CN221607631U - 盾构机刀盘吊装用龙门吊机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种盾构机刀盘吊装用龙门吊机，旨在解决现有履带吊翻身受吊装场地工作面积限制且无法在下井前进行适配性转动的技术问题。其包括用以平行于隧道设计轴线设于盾构基坑两侧的门吊基础梁、沿对应固定于所述门吊基础梁处的轨道移动且设有天车的龙门吊体、与所述天车对应挂接的翻身吊具；所述翻身吊具包括顶部设于用于与所述天车对应挂接的上耳座的上横梁、通过吊杆与所述上横梁对应连接且与所述上横梁相对转动设置的下横梁、设于所述下横梁底部两侧的下耳座、与所述下耳座对应铰接设置的起吊架；该刀盘翻身龙门吊充分利用基坑周围环境空间，可实现刀盘的翻身起吊及转动，极大的提高了刀盘下井效率及安全性。

Description

盾构机刀盘吊装用龙门吊机

技术领域

本申请涉及起吊设备技术领域，具体涉及一种盾构机刀盘吊装用龙门吊机。

背景技术

随着我国基础设施建设的飞速发展，城市地上空间发展趋于饱和，地下空间的开拓进入前所未有的发展机遇期，盾构法隧道施工技术作为地下空间开拓的核心技术逐渐受到重视。盾构法隧道施工的基本原理是一个圆柱体的钢组件沿隧道轴线边向前推进边对土体或岩体进行挖掘，该圆柱体组件的壳体即护盾，对挖出且未衬砌的隧道段起临时支撑的作用，承受周围土层压力。盾构法由于出渣量少、周围地层沉降小等优点，成为地下空间开发的主要技术手段之一。

盾构机掘进主要是通过刀盘对掌子面岩土实现开挖，此外刀盘还起到稳定掌子面及搅拌土体的作用。盾构机刀盘主要由刀具、刀架及转动机构三部分组成，刀具是与土壤接触的部件，刀架则起到承载和传递力量的作用，而转动机构用于驱动刀盘旋转。在盾构机下井前，各刀盘部件依次运输至吊装井口附近后进行盾构刀盘的拼装作业，由于刀盘重量较重，且拼装后由于刀盘轴线与地面垂直，需要将其吊起翻身后下井，使得刀盘轴线得以与隧道轴线重合，以实现按设计轴线进行掘进作业。

发明人知晓的现有盾构刀盘翻身作业是采用两台履带吊配合，将刀盘平行于地面吊起一定高度后，一侧下落，实现刀盘的起吊翻身。但本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：由于始发井井口周围场地面积受限，可能导致履带吊车无法进场进行吊装，且刀盘下井时需要使其轴线与隧道设计轴线对应重合，需要在下井前将刀盘旋转一定的角度后再行下井，而采用履带吊车吊装时无法对刀盘进行转动。

公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种盾构机刀盘吊装用龙门吊机，旨在解决现有履带吊翻身受吊装场地工作面积限制且无法在下井前进行适配性转动的技术问题。

根据本公开的一个方面，提供一种盾构机刀盘吊装用龙门吊机，包括用以平行于隧道设计轴线设于盾构基坑两侧的门吊基础梁、沿对应固定于所述门吊基础梁处的轨道移动且设有天车的龙门吊体、与所述天车对应挂接的翻身吊具；所述翻身吊具包括顶部设于用于与所述天车对应挂接的上耳座的上横梁、通过吊杆与所述上横梁对应连接且与所述上横梁相对转动配合设置的下横梁、设于所述下横梁底部两侧的下耳座、与所述下耳座对应铰接设置的起吊架；所述起吊架包括对称中线位置处设有与所述下耳座对应匹配通孔的铰接侧板、垂直于所述铰接侧板固定于两所述铰接侧板间的连接板；所述连接板处设有用于与刀盘螺栓孔对应螺栓连接的连接孔。

在本公开的一些实施例中，所述门吊基础梁处预埋有用于固定所述轨道的预埋螺栓。

在本公开的一些实施例中，所述上耳座和/或所述下耳座处对应设有铰接筒；所述铰接筒包括固定于所述上耳座和/或所述下耳座一侧的外筒、滑动套设于所述外筒内且沿轴线设有螺纹腔的铰接轴、轴承连接于所述铰接筒对应端头处且与所述螺纹腔对应螺纹连接的螺杆；所述铰接轴的长度大于所述上耳座和/或所述下耳座的座板间距。

在本公开的一些实施例中，所述螺杆端头设有与所述铰接筒相对固定的调整电机。

在本公开的一些实施例中，所述螺杆端头对应设有手轮。

在本公开的一些实施例中，所述铰接侧板为L形或C形铰接侧板，所述连接板与所述铰接侧板间设有若干肋板。

在本公开的一些实施例中，盾构机刀盘吊装用龙门吊机还包括于刀盘处设于所述起吊架对侧的转动架，所述转动架包括外缘轮廓对应呈弧形的转动侧板、垂直于所述转动侧板设于所述转动侧板间用于与刀盘对应螺栓连接的固定板。

在本公开的一些实施例中，所述起吊架的端头中心位置处对应设有激光发射器。

在本公开的一些实施例中，盾构机刀盘吊装用龙门吊机还包括与所述上横梁相对固定设置的扭矩电机，所述扭矩电机的输出轴与所述吊杆同轴设置且相对固定。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下任一技术效果或优点：

1. 通过挂设于龙门吊天车下方的翻身吊具实现对盾构机刀盘的起吊、翻身、旋转以及下井，整体便利程度及安全性高，避免刀盘翻身及旋转过程中发生碰撞挤压，可有效确保刀盘的结构完整性。

2. 门吊基础梁平行于隧道轴线设于盾构基坑的两侧，由此可极大的节约施工空间的占用，避免有限的施工场地对起重设备的限制，且在刀盘吊装下井前后，龙门吊还可用于其他构件及物料的吊装，极大的节约的施工投入。

3. 通过吊杆相对转动上横梁及下横梁，使得刀盘翻身起吊且离地面一定高度后，方便的对刀盘进行转动，使其轴向与隧道设计轴向一致后下井装配。

4. 于下横梁铰接设置的起吊架可依靠该铰接实现与平置于地面处刀盘的快速对接，提高翻身起吊的效率；设于起吊架对侧的转动架通过其弧形外轮廓避免刀盘翻身过程中与地面硬接触导致刀盘结构变形的问题。

5. 铰接筒可实现上耳座与天车吊钩、下耳座与起吊架间的无工具的快速挂设及铰接，可有效提高各组件的连接及拆解速度，从而有利于提高施工效率。

附图说明

图1为本申请一实施例中盾构机刀盘吊装用龙门吊机起吊状态示意图。

图2为本申请一实施例中门吊基础梁的布设示意图。

图3为本申请一实施例中预埋螺栓的埋设示意图。

图4为本申请一实施例中翻身吊具的结构示意图。

图5为本申请一实施例中铰接筒的结构剖视图。

图6为本申请一实施例中转动架的结构示意图。

以上各图中，1为龙门吊体，10为盾构基坑，11为门吊基础梁，12为轨道、13为预埋螺栓，14为天车，2为翻身吊具，21为上横梁，211为上耳座，22为下横梁，221为下耳座，23为吊杆，24为起吊架，25为转动架，241为铰接侧板，242为连接板，25为铰接筒，251为外筒，252为铰接轴，253为螺杆，254为手轮，26为转动架，261为转动侧板，262为固定板，3为刀盘。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。为了更好的理解本申请技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本例公开一种盾构机刀盘吊装用龙门吊机，参见图1，其包括龙门吊体1以及翻身吊具2，其中，龙门吊体1用于刀盘3的起重，翻身吊具2用于实现刀盘的翻身及转动，从而在有限的施工场地内快速便捷的达到刀盘翻身下井的目的。

为实现刀盘翻身龙门吊的可靠运行，本例中参见图2，于盾构基坑10的两侧分别布设门吊基础梁11。其中，门吊基础梁11的中线与隧道设计轴向平行，且门吊基础梁11的顶面固定设有与翻身龙门吊相匹配的轨道12，由此使得刀盘翻身龙门吊可于盾构基坑10的上方沿基坑长度方向运行，进而充分利用盾构基坑上方空间，避免起重设备占用有限的施工场地从而影响施工进度的问题。具体的在本实施例中门吊基础梁11为钢筋混凝土结构，采用C30混凝土浇筑而成，为使轨道12可稳固固定，在本实施例中，门吊基础梁11对应中线位置处预埋有预埋螺栓13，具体的参见图3，本例中预埋螺栓13呈J形结构，由此确保预埋螺栓13与门吊基础梁11梁体间的连接稳固，进而确保轨道12可通过该预埋螺栓13固定于门吊基础梁11的顶面，提供龙门吊体1的循行路径。

龙门吊体1运行于两侧门吊基础梁11处的轨道12上，于沿基坑轴向的坑外底面位置处起吊，运行至基坑范围内后下落入井，为调整起吊物的下落位置，本例中龙门吊体1包括两辆同轨运行的天车14，天车14处设有卷扬设备用于实现重物的起吊及移动。本例中，两天车14分别设有“山”字形吊钩，用于起吊。而为实现盾构刀盘3的翻身及起吊下井，本例中于两天车的吊钩处挂设翻身吊具2，将盾构刀盘与翻身吊具2对应连接后，实现盾构刀盘的翻身起吊。

在本实施例中，参见图4，翻身吊具2包括上横梁21、下横梁22、吊杆23以及起吊架24。其中，吊杆23竖向设置，两端分别与上横梁21及下横梁22间连接，由此通过吊杆23实现上横梁21与下横梁22间的连接设置，具体的，在本实施例中，吊杆23的上端与上横梁21间通过推力轴承连接，由此可实现吊杆23与上横梁21间的相对转动，吊杆23的下端与下横梁22间相对固定，进而通过吊杆23可实现上横梁21与下横梁22间的相对转动。起吊架24铰接于下横梁22底部位置处，且起吊架24与盾构刀盘间螺栓连接，由此达到翻身吊具与盾构刀盘3间的连接固定，进而由可相对转动的上横梁21及下横梁22实现盾构刀盘的转动下井。

其中，上横梁21的顶部两侧对称的设有上耳座211，两侧上耳座211分别与龙门吊体1的天车吊钩挂接。具体的在本实施例中，天车吊钩为“山”字形钩体，相对应的，上耳座211处开设有两穿轴孔，通过分别穿设于上耳座211穿轴孔内的两轴体将天车吊钩限位于上耳座211内，从而实现翻身吊具2与天车吊钩间的可靠挂接。在本例中，考虑到直接于上耳座211的两穿轴孔内穿设轴体时会存在轴体晃动脱落等风险，且操作复杂，故此，参见图4，于上耳座211的穿轴孔处设置有铰接筒25，通过铰接筒25实现天车吊钩与上耳座间的相对固定。

具体的，参见图5，铰接筒25包括外筒251、铰接轴252、螺杆253。其中外筒251为一端开口的筒体，筒体直径不小于穿轴孔直径，外筒251的开口端于上耳座211间相对固定，本例中二者间采用螺栓连接固定。铰接轴252滑动嵌套于外筒251内，且铰接轴252的长度大于上耳座211两座板间的间距，由此使得铰接轴252从外筒251内伸出后，能与上耳座211的两座板分别接触，得以穿设于上耳座211两座板对应的穿轴孔内，进而实现对天车吊钩钩体的限位。在本实施例中，铰接轴252为变径结构，参见图5，铰接轴252位于外筒一侧的端头直径相对较大以作为限位端，铰接轴252的另一端直径相对较小且与上耳座211的穿轴孔直径一致，由此，限位端可实现对铰接轴252伸出长度的控制，避免铰接轴252伸出长度过长导致铰接轴252从外筒251中脱落，待铰接轴252的限位端与上耳座211座板间接触时，铰接轴252完全伸出。为了方便的控制铰接轴252的伸出长度，参见图5，外筒251的封闭端面的中心位置处轴承连接有螺杆253，铰接轴252沿轴向开设有与螺杆253相匹配的螺纹腔，由此通过螺杆253与铰接轴252螺纹腔间的配合，通过与外筒可发生相对转动的螺杆253转动，驱动铰接轴252沿外筒251的筒壁伸出或回缩。本例中螺杆253的端头处固定设有手轮254，以方便人工旋拧螺杆253。在其他的一些实施例中，外筒251处固定有调整电机，调整电机的转轴与螺杆253花键或平键连接，由此实现调整电机对螺杆253的驱动。

另外，在其他的一些实施例中，为了便于上横梁21与下横梁22间的相对转动，以使得翻身龙门吊所吊起的盾构刀盘轴向调整至与隧道设计轴向一致后下井，本例中设置上横梁21内部为空腔结构，其腔体内固定设有扭矩电机，该扭矩电机通过减速机的输出轴输出扭矩，且该输出轴与吊杆同轴设置并与吊杆采用花键或平键连接，由此实现扭矩电机对吊杆的驱动，由于本例中吊杆还与上横梁间采用推力轴承连接，进而实现扭矩电机驱动吊杆转动，从而使得与吊杆相对固定的下横梁22与上横梁21间相对转动，避免了人力参与，有助于提供施工效率，降低安全风险。

参见图4，下横梁22的底部两侧关于下横梁22的竖直中线对称地设有下耳座221，起吊架24与下耳座221间铰接，由此便于起吊架24与平置于地面处的盾构刀盘间的连接固定以及连接后的起吊翻身。为了便于下横梁22与启动起吊架24间的铰接，在本实施例中，参见图4，下耳座221的座孔处固定设有铰接筒25，通过铰接筒25内沿外筒可伸缩的铰接轴实现起吊架24与下耳座221间的铰接。

起吊架24用于实现与盾构刀盘间的稳固固定，参见图4，其包括两铰接侧板241、连接板242。连接板242垂直于铰接侧板241固定于两铰接侧板241间，铰接侧板241的对应中线位置处设有与下耳座221座孔直径相匹配的铰接孔，用于穿设铰接轴。其中，本例中铰接侧板为C形铰接侧板，连接板242固定于铰接侧板相对的两侧壁处，两连接板242相对设置，且连接板242处阵列开设有与盾构刀盘边缘螺孔相匹配的连接孔，起吊架24通过各连接孔与盾构刀盘间实现可靠的螺栓连接。在其他的一些实施例中，铰接侧板为L形铰接侧板，连接板分别固定于L形铰接侧板的两臂处，与盾构刀盘的一端面及侧壁间螺栓连接固定。此外，为了确保连接板242与铰接侧板241间的连接可靠性，本例中于连接板242与铰接侧板241间设有肋板，用于加强二者间的连接固定。

此外，考虑到盾构刀盘重量较重，在其由起吊架24牵引起吊的过程中，会导致盾构刀盘的部分边缘结构与地面接触，作为翻身受力点，由此导致盾构刀盘与地面接触受力的边缘结构承载较大重量，存在结构变形甚至受损风险，为此，在本实施例中，参见图1，于刀盘处起吊架的对侧设置转动架26。具体的参见图6，转动架26包括两转动侧板261、固定板262，两转动侧板261的外缘轮廓呈弧形，用于盾构刀盘翻身时与地面接触，通过弧形轮廓实现翻身过程中与地面间的良好接触；固定板262垂直于转动侧板固定于两转动侧板261间，且固定板262处阵列开设有若干螺栓孔，用于实现与盾构刀盘间螺栓连接固定。

在其他的一些实施例中，为确保起吊架24与转动架26的对称中线与盾构刀盘对应直径共线，以使得盾构刀盘起吊翻身时，转动架26两转动侧板与地面间良好接触，均匀受力，在该例中，于起吊架的铰接侧板端头的中心位置处设置激光发射器，该激光发射器所发射出的光束照射至转动架侧，使得激光束照射至转动架转动侧板对应端头中心位置处，由此由激光束实现二者间相对固定位置的确认，以确保盾构刀盘翻身的安全可靠性。

尽管已描述了本申请的一些优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离其发明的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种盾构机刀盘吊装用龙门吊机，其特征在于，包括用以平行于隧道设计轴线设于盾构基坑两侧的门吊基础梁、沿对应固定于所述门吊基础梁处的轨道移动且设有天车的龙门吊体、与所述天车对应挂接的翻身吊具；

所述翻身吊具包括顶部设于用于与所述天车对应挂接的上耳座的上横梁、通过吊杆与所述上横梁对应连接且与所述上横梁相对转动配合设置的下横梁、设于所述下横梁底部两侧的下耳座、与所述下耳座对应铰接设置的起吊架；

所述起吊架包括对称中线位置处设有与所述下耳座对应匹配通孔的铰接侧板、垂直于所述铰接侧板固定于两所述铰接侧板间的连接板；所述连接板处设有用于与刀盘螺栓孔对应螺栓连接的连接孔。

2.根据权利要求1所述的盾构机刀盘吊装用龙门吊机，其特征在于，所述门吊基础梁处预埋有用于固定所述轨道的预埋螺栓。

3.根据权利要求1所述的盾构机刀盘吊装用龙门吊机，其特征在于，所述上耳座和/或所述下耳座处对应设有铰接筒；所述铰接筒包括固定于所述上耳座和/或所述下耳座一侧的外筒、滑动套设于所述外筒内且沿轴线设有螺纹腔的铰接轴、轴承连接于所述铰接筒对应端头处且与所述螺纹腔对应螺纹连接的螺杆；所述铰接轴的长度大于所述上耳座和/或所述下耳座的座板间距。

4.根据权利要求3所述的盾构机刀盘吊装用龙门吊机，其特征在于，所述螺杆端头设有与所述铰接筒相对固定的调整电机。

5.根据权利要求3所述的盾构机刀盘吊装用龙门吊机，其特征在于，所述螺杆端头对应设有手轮。

6.根据权利要求1所述的盾构机刀盘吊装用龙门吊机，其特征在于，所述铰接侧板为L形或C形铰接侧板，所述连接板与所述铰接侧板间设有若干肋板。

7.根据权利要求1所述的盾构机刀盘吊装用龙门吊机，其特征在于，还包括于刀盘处设于所述起吊架对侧的转动架，所述转动架包括外缘轮廓对应呈弧形的转动侧板、垂直于所述转动侧板设于所述转动侧板间用于与刀盘对应螺栓连接的固定板。

8.根据权利要求1所述的盾构机刀盘吊装用龙门吊机，其特征在于，所述起吊架的端头中心位置处对应设有激光发射器。

9.根据权利要求1所述的盾构机刀盘吊装用龙门吊机，其特征在于，还包括与所述上横梁相对固定设置的扭矩电机，所述扭矩电机的输出轴与所述吊杆同轴设置且相对固定。