99久久免费精品国产

    1. <tbody id="vfhx0"></tbody>

      深圳市鼎達信裝備有限公司

      掃一掃關注

      當前位置: 首頁 » 資訊 » 真空技術 » 正文

      真空吸盤在大型盾構機吸取管片真空系統方案

      放大字體  縮小字體 發布日期:2020-02-11 12:26:09    來源:中國鐵建重工集團有限公司    作者:容 錦    瀏覽次數:9    評論:0
      導讀

      1 引言21世紀是地下空間世紀,隨著國民經濟的快速發展,我國城市化進程的不斷加快,人們對公共交通要求的不斷提高,國內的城市地鐵隧道、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。地下隧道建設以其高效性、技術性、安全性及可維護性正得到地鐵建設部門和使用部門的日益重視。目前,地下隧道的施工方

      1 引言

      21世紀是地下空間世紀,隨著國民經濟的快速發展,我國城市化進程的不斷加快,人們對公共交通要求的不斷提高,國內的城市地鐵隧道、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。地下隧道建設以其高效性、技術性、安全性及可維護性正得到地鐵建設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、盾構法等。近年來,盾構施工以其對地面和地下環境影響小、掘進速度快、地表沉降小等特點,被廣泛應用于地下隧道建設。盾構施工中采用預制混凝土管片支護的方法,該方法快速、高效、機械化程度高、對環境影響小,能有力地保證隧道的施工質量。采用盾構法施工的隧道,其一般呈圓形,直徑可達4~15 m,預制混凝土管片按隧道工作面的形狀和大小預制成圓弧形,并襯砌在隧道的內壁,起到支護隧道的重要作用。因此對管片提出了較高的要求,如要求管片弧面密實、光滑平整、邊棱完整無缺,以提高管片的高滲性能,減少盾構施工中對盾尾刷的磨損。一般來說,小型盾構(7 m以下的盾構)管片吊機通常采用機械抓取式吊具,大型盾構(7 m以上的盾構)管片吊機吊具通常采用真空吸盤。

      2 混凝土管片的結構特點及大型盾構管片吊機對真空吸盤的要求

      以9 m盾構為例,隧道用混凝土管片成圓弧環形,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、內徑8 100 mm,寬度1 800 mm,管片重量約為7 t。采用該種混凝土管片對隧道進行支護具有施工速度快,襯砌質量高,對環境影響小等優點。在盾構法隧道施工中,這種管片經嚴格控制制造運輸等過程質量后,作為成品直接拼裝到隧道中,具有高強度、高精度、高質量,高抗滲性能和較高的外觀質量等一系列優點,同時能對隧道的長期穩定和安全運行起到至關重要的作用。

      圖1 外徑9 000 mm混凝土管片結構

      大型盾構管片吊機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內不得掉落;要求真空吸盤在真空壓力不夠或真空吸盤未與管片接觸時管片起吊被鎖定,不能起吊。同時對管片的內表面的表面質量也提出了更高的高要求,以提高真空吸盤氣密性及密封條的使用受命。

      3 大型盾構管片吊機真空吸盤的工作原理及相關參數確定

      3.1 工作原理

      大型盾構管片吊運真空吸盤由真空系統(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、位置檢測機構等組成。工作時管片吊運真空吸盤通過法蘭盤與相應起重設備相聯,并依靠自重使真空吸盤密封條緊貼在混凝土管片的內弧面上,真空泵在電機的驅動下通過真空單向閥抽取真空蓄能器(集氣箱)內的空氣,使其產生大于或等于80%真空度,由于真空吸盤內腔與大氣隔絕,當操作吸取管片開關時,真空吸盤內腔通過真空電磁閥與真空蓄能器(集氣箱)內真空連通,依靠真空蓄能器(集氣箱)內真空與大氣壓之負差,即可吸吊管片。此時真空吸盤起到一個管片吊具的作用(見圖2)。

      3.2 真空吸盤相關參數的確定

      3.2.1 真空度及真空泵型號的確定

      所謂“真空”,是指在給定空間內的氣體壓強低于環境大氣壓的稀薄氣體狀態,真空吸吊機在工作時,其吸盤腔內的氣壓處于“真空”狀態,真空狀態的程度用真空度百分數表示,真空度百分數越高,表明吸盤腔內的壓強越低,即吸盤吸附物體的能力越大[1]。根據混凝土管片的形狀、特點及質量,如果系統的真空度比較高,吸吊的安全系數也較高。根據盾構施工的安全性要求,按經驗選取真空度百分數≥80%。此時吸盤內腔的壓強≤20 000 Pa。

      圖2 真空吸盤原理

      按選取的真空度,同時考慮管片的形狀特點,采用旋片式真空泵,其名義抽速≥100 m3/h。

      3.2.2 真空吸盤的吸附面積及密閉腔的數量

      按選取的真空度和混凝土管片的重量計算吸附面積。管片重量G=70 000 N,真空度百分數80%,此時吸盤內腔的壓強為P=20 000 Pa。設所需的吸附面為S(m2),大氣壓強為P=100 000 Pa,如要使管片吸附不下掉,根據受力分析需滿足如下條件:

      將參數代入,則S≥0.875 m2。

      考慮到實際吸吊時的氣體泄漏及斷電保壓等因素,應取較大的吸附面積安全系數,一般可取2.5~3[1],由此吸盤實際所需的面積大于或等于2.8×0.875 m2,即2.45 m2。大型盾構管片吊運真空吸盤設計中由于管片內表面面積大,通常安全系數取大于3。在正常工作狀態時選用真空泵可維持真空度百分數在95%~98%。

      根據盾構管片的分塊形式,通常K塊(楔形塊)較小,真空吸盤密封腔分為3個,中間密封腔面積的大小需要滿足K塊的吸吊能力。

      3.2.3 集氣箱(真空蓄能器)的容積

      由于真空吸盤吸吊的管片質量要求較高,質量較大,所以真空系統的氣體負荷較大,為此設置了一個集氣箱(真空蓄能器)。集氣箱一般直接設計在吸盤上,集氣箱的容積大小與真空吸盤斷電保壓時間的長短及真空吸盤的漏氣率有關,其中漏氣率與管片內表面質量及真空吸盤密封條質量有關。根據經驗真空吸盤斷電保壓時間為30 min時,一般集氣箱的容積應為吸盤容積量的20倍以上。真空吸盤工作時,吸盤上的密封條會發生變形,經試驗當真空度為80%時,變形后吸盤腔內的高度為10 mm,據此,可計算出集氣箱的容積,并考慮安全系數大于3,確定集氣箱的容積。

      4 大型盾構管片吊機真空吸盤的結構及安全性

      4.1 真空吸盤的結構

      根據混凝土管片的特點,大型盾構管片吊機真空吸盤主要由真空系統、吸盤體及柱塞式接近開關組成,具體結構如圖3所示。真空系統是真空吸盤的核心,主要由各真空元件(包括真空泵、真空壓力表、真空過濾器、真空電磁閥、管路、真空壓力傳感器、真空單向閥)連接而成,以獲得滿足要求的真空度??紤]到被吸管片的表面質量,采用旋片式真空泵。柱塞式接近開關是檢測管片是否被吸緊的安全保護裝置。真空吸盤(相當于管片吊具)通過法蘭盤與旋轉起吊機構相連,再與動力系統一起組成管片吊機。

      圖3 真空吸盤結構

      4.2 大型盾構管片吊機真空吸盤的安全性

      大型盾構管片吊機承擔在盾構內的管片轉運,作業空間小,運行速度快,因此要求真空吸盤吸吊管片快速、安全可靠。管片吊機由人工通過一個懸掛的操作板操作。

      設計通過以下幾個方面來確保真空吸盤吸吊管片的安全性。

      4.2.1 真空單向閥

      作業過程中,防止意外斷電工況下,空氣回流,真空度下降,吸盤吸力不足,管片脫落。

      4.2.2 真空電磁閥

      真空電磁閥除了有換向功能外還需具備斷電復位功能,能夠確保在意外斷電工況下,集氣箱(真空蓄能器)與吸盤相連通,維持吸盤的真空度。

      4.2.3 真空過濾器

      隧道內空氣質量比較差,真空過濾器主要過濾空氣中灰塵、顆粒及水分,對真空元器件進行保護,增加系統的可靠性,防止誤動作,提高安全性。

      4.2.4 真空壓力傳感器

      真空壓力傳感器,可連續檢測吸盤內的真空度,并把壓力值傳給PLC,通過PLC實現互鎖及報警功能。起吊管片時,當真空度小于80%時,不允許起吊;卸載管片時,當真空度大于30%時,不允許松開管片;當真空度小于75%時,吊機發出報警。

      4.2.5 柱塞式接近開關

      柱塞式接近開關安裝在吸盤體上,可以在吸吊管片之前識別在吸盤體下的管片。當吸盤體與管片接觸不到位,柱塞式接近開關把開關無信號傳給PLC,不允許吸吊管片;當吸盤體與管片接觸到位,相關柱塞式接近開關激活后把信號傳給PLC,才允許管片吸吊。

      4.2.6 操作板

      操作板上設置雙按鈕控制釋放管片,防止誤操作。

      4.2.7 保壓測試

      真空吸盤在盾構現場驗收時,需進行保壓測試,吸吊管片后,斷電30 min,管片不得脫落。

      5 大型盾構管片吊機真空吸盤的操作注意事項

      為了保證設備的安全性,大型盾構管片吊機真空吸盤現場操作時需要注意如下事項:

      (1)沒有經過培訓的人員不得操作管片吊機。

      (2)真空壓力傳感器不得擅自進行調整。

      (3)必須配備應急發電機,以便斷電時把管片送到安全位置。

      (4)吸吊前管片內表面必須保持清潔干燥。

      (5)在吊運管片時,不允許有人員在管片下方停留。

      (6)每天對密封條的磨損情況進行檢查,磨損了及時進行更換。

      6 結論

      (1)混凝土管片作為一種高效可靠的隧道支護材料在盾構施工中得到了廣泛使用,盾構內管片轉運需要采用專用吊具。

      (2)大型盾構管片吊機使用真空吸盤吸吊管片技術正在得到推廣。

      (3)大型盾構管片吊機真空吸盤的工作原理適用于各種大型真空吊具的設計。

      (4)目前盾構上使用的真空吸盤大都是國外進口,價格昂貴,研制盾構用真空吸盤有廣闊的市場前景。


       
      (文/容 錦)
      打賞
      免責聲明
      本文為容 錦原創作品,作者: 容 錦。歡迎轉載,轉載請注明原文出處:http://www.fanartstrip.com/news/202002/11/184.html 。本文僅代表作者個人觀點,本站未對其內容進行核實,請讀者僅做參考,如若文中涉及有違公德、觸犯法律的內容,一經發現,立即刪除,作者需自行承擔相應責任。涉及到版權或其他問題,請及時聯系我們sales@dingdx.com。
      0相關評論
       

      ? Copyright 深圳市鼎達信裝備有限公司 版權所有 2005-2016. All Rights Reserved.
      聲明:本站內容僅供參考,具體參數請咨詢我們工程師!鼎達信作為創新真空產品研發制造商,我們提供海綿吸具,海綿吸盤,真空吸盤,真空發生器,真空泵,真空鼓風機,緩沖支桿,真空配件,真空吊具等等產品

      粵ICP備17119653號-1

      99久久免费精品国产
      1. <tbody id="vfhx0"></tbody>