m，余下12m起吊高度，门机主梁根本无法安装。当用汽车吊将4条门机主支腿分别吊上两根底梁上后，需用16根缆风绳拉4根主支腿。16根缆风绳和4条主支腿，会占据扩挖段大部分空间，基本没有拼装、吊装门机箱型双主梁的位置与空间。采用汽车吊等起重设备，无法在隧洞内安装门机。隧洞内不能安装门机，也就无法在隧洞内拆除TBM掘进机。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置及方法，此装置在狭小的隧洞空间，可以方便安装门机主结构装置，解决了隧洞内门机安装的施工难题，可广泛应用于水利工程隧洞内的门机安装拆除等类似工程。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置，它包括人工隧洞挖掘段，在人工隧洞挖掘段之后挖掘有上游隧洞扩挖段，在上游隧洞扩挖段之后挖掘有隧洞扩挖加高段，隧洞扩挖加高段之后挖掘有下游隧洞扩挖段，所述下游隧洞扩挖段之后设置有掘进机掘挖隧洞。

所述人工隧洞挖掘段、上游隧洞扩挖段、隧洞扩挖加高段和下游隧洞扩挖段的底部铺设有门机轨道，所述门机轨道上支撑有双主梁式门机。

所述双主梁式门机包括行走轮箱，所述行走轮箱的顶部支撑有门机底梁，所述门机底梁的顶部之间横跨安装有联系梁，所述联系梁的顶部两端支撑有立柱，所述立柱上通过支腿上端调整装置支撑安装有门机主支腿，所述门机主支腿的底部固定在门机底梁上，所述立柱的顶部支撑有门机箱形主梁，所述门机箱形主梁之间通过主梁联系梁固定相连，在门机箱形主梁的顶部支撑安装有起重小车。

所述门机轨道铺设在混凝土轨道基础上，所述混凝土轨道基础浇筑在人工隧洞挖掘段、上游隧洞扩挖段、隧洞扩挖加高段和下游隧洞扩挖段的底部。

所述联系梁和门机底梁之间设置有用于两者临时固定的杆件。

所述立柱和门机底梁之间设置有用于两者临时固定的立柱撑杆。

所述联系梁和立柱都采用多个标准的桁架结构拼装而成。

采用任意一项所述隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置进行门机安装的方法，它包括以下步骤：

Step1：在人工隧洞挖掘段、上游隧洞扩挖段、隧洞扩挖加高段和下游隧洞扩挖段的底部铺设两条门机轨道；

Step2：将行走轮箱安装在门机轨道上，并用汽车吊将两条门机底梁分别吊放到两条门机轨道上的行走轮箱上；

Step3：待两条门机底梁调平后，用杆件将门机底梁与地面临时固定，再将拼装好的联系梁吊装横跨支撑在两条门机底梁的顶部，并采用杆件将两者临时固定，进而使两者形成整体结构；

Step4：将两个立柱分别立式吊放在联系梁的两个端头位置，并临时固定，再采用立柱撑杆将立柱与门机底梁临时固定；

Step5：拆除门机底梁与地面临时固定的杆件，保证行走轮箱能够在门机轨道上自由行走；

Step6：用汽车吊将一号门机主支腿，按照千斤绳配链条葫芦的组合方式吊起适当高度，人工将门机底梁沿门机轨道推入汽车吊吊点下适当位置，操作汽车吊将一号门机主支腿吊放在门机底梁前端，一号门机主支腿下端与门机底梁法兰找正后穿入螺栓拧紧，一号门机主支腿上端与立柱上端设置的支腿上端调整装置联接牢固，完成一号门机主支腿的安装；

Step7：重复Step6依次完成二号门机主支腿、三号门机主支腿和四号门机主支腿的安装；进而完成双主梁式门机四条主支腿的固定安装；

Step8：进行门机箱形主梁的安装；

Step9：进行起重小车的安装。

所述Step8中具体操作步骤：

Step8.1：将安装好4条门机主支腿的两根门机底梁，沿门机轨道推向下游隧洞扩挖段，并在适当位置停稳，然后在行走轮箱和门机轨道之间采用支垫限位；

Step8.2：用汽车吊在原双主梁式门机安装门机主支腿的位置，拼装门机箱形主梁，并将门机箱形主梁之间用主梁联系梁固定；

Step8.3：当门机箱形主梁拼装完成后，用汽车吊将门机箱形主梁起吊到隧洞扩挖加高段最高点后，将停放在下游隧洞扩挖段的门机底梁推向上游门机箱形主梁的正下方位置停止；

Step8.4：4组多人分别站立在门机主支腿与门机箱形主梁联接法兰前，同时将门机箱形主梁法兰孔与门机主支腿法兰孔对正，穿入联接螺栓，再将门机箱形主梁慢慢吊在门机主支腿上，拧紧螺栓则门机箱形主梁与4根门机主支腿安装完成；

Step8.5：拆除两个立柱，拆除桁架式联系梁。

所述Step9中具体操作步骤：

Step9.1：待门机箱形主梁安装好之后，利用门机箱形主梁之间的空隙，操作汽车吊小钩，从门机箱形主梁之间降落至地面；

Step9.2：将拼装完的起重小车，从地面吊起穿过门机箱形主梁，使其位于门机箱形主梁的上方；

Step9.3：再将起重小车转90度，将起重小车行走轮箱钢轮与门机箱形主梁上的轨道方钢对正，落在轨道上，则第一台起重小车安装完成；

Step9.3：重复Step9.1~Step9.3吊装第二台起重小车，并完成其安装，进而完成整个双主梁式门机的安装。

本发明有如下有益效果：

1、结构上：通过在两根门机底梁下平面两端安装的行走轮箱钢轮，分别落在两根门机轨道上，桁架式联系梁架立在两根门机底梁上平面，并与联系梁临时固定牢固，使两根门机底梁成为一个稳定结构体，人工推动联系梁，可使门机底梁沿门机轨道向前或后整体同步行走，进而方便了后续的门机箱形主梁的吊装。

2、采用上述结构保证了能够在狭小的隧洞空间内，通过汽车吊采用定点起吊，小角度偏转的吊装法完成双主梁式门机的吊装，双主梁式门机能够沿着采用沿门机轨道前后推动，隧汽车吊的吊装点，移动安装位置的操作方法，可以很方便安装门机主支腿和门机箱形主梁结构，有效解决了隧洞内门机安装的施工难题，可广泛应用于水利工程隧洞内的门机安装拆除等类似工程。

3、通过采用上述的联系梁能够将两根门机底梁连接成为整体，进而方便了能够推动其沿着门机轨道行走。

4、通过采用立柱能够方便的对门机主支腿进行辅助安装，进而提高了其安装效率，保证了安装过程的安全性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为隧洞扩挖段与门机结构示意图。

图2为门机底梁与联系梁结构示意图。

图3为门机主支腿安装示意图。

图4为门机箱形双主梁吊装示意图。

图中：门机轨道1、人工隧洞挖掘段2、上游隧洞扩挖段3、双主梁式门机4、隧洞扩挖加高段5、下游隧洞扩挖段6、掘进机掘挖隧洞7、行走轮箱8、门机底梁9、杆件10、立柱撑杆11、立柱12、联系梁13、混凝土轨道基础14、支腿上端调整装置15、门机主支腿16、门机箱形主梁17、主梁联系梁18、起重小车19。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-4，隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置，它包括人工隧洞挖掘段2，在人工隧洞挖掘段2之后挖掘有上游隧洞扩挖段3，在上游隧洞扩挖段3之后挖掘有隧洞扩挖加高段5，隧洞扩挖加高段5之后挖掘有下游隧洞扩挖段6，所述下游隧洞扩挖段6之后设置有掘进机掘挖隧洞7。所述人工隧洞挖掘段2、上游隧洞扩挖段3、隧洞扩挖加高段5和下游隧洞扩挖段6的底部铺设有门机轨道1，所述门机轨道1上支撑有双主梁式门机4。进一步的，所述双主梁式门机4包括行走轮箱8，所述行走轮箱8的顶部支撑有门机底梁9，所述门机底梁9的顶部之间横跨安装有联系梁13，所述联系梁13的顶部两端支撑有立柱12，所述立柱12上通过支腿上端调整装置15支撑安装有门机主支腿16，所述门机主支腿16的底部固定在门机底梁9上，所述立柱12的顶部支撑有门机箱形主梁17，所述门机箱形主梁17之间通过主梁联系梁18固定相连，在门机箱形主梁17的顶部支撑安装有起重小车19。通过采用上述结构的装拆装置能够辅助完成双主梁式门机4的装拆作业，进而有效的解决了在狭小隧洞空间内安装双主梁式门机4作业空间不够的问题，进而大大的提高了其安装效率，保证了作业的安全性。

进一步的，所述门机轨道1铺设在混凝土轨道基础14上，所述混凝土轨道基础14浇筑在人工隧洞挖掘段2、上游隧洞扩挖段3、隧洞扩挖加高段5和下游隧洞扩挖段6的底部。通过混凝土轨道基础14保证了其支撑的稳定性。

进一步的，所述联系梁13和门机底梁9之间设置有用于两者临时固定的杆件10。通过采用杆件10方便了联系梁13和门机底梁9之间的临时固定。

进一步的，所述立柱12和门机底梁9之间设置有用于两者临时固定的立柱撑杆11。通过采用杆件10方便了立柱12和门机底梁9之间的临时固定。

进一步的，所述联系梁13和立柱12都采用多个标准的桁架结构拼装而成。通过采用标准的桁架结构拼装，简化了连接结构，进而方便其拼装。

实施例2：

采用任意一项所述隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置进行门机安装的方法，它包括以下步骤：

Step1：在人工隧洞挖掘段2、上游隧洞扩挖段3、隧洞扩挖加高段5和下游隧洞扩挖段6的底部铺设两条门机轨道1；

Step2：将行走轮箱8安装在门机轨道1上，并用汽车吊将两条门机底梁9分别吊放到两条门机轨道1上的行走轮箱8上；

Step3：待两条门机底梁9调平后，用杆件10将门机底梁9与地面临时固定，再将拼装好的联系梁13吊装横跨支撑在两条门机底梁9的顶部，并采用杆件10将两者临时固定，进而使两者形成整体结构；

Step4：将两个立柱12分别立式吊放在联系梁13的两个端头位置，并临时固定，再采用立柱撑杆11将立柱12与门机底梁9临时固定；

Step5：拆除门机底梁9与地面临时固定的杆件10，保证行走轮箱8能够在门机轨道1上自由行走；

Step6：用汽车吊将一号门机主支腿16-A，按照千斤绳配链条葫芦的组合方式吊起适当高度，人工将门机底梁9沿门机轨道1推入汽车吊吊点下适当位置，操作汽车吊将一号门机主支腿16-A吊放在门机底梁9前端，一号门机主支腿16-A下端与门机底梁9法兰找正后穿入螺栓拧紧，一号门机主支腿16-A上端与立柱12上端设置的支腿上端调整装置15联接牢固，完成一号门机主支腿16-A的安装；

Step7：重复Step6依次完成二号门机主支腿16-B、三号门机主支腿16-C和四号门机主支腿16-C的安装；进而完成双主梁式门机4四条主支腿的固定安装；

Step8：进行门机箱形主梁17的安装；

Step9：进行起重小车19的安装。

所述Step8中具体操作步骤：

Step8.1：将安装好4条门机主支腿16的两根门机底梁9，沿门机轨道1推向下游隧洞扩挖段6，并在适当位置停稳，然后在行走轮箱8和门机轨道1之间采用支垫限位；

Step8.2：用汽车吊在原双主梁式门机4安装门机主支腿16的位置，拼装门机箱形主梁17，并将门机箱形主梁17之间用主梁联系梁18固定；

Step8.3：当门机箱形主梁17拼装完成后，用汽车吊将门机箱形主梁17起吊到隧洞扩挖加高段5最高点后，将停放在下游隧洞扩挖段6的门机底梁9推向上游门机箱形主梁17的正下方位置停止；

Step8.4：4组多人分别站立在门机主支腿16与门机箱形主梁17联接法兰前，同时将门机箱形主梁17法兰孔与门机主支腿16法兰孔对正，穿入联接螺栓，再将门机箱形主梁17慢慢吊在门机主支腿16上，拧紧螺栓则门机箱形主梁17与4根门机主支腿16安装完成；

Step8.5：拆除两个立柱12，拆除桁架式联系梁13。

所述Step9中具体操作步骤：

Step9.1：待门机箱形主梁17安装好之后，利用门机箱形主梁17之间的空隙，操作汽车吊小钩，从门机箱形主梁17之间降落至地面；

Step9.2：将拼装完的起重小车19，从地面吊起穿过门机箱形主梁17，使其位于门机箱形主梁17的上方；

Step9.3：再将起重小车19转90度，将起重小车行走轮箱钢轮与门机箱形主梁17上的轨道方钢对正，落在轨道上，则第一台起重小车安装完成；

Step9.3：重复Step9.1~Step9.3吊装第二台起重小车，并完成其安装，进而完成整个双主梁式门机4的安装。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置，其特征在于：它包括人工隧洞挖掘段（2），在人工隧洞挖掘段（2）之后挖掘有上游隧洞扩挖段（3），在上游隧洞扩挖段（3）之后挖掘有隧洞扩挖加高段（5），隧洞扩挖加高段（5）之后挖掘有下游隧洞扩挖段（6），所述下游隧洞扩挖段（6）之后设置有掘进机掘挖隧洞（7）；

所述人工隧洞挖掘段（2）、上游隧洞扩挖段（3）、隧洞扩挖加高段（5）和下游隧洞扩挖段（6）的底部铺设有门机轨道（1），所述门机轨道（1）上支撑有双主梁式门机（4）；

所述双主梁式门机（4）包括行走轮箱（8），所述行走轮箱（8）的顶部支撑有门机底梁（9），所述门机底梁（9）的顶部之间横跨安装有联系梁（13），所述联系梁（13）的顶部两端支撑有立柱（12），所述立柱（12）上通过支腿上端调整装置（15）支撑安装有门机主支腿（16），所述门机主支腿（16）的底部固定在门机底梁（9）上，所述门机主支腿（16）的顶部支撑有门机箱形主梁（17），所述门机箱形主梁（17）之间通过主梁联系梁（18）固定相连，在门机箱形主梁（17）的顶部支撑安装有起重小车（19）。

2.根据权利要求1所述隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置，其特征在于：所述门机轨道（1）铺设在混凝土轨道基础（14）上，所述混凝土轨道基础（14）浇筑在人工隧洞挖掘段（2）、上游隧洞扩挖段（3）、隧洞扩挖加高段（5）和下游隧洞扩挖段（6）的底部。

3.根据权利要求1所述隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置，其特征在于：所述联系梁（13）和门机底梁（9）之间设置有用于两者临时固定的杆件（10）。

4.根据权利要求1所述隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置，其特征在于：所述立柱（12）和门机底梁（9）之间设置有用于两者临时固定的立柱撑杆（11）。

5.根据权利要求1所述隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置，其特征在于：所述联系梁（13）和立柱（12）都采用多个标准的桁架结构拼装而成。

6.采用权利要求1-5任意一项所述隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置进行门机安装的方法，其特征在于它包括以下步骤：

Step1：在人工隧洞挖掘段（2）、上游隧洞扩挖段（3）、隧洞扩挖加高段（5）和下游隧洞扩挖段（6）的底部铺设两条门机轨道（1）；

Step2：将行走轮箱（8）安装在门机轨道（1）上，并用汽车吊将两条门机底梁（9）分别吊放到两条门机轨道（1）上的行走轮箱（8）上；

Step3：待两条门机底梁（9）调平后，用杆件（10）将门机底梁（9）与地面临时固定，再将拼装好的联系梁（13）吊装横跨支撑在两条门机底梁（9）的顶部，并采用杆件（10）将两者临时固定，进而使两者形成整体结构；

Step4：将两个立柱（12）分别立式吊放在联系梁（13）的两个端头位置，并临时固定，再采用立柱撑杆（11）将立柱（12）与门机底梁（9）临时固定；

Step5：拆除门机底梁（9）与地面临时固定的杆件（10），保证行走轮箱（8）能够在门机轨道（1）上自由行走；

Step6：用汽车吊将一号门机主支腿（16-A）按照千斤绳配链条葫芦的组合方式吊起适当高度，人工将门机底梁（9）沿门机轨道（1）推入汽车吊吊点下适当位置，操作汽车吊将一号门机主支腿（16-A）吊放在门机底梁（9）前端，一号门机主支腿（16-A）下端与门机底梁（9）法兰找正后穿入螺栓拧紧，一号门机主支腿（16-A）上端与立柱（12）上端设置的支腿上端调整装置（15）联接牢固，完成一号门机主支腿（16-A）的安装；

Step7：重复Step6依次完成二号门机主支腿（16-B）、三号门机主支腿（16-C）和四号门机主支腿（16-C）的安装；进而完成双主梁式门机（4）四条主支腿的固定安装；

Step8：进行门机箱形主梁（17）的安装；

Step9：进行起重小车（19）的安装。

7.根据权利要求6所述隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置进行门机安装的方法，其特征在于，所述Step8中具体操作步骤：

Step8.1：将安装好4条门机主支腿（16）的两根门机底梁（9），沿门机轨道（1）推向下游隧洞扩挖段（6），并在适当位置停稳，然后在行走轮箱（8）和门机轨道（1）之间采用支垫限位；

Step8.2：用汽车吊在原双主梁式门机（4）安装门机主支腿（16）的位置，拼装门机箱形主梁（17），并将门机箱形主梁（17）之间用主梁联系梁（18）固定；

Step8.3：当门机箱形主梁（17）拼装完成后，用汽车吊将门机箱形主梁（17）起吊到隧洞扩挖加高段（5）最高点后，将停放在下游隧洞扩挖段（6）的门机底梁（9）推向上游门机箱形主梁（17）的正下方位置停止；

Step8.4：4组多人分别站立在门机主支腿（16）与门机箱形主梁（17）联接法兰前，同时将门机箱形主梁（17）法兰孔与门机主支腿（16）法兰孔对正，穿入联接螺栓，再将门机箱形主梁（17）慢慢吊在门机主支腿（16）上，拧紧螺栓则门机箱形主梁（17）与4根门机主支腿（16）安装完成；

Step8.5：拆除两个立柱（12），拆除桁架式联系梁（13）。

8.根据权利要求6所述隧洞内桁架联系梁式门机装拆装置进行门机安装的方法，其特征在于，所述Step9中具体操作步骤：

Step9.1：待门机箱形主梁（17）安装好之后，利用门机箱形主梁（17）之间的空隙，操作汽车吊小钩，从门机箱形主梁（17）之间降落至地面；

Step9.2：将拼装完的起重小车（19），从地面吊起穿过门机箱形主梁（17），使其位于门机箱形主梁（17）的上方；

Step9.3：再将起重小车（19）转90度，将起重小车行走轮箱钢轮与门机箱形主梁（17）上的轨道方钢对正，落在轨道上，则第一台起重小车安装完成；

Step9.3：重复Step9.1~Step9.3吊装第二台起重小车，并完成其安装，进而完成整个双主梁式门机（4）的安装。