一种分离式边箱涵翻转设备的制作方法

本申请涉及隧道施工领域，具体涉及一种分离式边箱涵翻转设备。

背景技术：

1、隧道仰拱一般为钢筋混凝土结构，是为了改善上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一，能够将隧道上部的地层压力或路面上的荷载通过隧道边墙结构有效的传递到地下且可以抵抗隧道下部底层传来的力。总体而言，隧道仰拱的作用是解决基础承载力不够，减少下沉，防止底鼓隆起变形，调整衬砌应力；封闭围岩，阻止围岩过大变形，提高机构的整体承载力；增加底部和墙部的支撑抵抗力，防止内挤产生剪切破坏；与二次衬砌构成隧道整体，极大提高了隧道结构稳定性。

2、迄今为止，越来越多的隧道施工不再使用传统的现浇方式，而是采用隧道仰拱拼接技术。隧道仰拱拼接技术主要将仰拱分成多种箱涵结构，即两侧为边箱涵，中间为中箱涵，相邻的箱涵之间采用螺栓进行连接，再通过浇筑混凝土使其与隧道管片形成一个整体。边箱涵有一侧为弧面且顶部有四个吊装孔，四个吊装孔主要用于边箱涵铺装时的吊运。边箱涵在预制厂时，边箱涵为初始状态，即侧面朝下扣于地面上，边箱涵出厂时，需要将其调整到安装的水平状态，即需要将侧面扣着的边箱涵件翻转90°。

3、目前传统的翻转方式均是采用吊机或者吊车，通过吊装孔直接起吊实现90°翻转，再吊运到管片托架上进行边箱涵的转运。传统工艺只是简单地利用吊架将其抬起后进行翻转，需要人工进行定位操作，无法保证翻转及起放过程中预制箱涵的完整性及施工安全。此种翻转方式极易损坏边箱涵且存在极大的安全隐患，不仅效率低下，而且容易造成箱涵混凝土破裂现象，增加施工成本，严重影响施工质量和施工进度。因此，如何实现边箱涵安全可靠完好无损的90°翻转成为隧道仰拱施工的关键问题之一。而边箱涵的质量直接影响到隧道施工的质量及效率，传统的出厂翻转方式容易造成边箱涵损坏，无法保证边箱涵的质量，在一定程度上影响施工质量及其后期使用维护。

技术实现思路

1、为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种分离式边箱涵翻转设备。

2、本申请实施例提供了一种分离式边箱涵翻转设备，与起吊设备配合使用，包括：抓取装置，用于夹紧或松开边箱涵，且所述抓取装置的一侧用于夹取边箱涵的弧形面；翻转装置，用于将边箱涵从初始状态翻转90°至水平拼装状态；所述抓取装置和所述翻转装置相分离。

3、优选地，所述抓取装置包括横梁，所述横梁上设置有第一耳板组件和第二耳板组件，所述第一耳板组件通过第一拉杆轴与第一拉杆组件的一端相连接，所述第一拉杆组件的另一端通过第二拉杆轴与第二拉杆组件的一端相连接，所述第二拉杆组件的另一端通过第三拉杆轴与所述第二耳板组件相连接；所述横梁底部的两端分别与第一抓取组件和第二抓取组件相铰接，所述第一抓取组件和所述第二抓取组件之间设置有夹紧油缸。

4、优选地，所述第一抓取组件包括用于夹取边箱涵弧形面的第一抓取臂，所述第一抓取臂的一端与所述横梁相铰接，所述第一抓取臂的另一端设置有用于支撑边箱涵的第一支撑板；所述第二抓取组件包括第二抓取臂，所述第二抓取臂的顶部与所述横梁相铰接，所述第二抓取臂的底部与托梁相连接，所述托梁的两端均设置有用于支撑边箱涵的第二支撑板。

5、优选地，所述第一耳板组件包括相对设置于所述横梁两侧的第一耳板和第三耳板，所述第二耳板组件包括相对设置于所述横梁两侧的第二耳板和第四耳板；所述第一拉杆组件包括相对称的第一拉杆和第三拉杆，所述第二拉杆组件包括相对称的第二拉杆和第四拉杆；所述第一拉杆轴的一端贯穿所述第一耳板和所述第一拉杆，所述第一拉杆轴的另一端贯穿所述第三耳板和所述第三拉杆，使所述第一耳板组件和所述第一拉杆组件轴连接，所述第二拉杆轴的一端贯穿所述第一拉杆和所述第二拉杆，所述第二拉杆轴的另一端贯穿所述第三拉杆和所述第四拉杆，使所述第一拉杆组件和所述第二拉杆组件轴连接，所述第三拉杆轴的一端贯穿所述第二耳板和所述第二拉杆，所述第三拉杆轴的另一端贯穿所述第四耳板和所述第四拉杆，使所述第二拉杆组件和所述第二耳板组件轴连接。

6、优选地，所述夹紧油缸的缸筒端通过第一油缸支座与所述第一抓取臂相连接，所述夹紧油缸的伸缩端通过第二油缸支座与所述第二抓取臂相连接。

7、优选地，所述翻转装置包括翻转底座，所述翻转底座两端的竖直向上延伸部的内侧上部相对设置有支撑座，所述翻转底座两端的竖直向上延伸部的顶端面中部均设置有轴承座，每个所述轴承座的轴线均通过边箱涵的重心，且两个所述轴承座镜像对称；每个所述轴承座均通过轴与翻转架的两端转动连接，且所述翻转架能够将边箱涵从初始状态翻转到水平拼装状态；所述翻转架靠近每个所述轴承座的位置和每个所述支撑座之间均设置有翻转油缸。

8、优选地，所述翻转架包括用于支撑边箱涵的第一支撑组件和第二支撑组件；所述第一支撑组件为l形框架，垂直于所述第二支撑组件的顶部，用于支撑边箱涵的弧面，所述第一支撑组件的一端设置有至少一个挡块，所述第一支撑组件的另一端设置有至少一个弧面支撑板，所述弧面支撑板与边箱涵弧形面的承接处相适配；所述第一支撑组件上还设置有与所述轴承座的轴线相平行的第一连接部，所述第一连接部通过第一轴与靠近所述弧面支撑板的所述轴承座转动连接；所述第二支撑组件远离所述第一连接部的一端设置有第二连接部，所述第二连接部靠近所述第一连接部的一端与所述第二支撑组件相连接，所述第二连接部远离所述第一连接部的一端通过第二轴与远离所述弧面支撑板的所述轴承座转动连接。

9、优选地，所述翻转油缸包括第一翻转油缸和第二翻转油缸；所述第一翻转油缸的缸筒端与所述第一连接部的底部相连接，所述第一翻转油缸的伸缩端与靠近所述第一连接部的所述支撑座相连接；所述第二翻转油缸的缸筒端与所述第二连接部的底部相连接，所述第二翻转油缸的伸缩端与靠近所述第二连接部的所述支撑座相连接。

10、优选地，所述翻转架与边箱涵的承接处均设置有第三尼龙垫板。

11、优选地，所述翻转底座通过多个方管焊接而成；所述翻转架通过多个方管焊接而成。

12、采用本申请实施例中提供的分离式边箱涵翻转设备能够将边箱涵完好无损的翻转90°，极大的提高了边箱涵翻转的安全稳定性，降低了边箱涵在翻转及转运过程中带来的损坏，解决了现有技术中无法保证边箱涵翻转及起放过程中预制箱涵的完整性的弊端。其中，分离式边箱涵翻转设备包括相分离的抓取装置和翻转装置，抓取装置可将初始状态的边箱涵夹紧，再通过吊车将夹着边箱涵的抓取装置吊运至翻转装置上，待将边箱涵调整好位置后，抓取装置松开边箱涵，使边箱涵平稳的置于翻转装置上，之后，通过翻转装置将初始位置的边箱涵翻转90°至水平拼装状态，再将其转运至施工场地，有效解决了边箱涵在翻转过程中易造成箱涵混凝土破裂的现象和需要人工进行定位操作的问题，有效提高了施工质量和施工效率，降低了施工成本，提高了施工的安全性。

技术特征：

1.一种分离式边箱涵翻转设备，与起吊设备配合使用，其特征在于，包括：抓取装置(10)，用于夹紧或松开边箱涵，且所述抓取装置(10)的一侧用于夹取边箱涵的弧形面；

2.根据权利要求1所述的分离式边箱涵翻转设备，其特征在于，所述抓取装置(10)包括横梁(101)，所述横梁(101)上设置有第一耳板组件(102)和第二耳板组件(103)，所述第一耳板组件(102)通过第一拉杆轴(104)与第一拉杆组件(105)的一端相连接，所述第一拉杆组件(105)的另一端通过第二拉杆轴(106)与第二拉杆组件(107)的一端相连接，所述第二拉杆组件(107)的另一端通过第三拉杆轴(108)与所述第二耳板组件(103)相连接；

3.根据权利要求2所述的分离式边箱涵翻转设备，其特征在于，所述第一抓取组件(109)包括用于夹取边箱涵弧形面的第一抓取臂(1091)，所述第一抓取臂(1091)的一端与所述横梁(101)相铰接，所述第一抓取臂(1091)的另一端设置有用于支撑边箱涵的第一支撑板(1092)；

4.根据权利要求2所述的分离式边箱涵翻转设备，其特征在于，所述第一耳板组件(102)包括相对设置于所述横梁(101)两侧的第一耳板(1021)和第三耳板(1022)，所述第二耳板组件(103)包括相对设置于所述横梁(101)两侧的第二耳板(1031)和第四耳板(1032)；所述第一拉杆组件(105)包括相对称的第一拉杆(1051)和第三拉杆(1052)，所述第二拉杆组件(107)包括相对称的第二拉杆(1071)和第四拉杆(1072)；

5.根据权利要求3所述的分离式边箱涵翻转设备，其特征在于，所述夹紧油缸(111)的缸筒端通过第一油缸支座与所述第一抓取臂(1091)相连接，所述夹紧油缸(111)的伸缩端通过第二油缸支座与所述第二抓取臂(1101)相连接。

6.根据权利要求1至5任一所述的分离式边箱涵翻转设备，其特征在于，所述翻转架(204)包括用于支撑边箱涵的第一支撑组件(2041)和第二支撑组件(2042)；

7.根据权利要求6所述的分离式边箱涵翻转设备，其特征在于，所述翻转油缸包括第一翻转油缸(205)和第二翻转油缸(206)；

8.根据权利要求1所述的分离式边箱涵翻转设备，其特征在于，所述翻转架(204)与边箱涵的承接处均设置有第三尼龙垫板。

9.根据权利要求1所述的分离式边箱涵翻转设备，其特征在于，所述翻转底座(201)通过多个方管焊接而成；

技术总结
本申请实施例提供了一种分离式边箱涵翻转设备，与起吊设备配合使用，包括：抓取装置，用于夹紧或松开边箱涵，且所述抓取装置的一侧用于夹取边箱涵的弧形面；翻转装置，用于将边箱涵从初始状态翻转90°至水平拼装状态；所述抓取装置和所述翻转装置相分离；具有能够将边箱涵完好无损的翻转90°、安全性高、稳定性强、施工质量好和施工效率高的有益效果；适用于隧道施工领域。

技术研发人员：卢定远,李满庆,李峰帜,王庆民,王浩,孙世豪,梁志新,姚坤锋,周衍领,陈朝雄,袁嘉俊,汪鸿江,罗丹丹
受保护的技术使用者：中铁第五勘察设计院集团有限公司
技术研发日：20240108
技术公布日：2024/9/19