一种隧道联络通道处钢管片快速回收装置及回收方法与流程

本发明涉及隧道用机械装置，尤其涉及一种隧道联络通道处钢管片快速回收装置及回收方法。

背景技术：

1、在地铁区间隧道的联络通道设计中，一般采用横向连接的方式连通左右线区间隧道，此时需要在一整环盾构管片上进行局部开洞，再利用该洞口进行联络通道的暗挖施工。现有技术会在开洞位置处预留可拆卸钢管片，钢管片内侧设置有十字交叉的肋板，肋板上预留有螺栓孔，后期在进行联络通道施工时拆除。目前联络通道处钢管片常通过人工方式拆除，由于钢管片在径向力作用下越箍越紧，即使钢管片被设计成可拆解的分块型式，实际拆除过程仍较困难，一般需要借用手拉葫芦、气焊切割机等工具强行破除，拆除效率低，同时存在一定施工风险，此外针对联络通道处钢管片拆解、回收也没有专门的装置。

2、现有技术中，公开号为cn209637771u的实用新型专利，公开了一种隧道内联络通道的盾构管片拆除设备，该设备通过三个手拉葫芦的配合，实现了联络通道处管片拆除，但该拆除方式仍主要依赖于人工，施工效率较低，且悬吊较重的管片拆解块，实际施工仍存在一定风险。公开号为cn115419431a的发明专利公开了一种管片拆除方法和管片拆除设备，包括可沿盾构隧道的延伸方向活动的管片拆除设备；将管片拆除设备移动至待拆除位置处；利用管片拆除设备分块将上管片自盾构隧道内壁剥离；利用管片拆除设备将多块上管片沿径向缩入至盾构隧道内，并承载、移动多块上管片至盾构隧道外，再将多块上管片自管片拆除设备上卸载；再次将管片拆除设备移动至待拆除位置处；利用管片拆除设备分块将下管片自盾构隧道内壁剥离；利用管片拆除设备将多块下管片沿径向缩入至盾构隧道内，并承载、移动多块下管片至盾构隧道外，再将多块下管片自管片拆除设备上卸载。但该装置在盾构管片拆除时，因为要起到临时支撑的作用，整个装置将无法移动，需要等联络通道施工完成后方可移动，因此不方便继续对其余位置的钢管片进行拆除。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了解决隧道联络通道处钢管片难以快速拆卸回收且存在一定施工风险的问题，本发明提供了一种隧道联络通道处钢管片快速回收装置及回收方法来解决上述问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种隧道联络通道处钢管片快速回收装置及回收方法，包括支撑机构、移动机构和抓取机构，所述支撑机构包括支撑框和呈环形阵列布设在所述支撑框外侧的多个千斤顶，所述千斤顶用于将所述支撑框固定在隧道内；所述抓取机构包括第一钢轮座、第二钢轮座、抓取框架、移动台座和机械臂，所述第一钢轮座和第二钢轮座固定在所述抓取框架的底部，所述第一钢轮座与所述支撑框的内底部滑动连接，所述机械臂通过所述移动台座滑动安装在所述抓取框架的顶部，所述机械臂的端部安装有抓头，所述机械臂用于抓取钢管片；所述移动机构包括台车骨架和多个可伸缩立杆，所述台车骨架设置在所述支撑框的底部并且与所述支撑框可拆卸连接，所述第一钢轮座的高度大于所述第二钢轮座的高度，所述第二钢轮座与所述台车骨架滑动连接，所述可伸缩立杆固定在所述台车骨架的底部。

3、作为优选，所述支撑框包括两个平行布置的方形支撑架，两个所述方形支撑架之间通过连梁固定连接，多个所述千斤顶均固定在所述方形支撑架上并且能够与所述隧道的内壁抵接，靠近所述方形支撑架下部的连梁上表面固定有第一钢轨，所述第一钢轨的端部沿所述连梁的长度方向延伸至与两个所述方形支撑架的外侧面平齐，所述第一钢轮座滚动设置在所述第一钢轨上，所述第一钢轨的两侧安装有防脱轨挡板。

4、作为优选，靠近所述方形支撑架的下部中间位置安装可拆卸的后装千斤顶，固定在同一个方形支撑架上的多个所述千斤顶之间通过连接板相互连接，所述后装千斤顶与其余千斤顶之间通过后装连接板连接。

5、作为优选，所述方形支撑架的下部开设有轨道槽，所述第二钢轮座能够沿所述轨道槽滚动。

6、作为优选，所述台车骨架包括两根台车纵梁和两根台车横梁，两根台车纵梁和两根台车横梁两两平行交叉布置形成井字形结构，所述可伸缩立杆固定在所述台车纵梁和台车横梁交叉点的底部；台车纵梁上固定还有第二钢轨，所述第二钢轮座滚动设置在所述第二钢轨上，所述台车纵梁的两端还固定有端头挡板，所述端头挡板与所述第二钢轨的端部之间形成卡槽，所述支撑框的底部能够固定安装在所述卡槽内。

7、作为优选，所述台车横梁的两端设置有悬臂段，所述悬臂段下部安装有活络头和撑杆，所述活络头与所述悬臂段采用螺栓转动连接，所述活络头的下端固定有弹簧杆，所述弹簧杆的下端和所述可伸缩立杆的下端均安装有滚轮，所述滚轮具有锁死机构，所述弹簧杆上滑动安装有套筒，所述撑杆的两端分别与悬臂段和套筒可拆卸连接。

8、作为优选，所述抓取框架包括顶横梁、顶纵梁、底横梁、底纵梁、立柱和弧形钢板，两根顶横梁和两根顶纵梁两两平行交叉固定，两根底横梁和两根底纵梁两两平行交叉固定，所述顶横梁和顶纵梁的交叉点通过四根立柱与所述底横梁和底纵梁的交叉点固定连接，所述弧形钢板向下弯曲且两端分别与两根所述底横梁固定连接，所述弧形钢板的弧面半径与钢管片的外轮廓半径一致；所述底横梁的两端具有水平延长段，所述第一钢轮座固定在所述水平延长段的下部，所述立柱的下端具有竖直延长段，所述第二钢轮座固定在所述竖直延长段的底部。

9、作为优选，所述移动台座的两侧固定有支撑臂，两根所述顶纵梁相对的一侧设置有滑槽，两个所述支撑臂的端部分别通过滑轮与两根顶纵梁上的滑槽滑动连接。

10、作为优选，所述机械臂设置有多个可进行360度旋转的关节，所述机械臂转动安装在所述移动台座上，所述抓头的端部设置有四个扇形气爪，四个气爪之间形成十字交叉的抓槽，所述钢管片内侧十字交叉的肋板能够卡入所述抓槽内，所述气爪位于抓槽处的侧壁上还固定有凸起柱，当所述气爪夹取钢管片内侧的肋板后，所述凸起柱能够插入肋板上预留的螺栓孔中。

11、一种隧道联络通道处钢管片快速回收方法，包括上述的隧道联络通道处钢管片快速回收装置，还包括以下步骤：

12、s1、在隧道两端的车站或施工场地内完成支撑机构、移动机构以及抓取机构的安装，实现隧道联络通道处钢管片快速回收装置的整体装配；

13、s2、将隧道联络通道处钢管片快速回收装置整体移动到联络通道位置，调整千斤顶使支撑机构支撑住隧道结构；

14、s3、降低台车骨架的高度，从支撑框下部移出至一侧等候，完成后装千斤顶和后装连接板的安装，此时抓取机构下部的第一钢轮座与支撑框下部的第一钢轨对齐；

15、s4、启动抓取机构，将机械臂移动到合适位置，利用抓头抓紧部分钢管片；

16、s5、拆除该部分钢管片四周的螺栓连接，之后利用机械臂取下该部分钢管片，并放置到抓取框架底部；

17、s6、重复s4和s5，完成全部钢管片的拆除；

18、s7、将移动机构移动至贴近支撑框一侧的位置，调整台车骨架的位置和高度，使抓取机构下部的第二钢轮座与台车骨架上的第二钢轨对齐；

19、s8、沿第一钢轨移动抓取机构，采用防脱轨挡板对抓取机构底部的第一钢轮座进行导向保护，使第二钢轮座能够顺利穿过所述轨道槽后移动至第二钢轨上；

20、s9、将移动机构和抓取机构移动至车站，回收钢管片，之后在移动机构的台车骨架上安装新的支撑机构组成新的隧道联络通道处钢管片快速回收装置；

21、s10、重复s2至s9，完成隧道内全部联络通道处支撑机构的安装，回收全部联络通道处的钢管片。

22、本发明的有益效果是，利用移动机构的台车骨架方便支撑机构以及抓取机构的快速运输和安装；其中台车骨架能通过可伸缩立杆调整高度，使台车骨架能够从支撑机构支撑框的下方脱离，脱离之后可作为抓取机构及钢管片的回收载具，实现钢管片的快速回收；在回收完钢管片后，在台车骨架上安装新的支撑机构后即可用于下一处联络通道的施工，提高了施工效率；此外采用抓取装置实现钢管片机械化拆除的方式，让施工更加安全、便利。