一种洞内组装TBM的液压举升门吊装置的制作方法

一种洞内组装tbm的液压举升门吊装置
技术领域
1.本发明属于tbm吊装相关技术领域，更具体地，涉及一种洞内组装tbm的液压举升门吊装置。


背景技术：

2.tbm(隧道掘进机)是一种集机、电、液压、传感、信息技术于一体的隧道施工成套设备，可以实现连续快速掘进和工厂化作业，能同时完成破岩、出碴、支护等作用，因而在各类隧道工程施工中获得了广泛应用。
3.然而，tbm体积庞大，运输及组装较困难，施工准备和辅助施工的配套系统较多，导致在短隧道和中长隧道中的使用受到了一定限制。具体而言，现有技术中tbm的组装方案非常复杂，一般需要涉及组装洞开挖及衬砌、安装桥式吊机、运输tbm组件、洞内组装等多个工序。尤其是针对洞内组装tbm而言，目前通常采用的是桥式吊机，一方面在组装洞室开挖时必须充分考虑桥式吊机组装所需的空间，这样会增大tbm组装洞的开挖高度，降低施工效率；另一方面，现有技术中还需要施做岩壁梁作为桥式吊机的基础，导致工期拖长，同时提高了施工成本。
4.相应地，本领域亟需对此作出进一步的改进，以便更好地满足洞内组装tbm的操控便利性及高效率、低成本的需求。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或需求，本发明的目的在于提供一种洞内组装tbm的液压举升门吊装置，其中通过对整个装置的构造组成重新进行设计，同时围绕一些关键模块的具体结构及其工作机理进行针对性改进，相应能够以结构紧凑、便于操控及更高效率的方式执行洞内组装tbm过程，显著缩短了组装洞施工工期并节省了施工成本，同时可确保tbm组装洞的开挖高度至少减少5米以上。
6.为实现上述目的，按照本发明，提供了一种洞内组装tbm的液压举升门吊装置，其特征在于，该装置包括下横梁总成、伸缩支腿、主梁、固定吊点小车和移动吊点小车，其中：
7.所述下横梁总成作为整个液压举升门吊装置的支撑基础，并安装有配套的液压模块及电气模块；
8.所述伸缩支腿保持相互对置地设置在所述下横梁总成的两侧，并且由沿着竖直方向彼此嵌套的多级支腿共同组成，用于在所述液压模块的驱动下逐级上升/下降，直至所需高度；
9.所述主梁采用多节段拼装的形式设置在所述伸缩支腿之间，用于在水平方向上通过不同节段的组合实现不同的跨度；
10.所述固定吊点小车、移动吊点小车分别安装在所述主梁之间的纵梁上，并通过两者之间的对位来配合执行工作对象的吊装。
11.作为进一步优选地，当需要执行起吊作业时，所述伸缩支腿从下至上逐级顶升到
所需的最高位置，接着所述移动吊点小车行走且与所述固定吊点小车完成对位，在此状态下执行起吊操作；起吊完成后，所述伸缩支腿从上至下逐级下降到最低位置，恢复至初始状态；
12.当需要执行翻转作业时，所述伸缩支腿从下至上逐级顶升至所需的最高位置，与此同时所述移动吊点小车同步行走且使得吊装钢丝绳始终保持垂直吊起状态；待作业对象完全离开地面之后，所述固定吊点小车、移动吊点小车进行对位，在此状态下继续执行起吊操作。
13.作为进一步优选地，所述固定吊点小车、移动吊点小车优选彼此独立控制，或者联动进行控制。
14.作为进一步优选地，所述下横梁总成上优选还安装有其他附件，并通过所述液压模块来执行整个装置的行走。
15.作为进一步优选地，上述装置优选还配套有多个传感器，并用于这些传感器来实时监测所述液压模块、电气模块的数据，以及整个液压举升门吊装置的工作状态。
16.作为进一步优选地，上述装置优选还包括中控单元，该中控单元用于对所述液压模块、电气模块、固定吊点小车、移动吊点小车等均保持信号相连，由此实现对起吊作业及翻身作业的自动化控制。
17.作为进一步优选地，上述装置在完成tbm洞内组装后，优选可拆成独立的两套起吊装置用于tbm后期施工。
18.作为进一步优选地，优选在所述主梁上设置后期拆分后加装机构。
19.作为进一步优选地，上述装置的各个组件优选均采用模块化设计和制造。
20.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下技术优点：
21.(1)本发明通过对整个装置的构造组成重新进行设计，能够在液压模块和电气模块的驱动下，仅通过伸缩支腿、主梁、固定吊点小车及移动吊点小车的相互配合实现高精度的空间姿态调节和定位，顺利执行包括起吊作业和翻身作业等在内的操作，有效解决了洞内组装tbm工序复杂、耗时费力的技术难题；
22.(2)本发明的液压举升门吊装置便于行走和操控，较多的实际测试表明，其至少可以减少tbm组装洞的开挖高度5米以上，安全性提高；此外可减少开挖方量，可节约钢材，可节约初喷混凝土；可缩短tbm组装洞施工工期，可降低施工费用；
23.(3)本发明的液压举升门吊装置在整个施工过程中不再需要施加岩壁梁，并且在tbm组装完成后，能够高效率拆成独立的两套起吊设备来用于tbm后期施工，因此进一步提高了施工效率，减少了设备采购成本；
24.(4)本发明的液压举升门吊装置整体结构紧凑、便于操控、环境适应性强，此外可减少开挖方量，可节约钢材，可节约初喷混凝土；可缩短tbm组装洞施工工期，可降低施工费用，同时可节省资源、减少环境污染，因而尤其适用于洞内组装各种复杂构造tbm之类的特定应用场合。
附图说明
25.图1是按照本发明的液压举升门吊装置处于最高工作位置时的主体结构示意图；
26.图2是按照本发明的液压举升门吊装置处于最高工作位置时的整体构造示意图；
27.图3是按照本发明的液压举升门吊装置处于最低工作位置时的主体结构示意图；
28.图4是按照本发明的液压举升门吊装置处于最低工作位置时的整体构造示意图。
29.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
30.1-固定吊点小车，2-移动吊点小车，3-主梁，4-伸缩支腿，5-电气模块
31.6-液压模块，7-下横梁总成，8-其他附件，9-后期拆分后加装机构。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.图1是按照本发明的液压举升门吊装置处于最高工作位置时的主体结构示意图，图2是按照本发明的液压举升门吊装置处于最高工作位置时的整体构造示意图。如图1和图2所示，该装置主要包括下横梁总成7、伸缩支腿4、主梁3、固定吊点小车1和移动吊点小车2等组件，下面将逐一进行具体解释说明。
34.所述下横梁总成7作为整个液压举升门吊装置的支撑基础，并安装有配套的液压模块6及电气模块5。此外，上述装置优选还配套有多个传感器，并用于这些传感器来实时监测所述液压模块6、电气模块5的数据，以及整个液压举升门吊装置的工作状态。
35.对于伸缩支腿4而言，它们保持相互对置地设置在所述下横梁总成7的两侧，并且由沿着竖直方向彼此嵌套的多级支腿共同组成，用于在所述液压模块6的驱动下逐级上升/下降，直至所需高度。
36.主梁3在本发明中采用多节段拼装的形式设置在所述伸缩支腿4之间，用于在水平方向上通过不同节段的组合实现不同的跨度；
37.此外，所述固定吊点小车1、移动吊点小车2分别安装在所述主梁3之间的纵梁上，并通过两者之间的对位来配合执行工作对象的吊装。
38.更具体而言，可同时参看图3和图4，按照本发明的液压举升门吊装置不同于现有技术中的桥式吊机或龙门吊，是一种新型构造的设备。其具体的工作机理可解释如下：
39.当需要执行起吊作业时，所述伸缩支腿4从下至上逐级顶升到所需的最高位置，接着所述移动吊点小车2行走且与所述固定吊点小车1完成对位，在此状态下执行起吊操作；起吊完成后，所述伸缩支腿4从上至下逐级下降到最低位置，恢复至初始状态。换而言之，伸缩支腿顶升，先由最小一级上升到最大距离，然后逐级上升到最大距离，移动吊点小车行走，固定吊点小车精准对位，设备安装就位。起吊完成后，支腿下降，先由最大一级开始下降到底，然后逐级下降至最低位置。
40.而当需要执行翻转作业时，所述伸缩支腿4从下至上逐级顶升至所需的最高位置，与此同时所述移动吊点小车2同步行走且使得吊装钢丝绳始终保持垂直吊起状态；待作业对象完全离开地面之后，所述固定吊点小车1、移动吊点小车2进行对位，在此状态下继续执行起吊操作。
41.按照本发明的一个优选实施例，上述装置优选还包括中控单元，该中控单元用于
对所述液压模块6、电气模块5、固定吊点小车1、移动吊点小车2等均保持信号相连，由此实现对起吊作业及翻身作业的自动化控制。
42.按照本发明的另一优选实施例，上述装置在完成tbm洞内组装后，优选可拆成独立的两套起吊装置用于tbm后期施工。
43.综上，按照本发明的液压举升门吊整体结构紧凑、便于操控，环境适应性强，其突出优势主要体现在于：一方面，可使tbm组装洞室开挖高度至少减小5米以上，安全性提高，此外可减少开挖方量，可节约钢材，可节约初喷混凝土；可缩短tbm组装洞施工工期，可降低施工费用，同时可节省资源、减少环境污染，因而尤其适用于洞内组装各种复杂构造tbm之类的特定应用场合，并具备广阔的应用前景。
44.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。