一種自平衡反力核心筒及盾構(gòu)管片試驗的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自平衡反力核心筒，該核心筒是由上覆板、豎梁、上環(huán)箍、中環(huán)箍和下環(huán)箍組成；多根豎梁沿著一個圓周間隔排列，圍成一個圓桶；上覆板是一個內(nèi)部中空的環(huán)板，上覆板位于多根豎梁圍成圓桶的頂部；上環(huán)箍呈圓環(huán)狀，套在豎梁的圓周外側(cè)的上部；中環(huán)箍呈圓環(huán)狀，套在豎梁的圓周外側(cè)的中部；下環(huán)箍呈圓環(huán)狀，套在豎梁的圓周外側(cè)的下部；上覆板、上環(huán)箍、中環(huán)箍和下環(huán)箍通過焊接與豎梁連接。本發(fā)明的核心筒采用上中下三個環(huán)箍，有效地提高了整個自平衡反力核心筒的強度，尤其提高了承受徑向平衡力的能力。
【專利說明】ー種自平衡反力核心筒及盾構(gòu)管片試驗機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及盾構(gòu)施工機械【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及ー種自平衡反力核心筒及盾構(gòu)管片試驗機。
【背景技術(shù)】
[0002]加載系統(tǒng)是盾構(gòu)管片試驗機的重要組成部分。現(xiàn)有技術(shù)的加載系統(tǒng)通常由自平衡反力核心筒、加載油缸定位體系、油缸施カ體系、試件墊梁和加載梁體系及軸向カ加載體系等組成，作用是模擬連續(xù)分布的水土壓力、地層抗カ和地面超載等荷載。加載系統(tǒng)是盾構(gòu)管片試驗機最重要的基礎(chǔ)系統(tǒng)，其組成結(jié)構(gòu)是盾構(gòu)管片試驗機的主體結(jié)構(gòu)。
[0003]自平衡反力核心筒是試驗機加載系統(tǒng)的子系統(tǒng)，是試驗機主體結(jié)構(gòu)中各機構(gòu)的設(shè)計基準?，F(xiàn)有技術(shù)中的自平衡反力核心筒存在強度不夠，尤其承受徑向平衡力的能力較差的缺點。
[0004]因此，希望有ー種自平衡反力核心筒來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供ー種自平衡反力核心筒來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明的自平衡反力核心筒是由上覆板、豎梁、上環(huán)箍、中環(huán)箍和下環(huán)箍組成；多根豎梁具有相同的形狀與尺寸，并且沿著ー個圓周間隔排列，圍成ー個圓桶狀；上覆板是ー個內(nèi)部中空的環(huán)板，上覆板位于多根豎梁圍成圓桶的頂部；上環(huán)箍呈圓環(huán)狀，套在豎梁的圓周外側(cè)的上部；中環(huán)箍呈圓環(huán)狀，套在豎梁的圓周外側(cè)的中部；下環(huán)箍呈圓環(huán)狀，套在豎梁的圓周外側(cè)的下部；上覆板、上環(huán)箍、中環(huán)箍和下環(huán)箍通過焊接與豎梁連接。
[0007]上覆板的直徑大于多根豎梁組成圓桶的直徑，上覆板為鋼板，厚度大于等于10mm。
[0008]豎梁為鋼包混凝土結(jié)構(gòu)，自平衡反力核心筒由12根豎梁繞軸心按30度角排列組合而成，每兩個豎梁之間留有間隙。
[0009]上環(huán)箍、中環(huán)箍和下環(huán)箍由切割成梯形的エ字鋼焊接而成。
[0010]上環(huán)箍、中環(huán)箍和下環(huán)箍由切割成梯形的30號エ字鋼焊接而成。
[0011]豎梁的橫截面為外寬內(nèi)窄的梯形。
[0012]自平衡反力核心筒的橫截面形狀為ー個內(nèi)接于ー個圓的正多邊形。
[0013]所述圓的半徑為598mm,所述正多邊形為十二邊形。
[0014]本發(fā)明的盾構(gòu)管片試驗機包括如前所述的自平衡反力核心筒。下環(huán)箍以角焊縫形式焊接至盾構(gòu)管片的試驗機底座。
[0015]本發(fā)明的積極效果如下:
本發(fā)明的自平衡反力核心筒簡單經(jīng)濟，采用上中下三個環(huán)箍，有效地提高了整個自平衡反カ核心筒的強度，尤其承受徑向平衡力的能力。【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的自平衡反力核心筒的主視圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的自平衡反力核心筒的豎梁的俯視圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的自平衡反力核心筒的環(huán)箍的俯視圖。。
[0019]圖4是本發(fā)明的自平衡反力核心筒的立體圖。
[0020]I上覆板、2豎梁、3上環(huán)箍、4中環(huán)箍、5下環(huán)箍。
【具體實施方式】
[0021]下面的實施例是對本發(fā)明的進一步詳細描述。
[0022]為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
[0023]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所
示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0024]自平衡反力核心筒的作用主要如下:
1、提供液壓油缸支反力；
2、提供液壓油缸豎向滑動和定位平臺；以及
3、為油路系統(tǒng)及液壓控制硬件提供放置空間。
[0025]因此，自平衡反力核心筒的高度尺寸應(yīng)滿足試驗機液壓油缸施力尺寸設(shè)計要求，內(nèi)外徑設(shè)計應(yīng)滿足液壓控制系統(tǒng)硬件放置及實驗操作所需空間設(shè)計要求。
[0026]圖1所示的反力核心筒采用鋼筋混凝土豎梁組成的束筒空腹式結(jié)構(gòu)，并在豎梁束筒上中下三個位置設(shè)置三層工字鋼環(huán)箍固定，能夠承受較大的施加于筒體的徑向平衡力作用。具體而言，所述自平衡反力核心筒包括:上覆板1，十二根豎梁2及上環(huán)箍3、中環(huán)箍4和下環(huán)箍5。其中，所述上覆板和三個環(huán)箍焊接至所述豎梁。
[0027]上覆板I位于所述核心筒的頂部處。有利的是，所述上覆板為承重鋼板(例如中厚承重鋼板，如厚度在8-12毫米，更具體地，設(shè)置為10毫米)，用于為油缸回旋提升子系統(tǒng)提供工作平臺。
[0028]十二根豎梁具有相同的形狀與尺寸，并且沿著一個圓周間隔排列。所述豎梁的數(shù)量不限于12根，也可以為其他適當(dāng)?shù)臄?shù)量(例如10根、6根、18根等等)。所述十二根豎梁的排列使得所述自平衡反力核心筒的橫截面形狀為一個內(nèi)接于一個圓的正多邊形。優(yōu)選的是，所述圓的半徑為598mm,所述正多邊形為十二邊形。[0029]三個環(huán)箍分別為上環(huán)箍、中環(huán)箍以及下環(huán)箍。所述上環(huán)箍設(shè)置在所述多根豎梁的圓周外側(cè)的上部處。所述上環(huán)箍設(shè)置在所述多根豎梁的圓周外側(cè)的中部處。所述上環(huán)箍設(shè)置在所述多根豎梁的圓周外側(cè)的下部。
[0030]有利的是，所述環(huán)箍由切割成梯形エ字鋼焊接而成。為了提高強度，所述由兩層切割成梯形的30號エ字鋼焊接而成。
[0031]本發(fā)明還提供一種盾構(gòu)管片試驗機，所述盾構(gòu)管片試驗機包括如上所述的自平衡反力核心筒。
[0032]優(yōu)選地，所述下環(huán)箍以角焊縫形式焊接至所述盾構(gòu)管片的試驗機底座。
[0033]本發(fā)明的自平衡反力核心筒采用上中下三個環(huán)箍，有效地提高了整個自平衡反力核心筒的強度，尤其提高了承受徑向平衡力的能力。
[0034]本發(fā)明的反力核心筒的安裝步驟如下:
反力核心筒是為整個試驗機提供支反力的結(jié)構(gòu)，對裝配精度要求較高。綜合考慮裝配エ序的安全性、便利性及可行性。
[0035]I制作下環(huán)箍
下環(huán)箍采用打坡ロ對焊エ藝。
[0036]2下環(huán)箍焊接至試驗機底座
下環(huán)箍在現(xiàn)場采用角焊縫形式焊接至試驗機底座 3安裝豎梁
將豎梁依次焊接到下環(huán)箍上，焊接過程中及焊接后需采用輔助措施保證豎梁的穩(wěn)定性，防止豎梁傾覆。每根豎梁點焊后，測量豎梁裝配尺寸，及時調(diào)整豎梁位置，保證裝配精確度。
[0037]4在豎梁上裝配中環(huán)箍
為保證中環(huán)箍裝配質(zhì)量，需要將中環(huán)箍在エ廠加工成特定形狀后進行現(xiàn)場裝配，以便能夠在豎梁間隙處進行環(huán)箍焊接，保證對焊質(zhì)量。
[0038]將第一塊中環(huán)箍零件定位并焊接至豎梁上(即第一次操作)后，將第二塊中環(huán)箍零件緊鄰第一塊焊接到豎梁上(即第二次操作)，然后在豎梁間隙處對兩個零件進行對焊操作(即第三次操作)。依次重復(fù)上述步驟，直至中環(huán)箍焊接完畢。
[0039]5在豎梁上裝配上環(huán)箍和上覆板
上環(huán)箍裝配步驟同中環(huán)箍，上覆板裝配較為簡單，即將上覆板內(nèi)環(huán)焊接至豎梁頂端內(nèi)壁上，外環(huán)焊接至上環(huán)箍外環(huán)處。
[0040]6注意事項
1、豎梁裝配操作時應(yīng)增設(shè)輔助設(shè)施，防止豎梁傾覆事故的發(fā)生；
2、中環(huán)箍、上環(huán)箍及上覆板裝配需要登高作業(yè)，注意人員安全和用電安全；
3、由于反カ核心筒是提供試驗機支反力的關(guān)鍵性部件，要求裝配達到精度要求，焊縫也應(yīng)增加相應(yīng)的檢測手段進行檢驗；
4、嚴格按照國家安全生產(chǎn)規(guī)定進行裝配作業(yè)，防止安全事故的發(fā)生；
最后需要指出的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.ー種自平衡反力核心筒，其特征在于:該自平衡反力核心筒是由上覆板(I)、豎梁(2)、上環(huán)箍(3)、中環(huán)箍(4)和下環(huán)箍(5)組成；多根豎梁(2)具有相同的形狀與尺寸，并且沿著ー個圓周間隔排列，圍成ー個圓桶狀；上覆板(I)是ー個內(nèi)部中空的環(huán)板，上覆板(I)位于多根豎梁(2)圍成圓桶的頂部；上環(huán)箍(3)呈圓環(huán)狀，套在豎梁的圓周外側(cè)的上部；中環(huán)箍(4)呈圓環(huán)狀，套在豎梁的圓周外側(cè)的中部；下環(huán)箍(5)呈圓環(huán)狀，套在豎梁的圓周外側(cè)的下部；上覆板(I)、上環(huán)箍(3)、中環(huán)箍(4)和下環(huán)箍(5)通過焊接與豎梁(2)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的自平衡反力核心筒，其特征在于:上覆板(I)的直徑大于多根豎梁(2)組成圓桶的直徑，上覆板(I)為鋼板，厚度大于等于10mm。
3.如權(quán)利要求1所述的自平衡反力核心筒，其特征在于:豎梁(2)為鋼包混凝土結(jié)構(gòu)，自平衡反力核心筒由12根豎梁(2)繞軸心按30度角排列組合而成，每兩個豎梁(2)之間留有間隙。
4.如權(quán)利要求1所述的自平衡反力核心筒，其特征在于:上環(huán)箍(3)、中環(huán)箍(4)和下環(huán)箍(5)由切割成梯形的エ字鋼焊接而成。
5.如權(quán)利要求1所述的自平衡反力核心筒，其特征在于:上環(huán)箍(3)、中環(huán)箍(4)和下環(huán)箍(5)由切割成梯形的30號エ字鋼焊接而成。
6.如權(quán)利要求1所述的自平衡反力核心筒，其特征在于:豎梁(2)的橫截面為外寬內(nèi)窄的梯形。
7.如權(quán)利要求1所述的自平衡反力核心筒，其特征在于:自平衡反力核心筒的橫截面形狀為ー個內(nèi)接于ー個圓的正多邊形。
8.如權(quán)利要求7所述的自平衡反力核心筒，其特征在于:所述圓的半徑為598_，所述正多邊形為十二邊形。
9.一種盾構(gòu)管片試驗機，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-7中任ー項所述的自平衡反力核心筒。
10.如權(quán)利要求9所述的盾構(gòu)管片試驗機，其特征在于，下環(huán)箍(5)以角焊縫形式焊接至盾構(gòu)管片的試驗機底座。
【文檔編號】G01M13/00GK103575528SQ201310586520
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月21日
【發(fā)明者】馬程昊, 白晨光, 馬慶松, 秦會來, 油新華, 耿冬青, 宋福淵, 許國光, 張清林, 楊春英, 張偉, 郭恒, 胡賀祥 申請人:中國建筑股份有限公司