一种攀爬式盾构渣土单孔出渣结构

技术领域

本发明属于地铁盾构的技术领域，更具体地说，是涉及一种攀爬式盾构渣土单孔出渣结构。

背景技术

地铁盾构出渣孔是地铁施工中的重要组成部分，是将盾构渣土从施工底板运至顶板地面的通道，但由于地下结构不规则性，在施工遇到大跨无柱区时，并不能满足传统出渣孔结构施工条件，需等待部分主体结构施工完成，才能进行传统出渣孔的布置，即一个盾构机使用一个出渣孔；但这样不能保证盾构机的正常始发，极易造成工期的延误，因此需要一种可以在大跨无柱区布置出渣孔并方便盾构渣土运输的出渣孔结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种攀爬式盾构渣土单孔出渣结构，以解决现有技术中存在的大跨无柱区的传统出渣孔结构不能保证盾构机的正常始发，极易造成工期延误的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种攀爬式盾构渣土单孔出渣结构，包括位于大跨无柱区的单个出渣孔，还包括位于出渣孔顶部地面上的顶板、位于出渣孔底部隧道的底板、以及位于顶板与底板之间的支撑运输翻转装置；底板上具有两条有轨电车轨道，有轨电车上装载盛有渣土的渣土箱，两个有轨电车可同时位于出渣孔的下方；支撑运输翻转装置用于将对应有轨电车轨道上的渣土箱向上运输至出渣孔上方并进行翻转卸土。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，支撑运输翻转装置包括位于出渣孔四角处的支撑柱、位于相邻两个支撑柱之间的承重柱、设置在承重柱端部与对应支撑柱之间的攀爬机构、设置在承重柱上的支撑机构和翻转机构；支撑柱固定在顶板与底板之间，承重柱两端与对应支撑柱滑动连接，承重柱共有两个并相对设置；攀爬机构用于带动承重柱进行升降，支撑机构用于使承重柱与渣土箱相对固定，翻转机构用于带动渣土箱进行翻转卸土。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，攀爬机构包括升降块、挂板和升降组件，支撑柱顶端向下竖直开设有滑道，升降块在滑道内滑动，挂板固定在承重柱的端部，升降块上开设有供对应挂板插入的插槽，滑道一侧开口设置以供挂板升降，升降组件设置在升降块上，并用于带动升降块进行升降。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，升降组件包括升降电机、转轮和履带，升降电机共有多个，且并排安装在升降块相对的两侧，转轮同轴固定在对应升降电机的输出轴上，履带套设在同一侧的所有转轮上，滑道相对的内壁均竖直设置有与履带相啮合的齿纹。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，每个支撑柱的顶部还竖直安装有两个液压升降杆，其中一个液压升降杆的活塞杆顶端固定有连接伸出块，另一个液压升降杆的活塞杆顶端固定有连接插入块；连接伸出块上滑动设置有插栓，连接伸出块内设有用于带动插栓滑动的小型液压伸缩装置，连接插入块上开设有供插栓外端插入的插孔；升降块上开设有供插栓通过且呈上开口设置的通过槽，挂板上开设有供插栓穿过的连接孔。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，支撑机构包括L形箱叉和移动组件，承重柱上横向开设有至少两个控制孔，L形箱叉的底板插设在控制孔内，移动组件设置在承重柱上，并用于带动L形箱叉进行平移。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，移动组件包括安装在承重柱内的移动电机和转动设置在控制孔内的齿轮，移动电机输出轴与齿轮同轴固定；L形箱叉的底板下方设置有与齿轮啮合的齿条。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，渣土箱底部设有若干供L形箱叉插入的凹槽；L形箱叉的弯折处具有多重弯折，L形箱叉底部插入凹槽内后，L形箱叉侧部与渣土箱侧部贴合，L形箱叉弯折处同时与承重柱的顶面、底面和外侧面贴合。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，翻转机构包括翻转电机和翻转块，承重柱分为一个转动部和两个固定部，转动部转动连接在两个固定部之间，支撑机构设置在转动部上；翻转电机共有两个并分别安装在固定部朝向转动部的端部内，翻转块固定在转动部的两端内，翻转电机的输出轴与对应翻转块固定。

结合上述技术方案，在一种可能的实现方式中，L形箱叉侧部的顶端具有限位部，限位部底面与渣土箱顶面贴合。

本发明提供的一种攀爬式盾构渣土单孔出渣结构的有益效果在于：与现有技术相比，本发明使两辆不同轨道的有轨电车可以同时处于单出渣孔下方，支撑运输翻转装置能够将对应的渣土箱向上运输至出渣孔上方并进行翻转卸土，达到单出渣孔也可以满足两路盾构渣土的运输条件；在大跨无柱区两侧设置传统出渣孔无法实现时，设置单出渣孔来保证盾构机按时始发，以避免工期延误。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种攀爬式盾构渣土单孔出渣结构的结构示意图；

图2为本发明实施例中为显示支撑柱和承重柱的结构示意图；

图3为本发明实施例中为显示攀爬机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中为显示升降组件的结构示意图；

图5为本发明实施例中为显示液压升降杆、连接伸出块和连接插入块的结构示意图；

图6为本发明实施例中为显示小型液压伸缩装置和插栓的结构示意图；

图7为本发明实施例中为显示液压升降杆带动承重柱上升状态的结构示意图；

图8为本发明实施例中为显示L形箱叉和控制孔的结构示意图；

图9为本发明实施例中为显示移动组件和翻转机构的结构示意图；

图10为本发明实施例中为显示渣土箱翻转后状态的结构示意图一；

图11为本发明实施例中为显示渣土箱翻转后状态的结构示意图二。

其中，图中各附图标记如下：

1、顶板；11、孔边梁；12、出渣孔；2、底板；21、有轨电车轨道；3、支撑运输翻转装置；31、支撑柱；311、滑道；32、升降块；321、插槽；322、转轮；323、履带；324、升降电机；325、通过槽；33、液压升降杆；341、连接伸出块；342、连接插入块；343、小型液压伸缩装置；344、插栓；35、承重柱；351、控制孔；352、翻转机构；353、挂板；354、移动电机；355、齿轮；356、翻转电机；36、L形箱叉；37、渣土箱；371、凹槽；4、渣土车。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要进一步说明的是，本发明的附图和实施方式主要对本发明的构思进行描述说明，在该构思的基础上，一些连接关系、位置关系、动力机构、供电系统、液压系统及控制系统等的具体形式和设置可能并未没有描述完全，但是在本领域技术人员理解本发明的构思的前提下，本领域技术人员可以采用熟知的方式对上述的具体形式和设置予以实现。

当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

现对本发明提供的一种攀爬式盾构渣土单孔出渣结构进行说明。

如图1及图2所示，本发明一种实施方式提供了一种攀爬式盾构渣土单孔出渣结构，包括位于大跨无柱区的单个出渣孔12，还包括位于出渣孔12顶部地面上的顶板1、位于出渣孔12底部隧道的底板2、以及位于顶板1与底板2之间的支撑运输翻转装置3；底板2上具有两条有轨电车轨道21，有轨电车上装载盛有渣土的渣土箱37，两个有轨电车可同时位于出渣孔12的下方；支撑运输翻转装置3用于将对应有轨电车轨道21上的渣土箱37向上运输至出渣孔12上方并进行翻转卸土。

本实施例提供的一种攀爬式盾构渣土单孔出渣结构，与现有技术相比，使两辆不同轨道的有轨电车可以同时处于单出渣孔12下方，支撑运输翻转装置3能够将对应的渣土箱37向上运输至出渣孔12上方并进行翻转卸土，达到单出渣孔12也可以满足两路盾构渣土的运输条件；在大跨无柱区两侧设置传统出渣孔12无法实现时，设置单出渣孔12来保证盾构机按时始发，以避免工期延误。

进一步地，参考图1，出渣孔12顶部周围还设置有孔边梁11，以提高出渣孔12的稳定性。

如图2至图9所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

支撑运输翻转装置3包括位于出渣孔12四角处的支撑柱31、位于相邻两个支撑柱31之间的承重柱35、设置在承重柱35端部与对应支撑柱31之间的攀爬机构、设置在承重柱35上的支撑机构和翻转机构352；支撑柱31固定在顶板1与底板2之间，承重柱35两端与对应支撑柱31滑动连接，承重柱35共有两个并相对设置；攀爬机构用于带动承重柱35进行升降，支撑机构用于使承重柱35与渣土箱37相对固定，翻转机构352用于带动渣土箱37进行翻转卸土。

支撑柱31用以对出渣孔12进行加固，保证大跨无柱区出渣孔12的稳定性，并为承重柱35和攀爬机构提供升降轨道，支撑机构先对渣土箱37进行支撑，攀爬机构再带动承重柱35连同渣土箱37进行升降，最后翻转机构352带动渣土箱37进行翻转卸土后再翻转复位，攀爬机构再带动承重柱35和渣土箱37下降，直至渣土箱37再次回到有轨电车上，提高了渣土的出渣效率；使单个出渣孔12就可以满足两侧同时进行盾构渣土的垂直运输。

如图2至图4所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

攀爬机构包括升降块32、挂板353和升降组件，支撑柱31顶端向下竖直开设有滑道311，升降块32在滑道311内滑动，挂板353固定在承重柱35的端部，升降块32上开设有供对应挂板353插入的插槽321，滑道311一侧开口设置以供挂板353升降，升降组件设置在升降块32上，并用于带动升降块32进行升降。

挂板353挂设到对应的升降块32上，升降组件带动升降块32上移时，通过挂板353带动承重柱35上升；升降组件带动升降块32下移时，承重柱35受自身影响跟随升降块32下移，提高了渣土箱37的升降稳定性。

如图4所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

升降组件包括升降电机324、转轮322和履带323，升降电机324共有多个，且并排安装在升降块32相对的两侧，转轮322同轴固定在对应升降电机324的输出轴上，履带323套设在同一侧的所有转轮322上，滑道311相对的内壁均竖直设置有与履带323相啮合的齿纹。

启动升降电机324使所有转轮322同步转动，即可带动履带323进行传动，升降块32两侧的履带323同时传动，与滑道311内的齿纹进行配合，提高了升降块32在滑道311内的升降稳定性。

如图5至图7所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

每个支撑柱31的顶部还竖直安装有两个液压升降杆33，其中一个液压升降杆33的活塞杆顶端固定有连接伸出块341，另一个液压升降杆33的活塞杆顶端固定有连接插入块342；连接伸出块341上滑动设置有插栓344，连接伸出块341内设有用于带动插栓344滑动的小型液压伸缩装置343，连接插入块342上开设有供插栓344外端插入的插孔；升降块32上开设有供插栓344通过且呈上开口设置的通过槽325，挂板353上开设有供插栓344穿过的连接孔。

进一步地，出渣孔12上开口的外侧用于行驶渣土车4，渣土车4的车斗与渣土箱37的位置相对应。

当支撑块上升至滑道311的顶端后，此时挂板353位于连接插入块342与连接伸出块341之间，启动小型液压伸缩装置343使插栓344依次将通过槽325和连接孔贯穿后插入到插孔内，实现挂板353与连接伸出块341和连接插入块342之间相对固定，此时启动两个液压升降杆33进行伸长，即可带动承重柱35和渣土箱37再次向上升高，更加方便渣土箱37内的渣土倒入渣土车4的车斗内。

如图8至图9所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

支撑机构包括L形箱叉36和移动组件，承重柱35上横向开设有至少两个控制孔351，L形箱叉36的底板2插设在控制孔351内，移动组件设置在承重柱35上，并用于带动L形箱叉36进行平移。

通过移动组件能够使L形箱叉36在控制孔351内进行平移，可以实现当有轨电车在有轨电车轨道21上运行时，L形箱叉36处于未伸出状态，不影响有轨电车的行驶，当渣土箱37位于出渣孔12正下方时，有轨电车停止行驶，移动组件带动L形箱叉36伸出从而将渣土L形箱叉36起。

如图8至图9所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

移动组件包括安装在承重柱35内的移动电机354和转动设置在控制孔351内的齿轮355，移动电机354输出轴与齿轮355同轴固定；L形箱叉36的底板2下方设置有与齿轮355啮合的齿条。

启动移动电机354使齿轮355转动，即可带动L形箱叉36进行平移，提高了L形箱叉36的平移效率。

如图8至图10所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

渣土箱37底部设有若干供L形箱叉36插入的凹槽371；L形箱叉36的弯折处具有多重弯折，L形箱叉36底部插入凹槽371内后，L形箱叉36侧部与渣土箱37侧部贴合，L形箱叉36弯折处同时与承重柱35的顶面、底面和外侧面贴合。

凹槽371的设置能够提高L形箱叉36对渣土箱37的支撑稳定性，多重弯折的L形箱叉36能够提高与承重柱35之间的稳定性。

如图9至图10所示，本发明在上述实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：

翻转机构352包括翻转电机356和翻转块，承重柱35分为一个转动部和两个固定部，转动部转动连接在两个固定部之间，支撑机构设置在转动部上；翻转电机356共有两个并分别安装在固定部朝向转动部的端部内，翻转块固定在转动部的两端内，翻转电机356的输出轴与对应翻转块固定。

启动翻转电机356即可通过翻转块带动转动部进行转动，提高了渣土箱37的翻转效率。

如图10至图11所示，进一步地，L形箱叉36侧部的顶端具有限位部，限位部底面与渣土箱37顶面贴合。限位部的设置能够在渣土箱37翻转后防止渣土箱37脱落，提高渣土倾倒稳定性。

以上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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。