本发明属于隧道掘进机底拱拼装的技术领域，特别是指一种适用于底拱前部拼装的管片快卸装置及隧道掘进机。
背景技术：
采用大直径隧道掘进机进行隧道施工时，往往需要在隧道底部铺设箱涵件作为人员逃生或排水通道。
在现有技术中，当隧道掘进机需要布置管片快速卸载装置时，便需要将管片快速卸载装置悬挂在拖车上，并且在拖车中间留有净空才能保证管片快速卸载装置的正常工作。由于现有的管片快速卸载装置固定安装在拖车的下部，但是当掘进机前部需要铺设箱涵件作为底拱时，底拱与管片快速卸载装置会发生干涉，因此拖车上无法布置管片快速卸载装置。管片运输车将管片运进隧道后，管片只能通过拖车上的管片吊机有序运送至管片小车上，管片运输车只能在原地等待管片吊机将管片卸载完后才能离开设备进行下一步工序。
然而，当项目隧道距离较长时，编组运输管片时间增加，管片拼装需要等待编组运输管片，会严重影响施工效率。需要从项目施工的各个环节来节省时间，而当前制约工期的主要原因便是管片的供给问题，因此，迫切需要设计一种底拱前部拼装与管片快卸共存的大直径隧道掘进机来解决同类项目管片的供给问题，来降低因管片运输影响施工效率的影响，提高项目的施工效率，节省整体工期，从而节约施工成本。
技术实现要素：
针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种适用于底拱前部拼装的管片快卸装置及隧道掘进机，解决了现有管片快速卸载装置不能与底拱前部拼装共存的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，包括与后配套拖车相连的管片快卸单元，管片快卸单元的管片卸载结构和卸载方式与传统的管片快卸单元相同。后配套拖车上设置有管片吊机和箱涵件吊机，管片吊机用于起吊管片快卸单元上的管片运送至拼装位置，箱涵件吊机用于将箱涵件吊运至底拱的拼装位置。所述管片快卸单元通过连接单元与后配套拖车相连，管片快卸单元的底端与拼装后的箱涵件的上端面滑动或/和滚动配合，这样的结构设计既不影响管片快卸单元对管片进行正常的卸载和暂存，而且不会在后配套拖车带动管片快卸单元向前运动时造成前部空间无法拼装底拱，因为管片快卸单元位于底拱的上方，不会与底拱的安装位置发生干涉。当完成当前一管片的拼装后，储存在管片快卸单元上的管片由管片吊机运送至拼装位置，保证了在前部拼装底拱时，拼装所需管片能够及时供应。当需要铺设箱涵件时，箱涵件由运输车运送至箱涵件吊机下方，然后由箱涵件吊机送至前端的拼装位置，从而完成箱涵件的拼装。另外，由于管片快卸单元将管片卸载和暂存在底拱的上方，底拱承受着全部或部分管片和管片快卸单元的重力，后配套拖车的受力较小，可以降低对后配套拖车结构强度的要求。
进一步地，所述连接单元包括连接在管片快卸单元的两侧的拖拉架或/和拖拉杆或/和拖拉绳索，采用拖拉架结构能够在拖拉的同时，承受一定的重力，采用拖拉杆能够保证拖拉的稳定性，采用拖拉绳索能够保证拖拉的灵活性。
进一步地，所述连接单元包括连接在管片快卸单元的两侧的拖链，拖链的一端与管片快卸单元相连、另一端与后配套拖车相连。链式结构既能够保证拖拉的强度需求，又能够保证拖拉过程中的灵活性。
进一步地，所述拖链的中部或者端部设置有调节松紧的丝杠螺母装置或花篮螺栓，拖链、丝杠螺母装置依次连接在管片快卸单元与后配套拖车之间。可以通过调节丝杆螺母装置或花篮螺栓的松紧，从而调整管片快卸单元与后配套拖车之间的拖拉力。
进一步地，所述拖链与丝杠螺母装置之间或拖链与花篮螺栓之间设置有液压油缸。设置液压油缸可以为管片快卸单元提供拖拉力，即在后配套拖车未行进时，也能够通过控制液压油缸来拖拉管片快卸单元。
进一步地，所述连接单元的两端分别与管片快卸单元和后配套拖车铰接，便于在后配套拖车转向时牵引管片快卸单元。
进一步地，所述管片吊机下方铰接有管片吸盘，管片吊机通过管片吸盘转运管片。箱涵件吊机下方铰接有箱涵件吸盘，箱涵件吊机通过箱涵件吸盘转运箱涵件。
进一步地，所述管片吊机和箱涵件吊机设置在后配套拖车的同一个双轨梁上，既能够简化结构，又便于底拱前部拼装时箱涵件的转运。
进一步地，所述管片快卸单元设置有若干个，管片快卸单元可根据管片的暂存需求而定。
进一步地，所述管片快卸单元设置有三个且从前向后分别为第一管片快卸单元、第二管片快卸单元和第三管片快卸单元，第一管片快卸单元通过第一连接平台与第二管片快卸单元相连，第二管片快卸单元通过第二连接平台与第三管片快卸单元相连，三个管片快卸单元相互连接，充分保证了拖拉管片快卸单元的稳定性。
进一步地，所述第一连接平台或/和第二连接平台的中部设置有铰接点，保证了三个相连管片快卸单元转向的便捷性。
进一步地，所述第一连接平台和第二连接平台均设置在管片快卸单元的底部且与第一管片快卸单元的底部、第二管片快卸单元的底部和第三管片快卸单元的底部构成管片运输车通行平台，能够使管片运输车通过。
进一步地，所述通行平台的后端部与箱涵件的上端面之间设置有过渡平台，过度平台便于管片运输车从底拱上方运行到通行平台上。
进一步地，所述通行平台和过渡平台底部均设置有防护垫板，能够避免对底拱造成损伤，防护垫板优选为尼龙板。
一种适用于底拱前部拼装的隧道掘进机，包括适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，所述管片快卸装置包括与后配套拖车相连的管片快卸单元，后配套拖车上设置有管片吊机，后配套拖车上设置有箱涵件吊机，所述管片快卸单元通过连接单元与后配套拖车相连，管片快卸单元的底端与拼装后的箱涵件的上端面滑动或/和滚动配合。
本发明的管片快卸单元通过连接单元与后配套拖车相连，管片快卸单元的底端与拼装后的箱涵件的上端面滑动或/和滚动配合，这样的结构设计既不影响管片快卸单元对管片进行正常的卸载和暂存，而且不会在后配套拖车带动管片快卸单元向前运动时造成前部空间无法拼装底拱，因为管片快卸单元位于底拱的上方，不会与底拱的安装位置发生干涉。当完成当前一管片的拼装后，储存在管片快卸单元上的管片由管片吊机运送至拼装位置，保证了在前部拼装底拱时，拼装所需管片能够及时供应。当需要铺设箱涵件时，箱涵件由运输车运送至箱涵件吊机下方，然后由箱涵件吊机送至前端的拼装位置，从而完成箱涵件的拼装。另外，由于管片快卸单元将管片卸载和暂存在底拱的上方，底拱承受着全部或部分管片和管片快卸单元的重力，后配套拖车的受力较小，可以降低对后配套拖车结构强度的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明隧道掘进机的结构示意图；
图2为图1中c-c面的剖视图；
图3为图2中i处的放大图；
图4为管片吊机与管片吸盘的连接示意图；
图5为箱涵件吊机与箱涵件吸盘的连接示意图；
图6为管片快卸单元与通行平台的连接示意图；
其中：1、主机，2、后配套拖车，3、管片快卸单元，301、第一管片快卸单元，302、第二管片快卸单元，303、第三管片快卸单元，4、管片吊机，5、箱涵件吊机，6、箱涵件，7、管片运输车，8、管片，9、连接单元，901、拖链，902、液压油缸，903、丝杠螺母装置，10、管片吸盘，11、箱涵件吸盘，12、第一连接平台，13、第二连接平台，14、过渡平台，15、防护垫板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，一种适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，如图1所示，包括与后配套拖车2相连的管片快卸单元3，管片快卸单元3的管片卸载结构和卸载方式与传统的管片快卸单元相同。
所述后配套拖车2上设置有管片吊机4和箱涵件吊机5，管片吊机4用于起吊管片快卸单元3上的管片运送至拼装位置，箱涵件吊机5用于将箱涵件6吊运至底拱的拼装位置。如图4所示，所述管片吊机4下方铰接有管片吸盘10，管片吊机4通过管片吸盘11吸附管片8。如图5所示，箱涵件吊机5下方铰接有箱涵件吸盘11，箱涵件吊机5通过箱涵件吸盘11吸附箱涵件6。
进一步地，所述管片吊机4和箱涵件吊机5设置在后配套拖车2的同一个双轨梁上，既能够简化结构，又便于底拱前部拼装时箱涵件的转运。
如图2所示，所述管片快卸单元3通过连接单元9与后配套拖车2相连，管片快卸单元3的底端与拼装后的箱涵件6的上端面滑动配合。管片快卸单元3位于拼装后的箱涵件6的上方，这样结构设计既不影响管片快卸单元3对管片进行正常的卸载和暂存，而且不会在后配套拖车2带动管片快卸单元3向前运动时造成前部空间无法拼装底拱。因为管片快卸单元3位于底拱的上方，不会与底拱的安装位置发生干涉。
如图3所示，所述连接单元9包括连接在管片快卸单元3的两侧的拖链901，拖链901的一端与管片快卸单元3相连、另一端与后配套拖车2相连。链式结构既能够保证拖拉的强度需求，又能够保证拖拉过程中的灵活性。所述拖链901的两端分别与管片快卸单元3和后配套拖车2铰接，便于在后配套拖车2转向时牵引管片快卸单元3。
进一步地，所述拖链901的中部设置有调节松紧的丝杠螺母装置903或花篮螺栓，拖链901、丝杠螺母装置903依次连接在管片快卸单元3与后配套拖车2之间。可以通过调节丝杆螺母装置或花篮螺栓的松紧，从而调整管片快卸单元3与后配套拖车2之间的拖拉力。
进一步地，所述拖链901与丝杠螺母装置903之间或拖链901与花篮螺栓之间设置有液压油缸902。设置液压油缸902可以为管片快卸单元3提供拖拉力，即在后配套拖车未行进时，也能够通过控制液压油缸902来拖拉管片快卸单元3。
使用本发明时，当完成当前一管片的拼装后，储存在管片快卸单元3上的管片由管片吊机4运送至拼装位置，保证了在前部拼装底拱时，拼装所需管片能够及时供应。当需要铺设箱涵件6时，箱涵件6由运输车运送至箱涵件吊机5的下方，然后由箱涵件吊机5送至前端的拼装位置，从而完成箱涵件6的拼装。另外，由于管片快卸单元3将管片卸载和暂存在底拱的上方，底拱承受着全部或部分管片和管片快卸单元3的重力，后配套拖车2的受力较小，可以降低对后配套拖车2结构强度的要求。
进一步地，所述管片快卸单元3可以设置若干个，管片快卸单元3的实际实施数量可根据管片8的暂存需求而定。
实施例2，一种适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，所述连接单元9包括连接在管片快卸单元3的两侧的拖拉架或/和拖拉杆或/和拖拉绳索，采用拖拉架结构能够在拖拉的同时，承受一定的重力，采用拖拉杆能够保证拖拉的稳定性，采用拖拉绳索能够保证拖拉的灵活性。具体实施时，可以采用拖拉架、拖拉杆、拖拉绳索中的一种或两种或三种共用，不仅能够集中各种方式的优势，而且能够避免单独使用的弊端。
本实施的其他结构实施例1相同。
实施例3，一种适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，如图1和图6所示，所述管片快卸单元3设置有三个且从前向后分别为第一管片快卸单元301、第二管片快卸单元302和第三管片快卸单元303，第一管片快卸单元301通过第一连接平台12与第二管片快卸单元302相连，第二管片快卸单元302通过第二连接平台13与第三管片快卸单元303相连，三个管片快卸单元3相互连接，充分保证了拖拉管片快卸单元3的稳定性。
本实施的其他结构实施例1或2相同。
实施例4，一种适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，所述第一连接平台12或/和第二连接平台13的中部设置有铰接点，保证了三个相连管片快卸单元3转向的便捷性。
本实施的其他结构实施例3相同。
实施例5，一种适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，所述第一连接平台12和第二连接平台13均设置在管片快卸单元3的底部且与第一管片快卸单元301的底部、第二管片快卸单元302的底部和第三管片快卸单元303的底部构成管片运输车7通行平台，能够使管片运输车7通过。
进一步地，所述通行平台的后端部与箱涵件6的上端面之间设置有过渡平台14，过度平台14便于管片运输车7从底拱上方运行到通行平台上。
本实施的其他结构实施例3或4相同。
实施例6，一种适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，所述通行平台和过渡平台14底部均设置有防护垫板15，能够避免对底拱造成损伤，防护垫板15优选为尼龙板。
本实施的其他结构实施例5相同。
实施例7，一种适用于底拱前部拼装的隧道掘进机，如图1所示，包括主机1，主机1的后部连接有后配套拖车2，后配套拖车2内设置有管片快卸装置，所述快卸装置包括与后配套拖车2相连的管片快卸单元3，管片快卸单元3的管片卸载结构和卸载方式与传统的管片快卸单元相同。
所述后配套拖车2上设置有管片吊机4和箱涵件吊机5，管片吊机4用于起吊管片快卸单元3上的管片运送至拼装位置，箱涵件吊机5用于将箱涵件6吊运至底拱的拼装位置。如图4所示，所述管片吊机4下方铰接有管片吸盘10，管片吊机4通过管片吸盘11吸附管片8。如图5所示，箱涵件吊机5下方铰接有箱涵件吸盘11，箱涵件吊机5通过箱涵件吸盘11吸附箱涵件6。
进一步地，所述管片吊机4和箱涵件吊机5设置在后配套拖车2的同一个双轨梁上，既能够简化结构，又便于底拱前部拼装时箱涵件的转运。
如图2所示，所述管片快卸单元3通过连接单元9与后配套拖车2相连，管片快卸单元3的底端与拼装后的箱涵件6的上端面滑动配合。管片快卸单元3位于拼装后的箱涵件6的上方，这样结构设计既不影响管片快卸单元3对管片进行正常的卸载和暂存，而且不会在后配套拖车2带动管片快卸单元3向前运动时造成前部空间无法拼装底拱。因为管片快卸单元3位于底拱的上方，不会与底拱的安装位置发生干涉。
如图3所示，所述连接单元9包括连接在管片快卸单元3的两侧的拖链901，拖链901的一端与管片快卸单元3相连、另一端与后配套拖车2相连。链式结构既能够保证拖拉的强度需求，又能够保证拖拉过程中的灵活性。所述拖链901的两端分别与管片快卸单元3和后配套拖车2铰接，便于在后配套拖车2转向时牵引管片快卸单元3。
进一步地，所述拖链901的中部设置有调节松紧的丝杠螺母装置903或花篮螺栓，拖链901、丝杠螺母装置903依次连接在管片快卸单元3与后配套拖车2之间。可以通过调节丝杆螺母装置或花篮螺栓的松紧，从而调整管片快卸单元3与后配套拖车2之间的拖拉力。
进一步地，所述拖链901与丝杠螺母装置903之间或拖链901与花篮螺栓之间设置有液压油缸902。设置液压油缸902可以为管片快卸单元3提供拖拉力，即在后配套拖车未行进时，也能够通过控制液压油缸902来拖拉管片快卸单元3。
使用本发明时，当完成当前一管片的拼装后，储存在管片快卸单元3上的管片由管片吊机4运送至拼装位置，保证了在前部拼装底拱时，拼装所需管片能够及时供应。当需要铺设箱涵件6时，箱涵件6由运输车运送至箱涵件吊机5的下方，然后由箱涵件吊机5送至前端的拼装位置，从而完成箱涵件6的拼装。另外，由于管片快卸单元3将管片卸载和暂存在底拱的上方，底拱承受着全部或部分管片和管片快卸单元3的重力，后配套拖车2的受力较小，可以降低对后配套拖车2结构强度的要求。
进一步地，所述管片快卸单元3可以设置若干个，管片快卸单元3的实际实施数量可根据管片8的暂存需求而定。
本实施的其他结构与实施例2-6任一项相同。
本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，包括与后配套拖车（2）相连的管片快卸单元（3），后配套拖车（2）上设置有管片吊机（4），其特征在于：后配套拖车（2）上设置有箱涵件吊机（5），所述管片快卸单元（3）通过连接单元（9）与后配套拖车（2）相连，管片快卸单元（3）的底端与拼装后的箱涵件（6）的上端面滑动或/和滚动配合。
2.根据权利要求1所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述连接单元（9）包括连接在管片快卸单元（3）的两侧的拖拉架或/和拖拉杆或/和拖拉绳索。
3.根据权利要求1所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述连接单元（9）包括连接在管片快卸单元（3）的两侧的拖链（901），拖链（901）的一端与管片快卸单元（3）相连、另一端与后配套拖车（2）相连。
4.根据权利要求2所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述拖链（901）的中部或者端部设置有调节松紧的丝杠螺母装置（903）或花篮螺栓，拖链（901）、丝杠螺母装置（903）依次连接在管片快卸单元（3）与后配套拖车（2）之间。
5.根据权利要求3所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述拖链（901）与丝杠螺母装置（903）之间或拖链（901）与花篮螺栓之间设置有液压油缸（902）。
6.根据权利要求1-5任一项所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述连接单元（9）的两端分别与管片快卸单元（3）和后配套拖车（2）铰接。
7.根据权利要求6所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述管片吊机（4）下方铰接有管片吸盘（10），箱涵件吊机（5）下方铰接有箱涵件吸盘（11）。
8.根据权利要求7所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述管片吊机（4）和箱涵件吊机（5）设置在后配套拖车（2）的同一个双轨梁上。
9.根据权利要求1-5或7-8任一项所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述管片快卸单元（3）设置有若干个。
10.根据权利要求9所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述管片快卸单元（3）设置有三个且从前向后分别为第一管片快卸单元（301）、第二管片快卸单元（302）和第三管片快卸单元（303），第一管片快卸单元（301）通过第一连接平台（12）与第二管片快卸单元（302）相连，第二管片快卸单元（302）通过第二连接平台（13）与第三管片快卸单元（303）相连。
11.根据权利要求10所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述第一连接平台（12）或/和第二连接平台（13）的中部设置有铰接点。
12.根据权利要求10或11所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述第一连接平台（12）和第二连接平台（13）均设置在管片快卸单元（3）的底部且与第一管片快卸单元（301）的底部、第二管片快卸单元（302）的底部和第三管片快卸单元（303）的底部构成管片运输车（7）通行平台。
13.根据权利要求12所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述通行平台的后端部与箱涵件（6）的上端面之间设置有过渡平台（14）。
14.根据权利要求13所述的适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，其特征在于：所述通行平台和过渡平台（14）底部均设置有防护垫板（15）。
15.一种适用于底拱前部拼装的隧道掘进机，其特征在于：包括适用于底拱前部拼装的管片快卸装置，所述管片快卸装置包括与后配套拖车（2）相连的管片快卸单元（3），后配套拖车（2）上设置有管片吊机（4），后配套拖车（2）上设置有箱涵件吊机（5），所述管片快卸单元（3）通过连接单元（9）与后配套拖车（2）相连，管片快卸单元（3）的底端与拼装后的箱涵件（6）的上端面滑动或/和滚动配合。
技术总结