一种用于沉管端封门的门板及安装装置的制作方法

1.本实用新型属于沉管端封门安装技术领域，尤其涉及一种用于沉管端封门的门板及安装装置。


背景技术：

2.沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法。沉管隧道就是将若干个预制的沉管分别浮运到海面(河面)现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内，以此方法修建的水下隧道。
3.在沉管预制完成后需进行端封门安装，将沉管的两端口封度，保障沉管在沉放过程中内部不被水流涌入，以封闭的状态在水下完成两端沉管的对接。对接完成后，需在沉管构成的隧道内拆除端封门，将两段沉管连通。
4.沉管端封门采用分块装配的方式，可重复使用，每块端封门的门板重达8吨。因预制沉管的舾装场区及隧道内空间狭小，大型设备施工受限。目前拆除端封门时，往往只能依靠人工进行拆除，不但效率低，而且安全性较差。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，通过一种用于沉管端封门的安装装置，对沉管端封门进行安装/拆卸，避免人工安装/拆卸时发生门板倾倒的危险，并提升端封门的门板安装/拆卸效率。
6.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
7.一种用于沉管端封门的安装装置，包括车体和安装于车体上的机械臂；所述机械臂的前端与待安装的门板可拆卸连接，通过机械臂的关节伸展运动将门板举起并调整角度，再由车体运动将门板送入安装位。
8.通过上述方案，本实用新型至少得到以下技术效果：
9.由于沉管端封门的单块门板重量极大，在隧道内部或区域狭小的舾装场内极难搬运。因此，本实用新型采用了车体与机械臂结合的方式，在进行端封门的安装时，将机械臂与门板连接，车体运行将机械臂及门板一同运输至安装工位，并通过机械臂关节的伸展运动调整门板呈竖立状态，以便进行人工安装，以节约人工校准门板位置消耗的体力和时间，提升门板的安装效率，完成门板的安装后，将机械臂与门板分离，完成安装步骤。本实用新型的安装装置可在沉管构成的隧道内部行动，在进行端封门的拆卸时，将机械臂与门板再次连接，人工拆除门板与沉管之间的连接点后，车体运行将机械臂及门板一同搬运离开安装工位，并通过机械臂关节的伸展运动调整门板呈平铺状态，以便将门板堆叠收纳，节省隧道内的空间，避免影响施工。
10.该安装装置能够在拾取门板后，行驶在狭窄的隧道或舾装区域内，且通过机械臂能够灵巧地改变门板的姿态，优化门板的搬运过程，提升门板的安装/拆卸效率。
11.优选的，所述机械臂包括主臂和副臂；所述主臂的前端与副臂的后端互相铰接，在
铰接处形成机械臂关节；所述主臂的后端铰接于车体；所述副臂的前端与门板连接。
12.优选的，所述主臂包括主臂杆、第一伸缩缸体和第二伸缩缸体；所述主臂杆的两端分别与车体和副臂铰接；所述第一伸缩缸体铰接于车体，其伸缩端与主臂杆铰接，所述第一伸缩缸体伸缩运动调整主臂杆的俯仰角度；所述第二伸缩缸体铰接于主臂杆，其伸缩端与副臂铰接，所述第二伸缩缸体伸缩运动使副臂以其与主臂的铰接处为中心转动。
13.优选的，所述副臂包括副臂杆和第三伸缩缸体；所述副臂杆一端与主臂杆铰接；另一端与待安装的门板铰接；所述第三伸缩缸体铰接于副臂杆，其伸缩端与待安装的门板铰接，所述第三伸缩缸体伸缩运动使待安装的门板以其与副臂杆的铰接处为中心转动。
14.优选的，所述副臂还包括法兰板；所述法兰板通过螺栓与待安装门板可拆卸地连接；所述副臂杆的端部和第三伸缩缸体的伸缩端均铰接于法兰板上。
15.优选的，所述副臂还包括连杆组件；所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆；所述第一连杆一端铰接于法兰板，另一端与第三伸缩缸体的伸缩端铰接；所述第二连杆一端铰接于副臂杆，另一端铰接于第一连杆与第三伸缩缸体伸缩端的铰接处；所述第一连杆、第二连杆、法兰板和副臂杆构成四杆机构增强稳定性。
16.优选的，所述车体包括底盘、动力机构和行走机构；所述行走机构包括安装在底盘的底部并可独立转向的四组车轮；所述动力机构用于驱动四组车轮运动。
17.优选的，所述车体还包括回转支撑平台；所述回转支撑平台可旋转地安装于底盘的顶部，且与机械臂铰接；所述回转支撑平台通过自身在水平面内的旋转带动机械臂水平旋转。
18.优选的，还包括控制机构；所述控制机构包括控制终端、遥控信号接收器和遥控器；所述控制终端分别与遥控信号接收器、机械臂和车体通信连接；所述遥控器与信号接收器通过远程信号通信连接；可通过遥控器操控车体运行和机械臂的关节伸展运动。
19.本实用新型还提供了一种沉管端封门的门板，其特征在于，包括板体和固定于板体上的安装板；所述安装板用于与机械臂连接；所述机械臂为上述方案任意一项所述用于沉管端封门的安装装置中的机械臂。
20.本实用新型的有益效果为：
21.该安装装置以灵巧的车体作为载体，既可在舾装场内穿行，又可在沉管构成个隧道内部行驶。其上安装的机械臂可对端封门的单块门板进行拾取和旋转，使门板呈竖立状便于安装，或呈平铺状便于收拢。极大地提升了门板的搬运效率和姿态调整效率，整体缩短了端封门的安装/拆卸时间。特别是该安装装置可进行远程遥控，使门板在安装/拆卸时，施工人员可远离门板下方，避免门板倾倒对施工人员造成伤害。
附图说明
22.图1为本实用新型在一实施例中提供的一种用于沉管端封门的安装装置将门板平铺的状态示意图。
23.图2为本实用新型在一实施例中提供的一种用于沉管端封门的安装装置将门板竖立的状态示意图。
24.图3为本实用新型在一实施例中提供的一种用于沉管端封门的安装装置侧视结构示意图。
25.图4为本实用新型在一实施例中提供的安装板与法兰板连接的局部放大结构示意图。
26.图例：
27.1车体；2机械臂；3门板；
28.11底盘；12动力机构；13行走机构；14回转支撑平台；15控制机构；
29.21主臂；22副臂；
30.31板体；32安装板；
31.211主臂杆；212第一伸缩缸体；213第二伸缩缸体；
32.221副臂杆；222第三伸缩缸体；223法兰板；224连杆组件；
33.2241第一连杆；2242第二连杆。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
35.实施例1：
36.如图1
‑
图4所示，本实施例公开了一种用于沉管端封门的安装装置，包括车体1和机械臂2。
37.车体1包括底盘11、动力机构12和行走机构13；行走机构13为安装在底盘11四角的四组可独立转向的车轮组；动力机构12采用液压马达减速机对四组车轮进行驱动；使车体1可进行直行、斜行、横行、八字转向机中心回转功能。
38.机械臂2包括主臂21和副臂22；主臂21与副臂22之间铰接构成机械臂2关节；副臂22的前端与门板3连接，通过环绕机械关节的转动，可实现将门板3竖立或将门板3放平的目的。
39.主臂21包括主臂杆211、第一伸缩缸体212和第二伸缩缸体213；副臂22包括副臂杆221、法兰板223和第三伸缩缸体222；主臂杆211和副臂杆221首尾相对互相铰接，主臂杆211的尾端安装在车体1的底盘11上，副臂杆221的前端铰接于法兰板223上，使法兰板223、副臂杆221、主臂杆211与底盘11连接为支撑门板3的主体结构。
40.第一伸缩缸体212支撑于主臂杆211与底盘11之间，两端分别与主臂杆211和底座铰接，第一伸缩缸体212伸长使主臂杆211向上抬起，第一伸缩缸体212缩短使主臂杆211向下降落。
41.第二伸缩缸体213连接于主臂杆211与副臂杆221之间，两端分别与副臂杆221和主臂杆211铰接，第二伸缩缸体213伸长使副臂杆221环绕机械关节正向旋转，使主臂杆211与副臂杆221之间的角度减小；第二伸缩缸体213缩短使副臂杆221环绕机械关节反向旋转，使主臂杆211与副臂杆221之间的角度增大。以第二伸缩缸体213作为控制副臂杆221的关节伸展运动。
42.第三伸缩缸体222连接于副臂杆221与法兰板223之间，两端分别与副臂杆221和法兰板223铰接，第三伸缩缸体222与副臂杆221的前端分别铰接于法兰板223的两端，构成三角形，通过第三伸缩缸体222的伸长或缩短，改变法兰板223与副臂杆221之间的角度，以调节通过法兰板223与机械臂2连接的门板3的俯仰角度。
43.以上三伸缩缸体均可采用伸缩气缸、液压缸或机械螺杆中的一种。由于且搬运的
门板3重量达到8吨，本实施例中三伸缩缸体优选液压缸，能够提供充足的动力进行关节伸展运动，液压缸的稳定性最佳，降低机械故障发生危险的概率。
44.实施例2：
45.如图1
‑
图4所示，由于门板3的重量极大，为避免在翻转门板3的过程中，受门板3重量的影响对第三伸缩缸体222产生侧向的拉扯力，造成第三伸缩缸体222弯折；在不改变实施例1方案的基础上，在第三伸缩缸体222与法兰板223之间，加装连杆组件224，以解决第三伸缩缸体222侧向受力的问题。
46.连杆组件224包括第一连杆2241和第二连杆2242；第一连杆2241的两端分别与法兰板223与第三伸缩缸体222铰接，使法兰板223在受到倾斜的拉力时，第一连杆2241可随之偏转，缓解地三伸缩缸体受到的侧向拉力。第二连杆2242的两端分别与第一连杆2241和副臂杆221铰接，使法兰板223、第一连杆2241、第二连杆2242和副臂杆221构成四边形的四杆机构，第二连杆2242作为束缚第一连杆2241及法兰板223的翻转角度，以避免法兰板223及第一连杆2241的翻转角度过大，对第三伸缩缸体222造成损坏。
47.实施例3：
48.如图1
‑
图4所示，为进一步增强该安装装置的灵活性，使其在狭窄的空间内能够更高效地运输门板3，在不改变实施例1方案的基础上，在车体1上增加旋转支撑平台，将机械臂2安装于支撑平台上，使机械臂2增加水平方向旋转的自由度。
49.实施例4：
50.如图1
‑
图4所示，为避免重量极大的门板3倾倒，造成施工人员受伤，将实施例1中的安装装置改进为远程遥控的方式。在不改变实施例1其他结构的基础上，增加控制机构15。
51.控制机构15包括安装在车体1上的控制终端和遥控信号接收器，遥控器掌握于施工人员的手中，控制终端分别与动力机构12、第一伸缩缸体212、第二伸缩缸体213和第三伸缩缸体222通信连接；施工人员站在远离门板3下方的安全位置，通过遥控器可操纵动力机构12运行，以控制车体1的移动，还可以通过遥控器操纵三伸缩缸体进行伸缩运动。即使门板3的安装过程中出现意外而倾倒，也不会有施工人员在危险区域被砸伤。
52.实施例5：
53.如图1
‑
图4所示，本实用新型还提供了一种沉管端封门的门板，门板3包括板体31和安装板32；
54.板体31为门板3的主体结构，用于封堵沉管的端口，安装板32则用于与法兰板223进行螺栓连接。可在安装板32上预制螺孔，在将门板3与机械臂2进行连接时，只需将安装板32与法兰板223贴合，并将法兰板223上的通孔与安装板32上的螺孔一一对应连通，再使用6套10.9级m30的螺栓旋入即可快速完成连接/拆卸。
55.以上实施方式中的各种技术特征可以任意进行组合，只要特征之间的组合不存在冲突或矛盾即可，但是限于篇幅，未进行一一描述。
56.本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变动。