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文檔簡介
1、大型盾構(gòu)管片吊機(jī)真空吸盤的分析及應(yīng)用 闡述了隧道施工用混凝土管片的構(gòu)造特點(diǎn)及大型盾構(gòu)管片吊機(jī)對真空吸盤的要求,并著重討論了盾構(gòu)管片吊機(jī)真空吸盤的工作原理及相關(guān)技術(shù)參數(shù)確實(shí)定。同時(shí)介紹了大型盾構(gòu)管片吊機(jī)真空吸盤的構(gòu)造組成、安全性及操作注意事項(xiàng)。 1、引言 21 世紀(jì)是地下空間世紀(jì),隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國城市化進(jìn)程的不斷加快,人們對公共交通要求的不斷提高,國內(nèi)的城市地鐵隧道、鐵路隧道、公路隧道、市政管道隧道、水工隧道等隧道需求不斷加大。地下隧道建設(shè)以其高效性、技術(shù)性、安全性及可維護(hù)性正得到地鐵建設(shè)部門和使用部門的日益重視。目前,地下隧道的施工方法有明挖法、鉆爆法、盾構(gòu)法等。 近年來,盾構(gòu)施工
2、以其對地面和地下環(huán)境影響小、掘進(jìn)速度快、地表沉降小等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于地下隧道建設(shè)。盾構(gòu)施工中采用預(yù)制混凝土管片支護(hù)的方法,該方法快速、高效、機(jī)械化程度高、對環(huán)境影響小,能有力地保證隧道的施工質(zhì)量。采用盾構(gòu)法施工的隧道,其一般呈圓形,直徑可達(dá)4 15 m,預(yù)制混凝土管片按隧道工作面的形狀和大小預(yù)制成圓弧形,并襯砌在隧道的內(nèi)壁,起到支護(hù)隧道的重要作用。因此對管片提出了較高的要求,如要求管片弧面密實(shí)、光滑平整、邊棱完整無缺,以提高管片的高滲性能,減少盾構(gòu)施工中對盾尾刷的磨損。一般來說,小型盾構(gòu)( 7 m 以下的盾構(gòu)) 管片吊機(jī)通常采用機(jī)械抓取式吊具,大型盾構(gòu)( 7 m 以上的盾構(gòu)) 管片吊機(jī)吊具通
3、常采用真空吸盤。 2、混凝土管片的構(gòu)造特點(diǎn)及大型盾構(gòu)管片吊機(jī)對真空吸盤的要求 以9 m 盾構(gòu)為例,隧道用混凝土管片成圓弧環(huán)形,其表面光滑圓整尺寸精度高,如圖1 所示,管片外弧弦長3 732 mm,外徑9 000 mm、內(nèi)徑8 100 mm,寬度1 800 mm,管片重量約為7 t。真空技術(shù)網(wǎng)(http:/)認(rèn)為采用該種混凝土管片對隧道開展支護(hù)具有施工速度快,襯砌質(zhì)量高,對環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。在盾構(gòu)法隧道施工中,這種管片經(jīng)嚴(yán)格控制制造運(yùn)輸?shù)冗^程質(zhì)量后,作為成品直接拼裝到隧道中,具有高強(qiáng)度、高精度、高質(zhì)量,高抗?jié)B性能和較高的外觀質(zhì)量等一系列優(yōu)點(diǎn),同時(shí)能對隧道的長期穩(wěn)定和安全運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。
4、圖1 外徑9 000 mm 混凝土管片構(gòu)造 大型盾構(gòu)管片吊機(jī)通常采用真空吸盤抓取管片,要求真空吸盤對管片的吸附安全可靠,并在意外斷電情況下30 min 內(nèi)不得掉落; 要求真空吸盤在真空度不夠或真空吸盤未與管片接觸時(shí)管片起吊被鎖定,不能起吊。同時(shí)對管片的內(nèi)表面的表面質(zhì)量也提出了更高的*求,以提高真空吸盤氣密性及密封條的使用受命。 3、大型盾構(gòu)管片吊機(jī)真空吸盤的工作原理及相關(guān)參數(shù)確定 3.1、工作原理 大型盾構(gòu)管片吊運(yùn)真空吸盤由真空系統(tǒng)( 包括真空泵、真空壓力表、真空過濾器、真空電磁閥、真空蓄能器、真空壓力傳感器、真空單向閥) 、吸盤體、法蘭盤、位置檢測機(jī)構(gòu)等組成。工作時(shí)管片吊運(yùn)真空吸盤通過法蘭盤
5、與相應(yīng)起重設(shè)備相聯(lián),并依靠自重使真空吸盤密封條緊貼在混凝土管片的內(nèi)弧面上,真空泵在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下通過真空單向閥抽取真空蓄能器( 集氣箱) 內(nèi)的空氣,使其產(chǎn)生大于或等于80%真空度,由于真空吸盤內(nèi)腔與大氣隔絕,當(dāng)操作吸取管片開關(guān)時(shí),真空吸盤內(nèi)腔通過真空電磁閥與真空蓄能器( 集氣箱) 內(nèi)真空連通,依靠真空蓄能器( 集氣箱) 內(nèi)真空與大氣壓之負(fù)差,即可吸吊管片。此時(shí)真空吸盤起到一個(gè)管片吊具的作用( 見圖2) 。 3.2、真空吸盤相關(guān)參數(shù)確實(shí)定 3.2.1、真空度及真空泵型號(hào)確實(shí)定 所謂“真空”,是指在給定空間內(nèi)的氣體壓強(qiáng)低于環(huán)境大氣壓的稀薄氣體狀態(tài),真空吸吊機(jī)在工作時(shí),其吸盤腔內(nèi)的氣壓處于“真空”狀態(tài),真空狀態(tài)的程度用真空度百分?jǐn)?shù)表示,真空度百分?jǐn)?shù)越高,說明吸盤腔內(nèi)的壓強(qiáng)越低,即吸盤吸附物體的能力越大。根據(jù)混凝土管片的形狀、特點(diǎn)及質(zhì)量,如果系統(tǒng)的真空度比較高,吸吊的安全系數(shù)也較高。根據(jù)盾構(gòu)施工的安全性要求,按經(jīng)驗(yàn)選取
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