一种土压盾构出土用插杆式泥斗箱倒土配套搁置架的制作方法

1.本发明涉及一种地下盾构工程领域，具体为一种土压盾构出土用插杆式泥斗箱倒土配套搁置架。


背景技术：

2.盾构施工工艺，从上世纪八十年代末、九十年代初开始进入国内的市政排污、地铁等领域，并不断推广应用，至今，国内的城市轨交地铁及大型交通枢纽地下隧道工程，基本均采用此工艺施工。
3.目前，城市地下盾构施工，主要采用土压平衡盾构与泥水平衡盾构施工工艺，相比，土压平衡盾构工艺占地空间小，弃土处理简便、高效、环保，更适应在大中型城市寸土寸金的繁华市中心施工。土压平衡盾构地下管道敷设，掘进过程中置换出来的弃土及施工物资等，(除特大型隧道)一般是通过比较环保的有轨电瓶动力机车牵引安放物资与泥斗箱等的拖挂车来完成。
4.对土压平衡盾构而言，特别对较长隧道内的弃土驳运，是影响隧道掘进工效的关键之一。因此，隧道内水平运输由电瓶机车运行，在隧道施工的有效空间及运力下，为减少电瓶机车来回次数与时间，存放掘出弃土用的单个泥斗箱的容积越大越好，一般每个泥斗箱存土量不少于盾构隧道掘进一环管片的弃土置换量；目前垂直提升、地面水平驳运、倒土工况，主要采用地面行车来完成。由于泥斗箱容量大，重量重，翻转泥斗箱来倾倒积土，配置的吊机亦大。翻转泥斗箱倒土，倾倒越彻底越好，如单用行车完成，需要用双吊钩，且副钩的起重量与两钩的距离位置要匹配、合理，一般较难满足要求，现常用两种办法：一是在行车上部起重小车上、或在行车顶部天梁上布置一副很长的垂挂固定钩子，钩取泥斗箱底部的特制挂钩，通过与主吊钩的配合使用来翻转泥斗箱进行倒土动作，而其对行车的正常使用带来一定的限制；另一种传统方法是在工地现场的临时储存弃土的集土箱上，置放一对顶端开有叉形槽的立杆，利用泥斗箱两端上下外伸杆，上杆挂吊具，吊至立杆上方后将泥斗箱下杆插入叉形槽内，并用行车牵引使泥斗箱倾斜，上下外伸杆与重心偏离，泥斗箱形成倾覆力矩而翻转完成倒土动作，这种方法对立杆及行车小车存在一定的不安全因素。
5.为此，需要设计一种土压盾构出土用插杆式泥斗箱倒土配套搁置架。


技术实现要素：

6.本发明是要提出一种土压盾构出土用插杆式泥斗箱倒土配套搁置架，该倒土用搁置架能安装在弃土集土箱，配套插杆式泥斗箱使用。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种土压盾构出土用插杆式泥斗箱倒土配套搁置架，包括立柱、横梁、斜撑，两边立柱和中间立柱通过横梁连接组成拼装式门架结构，所述横梁由芯轴、转轴、扭簧复位器组成，芯轴上套装固定翻转机构的转轴，转轴上套装与泥斗箱落位导向环制成一体的扭簧复位器，扭簧复位器通过键销与转轴连接；扭簧复位器的自由端与芯轴固定，使转轴与芯轴轴向固定、径向能转动，并通过扭簧复位器能自动复
位到原始初装位置。
8.进一步，所述立柱顶部焊接带法兰的横向短杆，横向短杆与横梁栓接，底部栓接带法兰短管，带法兰短管与集土箱预埋钢板焊接，用于安装过程的调整及施工后的拆卸。
9.进一步，所述立柱上部设有带法兰的斜杆，立柱与集土箱预埋钢板之间还通过斜撑连接，用于加强搁置架门架结构的整体稳定。
10.进一步，所述芯轴两端设有螺纹，通过螺纹连接带螺栓的法兰，与转轴组成横梁，通过法兰与立柱栓接，组装成门架式的搁置架。
11.进一步，所述拼装式门架结构根据集土箱的实际大小，多组组装使用。
12.进一步，所述搁置架上还加装带有声光报警的红外射线仪，用于帮助集土箱上的泥斗箱精确靠坐在转轴的搁置架上及翻转角的定位。
13.本发明的有益效果是：
14.本发明的搁置架由立柱、横梁、斜撑等组成。立柱由边柱与中间立柱两种结构，上部焊有可连接斜撑的带法兰斜杆，顶部焊接带法兰的横向短杆，与横梁栓接，底部栓接的带法兰短管，与集土箱预埋钢板焊接，便于安装过程的高度调整及施工后的拆卸。
15.横梁由芯轴、套在芯轴上的转轴、扭簧复位器等组成；转轴焊接有翻转机构，扭簧复位器与泥斗箱落位导向环制成一体，通过键槽与转轴连接，复位器扭簧自由端同芯轴固定。另外，搁置架上还可加装带有声光报警的红外射线仪，帮助泥斗能精确靠坐在转轴的搁置架上及翻转角的定位。
16.本发明的倒土用搁置架能安装在弃土集土箱，配套插杆式泥斗箱使用。
附图说明
17.图1是装在集土箱上的泥斗箱倒泥用搁置架立面图；
18.图2是图中a-a剖视图；
19.图3是搁置架横梁转轴上焊接的翻转机构示意图；
20.图4是图3中a-a剖视图；
21.图5是搁置架横梁结构的转轴、导向环、扭簧复位、芯轴及安装连接图；
22.图6是搁置架与泥斗箱组合，进行配合倒泥的工况示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下图例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
24.如图1至图5所示，一种土压盾构出土用插杆式泥斗箱倒土配套搁置架，采用拼装式门架结构。根据集土箱8的实际大小，可多组组装使用。由立柱1、横梁4、斜撑10等组成。
25.立柱1分边柱与中间立柱，立柱1上部带法兰的斜杆，通过斜撑10连接，加强搁置架门架结构的整体稳定。顶部焊接带法兰的横向短杆，可与横梁4栓接，底部栓接的带法兰短管，与集土箱8预埋钢板焊接，便于安装过程的调整及施工后的拆卸。
26.横梁4由芯轴2、套在芯轴2上的转轴3、扭簧复位器6等组成，是搁置架的核心组件。首先芯轴2上套装焊接有翻转机构7的转轴3，再套装上与泥斗箱落位导向环5制成一体的扭簧复位器6，扭簧复位器6通过键销与转轴3连接；然后，将扭簧复位器6的自由端与芯轴2固
定，并装好限位，从而使转轴3与芯轴2轴向固定、径向可有一定转角的转动，且能自动复位到原始初装位置。
27.芯轴2两端车制螺纹，连接带螺栓的法兰12(便于转轴的安装及维修)，与转轴3组成横梁4，通过法兰12与立柱法兰11栓接，组装成门架式的搁置架。
28.搁置架配合插杆式泥斗箱9倒土的具体过程(参见图6：搁置架与泥斗箱组合，进行配合倒泥的工况)：
29.行车吊钩将装满弃土的泥斗箱吊至集土箱的搁置架横梁导向环的位置上方，并使泥斗箱下放的插杆靠上横梁转轴后(见图6中的(a)工况一)，泥斗下放，通过导向环精确落位，使泥斗箱插杆碰压转轴的翻转机构(见图6中的(b)工况二)，带动转轴顺时针转动，泥斗箱继续下放坐上转轴，并使翻转机构勾头刚好卡进泥斗箱底的止口位置，其翻转机构的横杆也刚好将泥斗箱的插杆前后两边卡住(见图6中的(c)工况三)，吊钩向左、下缓缓移放，使泥斗逆时转动直至泥斗翻转到90
°
(见图6中的(d)工况四)，斗内泥土也随之倒出，此时，吊钩停止左移，反向向右、向下缓移使泥斗继续翻转倾倒，使泥斗内带粘性的弃土尽可倒尽(见图6中的(e)工况五)，为防泥斗翻转过度，横梁设有转轴转角限位装置。至此，泥斗倾倒泥土工作结束，吊钩带动泥斗按图6中的(a)工况一至(e)工况五反向运动，当泥斗箱脱离搁置架，转轴也在扭簧复位机构的共同作用下，翻转机构回复到图6中的(a)工况一的初始状态。一轮搁置架配合泥斗箱的倒土过程结束。
30.另外，搁置架上还可加装带有声光报警的红外射线仪，帮助泥斗箱能精确靠坐在转轴的搁置架上及翻转角度的定位。专门配套泥斗箱的倒土工作。