一种竖井防护设备的翻转装置及方法与流程

1.本发明涉及竖井防护设备领域，特别是一种竖井防护设备的翻转装置及方法。


背景技术：

2.在地铁工程方面，现有技术中，专利技术cn202022480282.3提供一种地铁车站拱盖法施工竖井处开口型拱盖二衬结构，包括：竖井，竖井底部设有横通道，横通道朝隧道方向延伸并与隧道连通，横通道的延伸方向与隧道的延伸方向相同；拱盖穿过横通道，具有开口，与竖井连通；本发明将竖井位置设定于车站主体结构中间位置，节省了施工作业面积，在车站主体结构二衬施工过程中，对竖井处进行开口型二衬的施工，保证了后期可以通过竖井进行的排渣、进料等操作，对开口型拱盖二衬顶部回填混凝土及对竖井进行二衬施工，保证竖井结构的整体稳定，增强竖井口处的承重能力，同时该竖井可做为后期盾构机的吊出井，可以有效的提高施工过程中的作业效率。
3.由于城市地铁客流量大，对环控通风要求高，所以地铁风道的设置必不可少，同时对人防工程而言，风道孔口既是地铁人防的关键部位，同时又是人防防护的薄弱环节，既要满足设防要求，又要满足平时和战时的通风要求。在国内外既有线路中，为了满足通风，风道孔口尺寸相对较大，同时为了满足风道孔口防护要求，均在风道设置了水平人防段，但由于风道防护设备较多，导致水平人防段较长，这就导致风道人防段占地面积大，在一些用地紧张车站，给其它专业的平面布局增加难度。
4.为了减少风道人防防护段水平长度，提高空间资源利用，减少土建投资，便于其它专业土建布置，将目前水平设置的风道人防段改为在风道竖井设置。由于防护设备的重量很大，约为几吨不等(与竖井孔口尺寸有关)，同时要满足可以实现远程控制和断电情况下手动操作的防护设备规范要求，实现防护设备的上下翻转是急需解决的问题。
5.在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。


技术实现要素：

6.针对上述现有技术存在的不足或缺陷，提供了一种竖井防护设备的翻转装置及方法。
7.一方面，本发明揭示了一种竖井防护设备的翻转方法，其特征在于，包括如下步骤：
8.s100、设置竖井土建结构，其为竖直的中空结构，所述中空结构具有矩形孔口；
9.s200、布置门体，且门体的重量、尺寸与所述矩形孔口适配；
10.s300、可转动地设置门轴，其可转动地设于所述门体一侧且固定连接所述门体，所述门体固定连接所述门轴，且随门轴的转动，门体能够随门轴的转动而上下翻转以实现门体可开闭地设于所述中空结构中；
11.s400、设置齿轮，其设于所述门轴且所述门轴与所述齿轮同步转动；
12.s500、设置齿条，其设于所述齿轮一侧且啮合所述齿轮；
13.s600、设置推拉杆，其一端固定于所述中空结构的侧壁，另一端可伸缩连接所述齿条；
14.s700、弹簧套筒，其内设有弹簧，所述弹簧一端抵接所述弹簧套筒，另一端连接所述齿条，其中，当门体闭合时，所述弹簧处于最大压缩状态，当门体开启时，所述弹簧处于自由状态。
15.另一方面，本发明揭示了一种竖井防护设备的翻转装置，包括：
16.竖井土建结构，其为竖直的中空结构，所述中空结构具有矩形孔口；
17.门体，其可开闭地设于所述中空结构中；
18.门轴，其可转动地设于所述门体一侧且固定连接所述门体，所述门体固定连接所述门轴且随门轴的转动而开闭；
19.齿轮，其设于所述门轴且所述门轴与所述齿轮同步转动；
20.齿条，其设于所述齿轮一侧且啮合所述齿轮；
21.推拉杆，其一端固定于所述中空结构的侧壁，另一端可伸缩连接所述齿条；
22.弹簧套筒，其内设有弹簧，所述弹簧一端抵接所述弹簧套筒，另一端连接所述齿条，当门体闭合时，所述弹簧处于最大压缩状态。
23.所述的竖井防护设备的翻转装置中，所述弹簧套筒的尾端安装调节弹簧压缩状态的调节螺母。
24.所述的竖井防护设备的翻转装置中，所述调节螺母螺纹连接所述弹簧套筒内壁。
25.所述的竖井防护设备的翻转装置中，当门体上翻开启时，弹簧从最大压缩状态朝恢复自由状态释放。
26.所述的竖井防护设备的翻转装置中，所述推拉杆经由电机驱动。
27.所述的竖井防护设备的翻转装置中，所述中空结构的内壁设有一对相向水平延伸的凸块，所述门体可开闭地支承于所述凸块。
28.所述的竖井防护设备的翻转装置中，推拉杆的安装空间，决定门体到土建结构的距离。
29.有益效果
30.本发明实现远程电动控制和断电情况下手动控制几吨重的防护设备上下翻转，实现竖井孔口防护，从而减少风道人防防护段水平长度，提高空间资源利用，减少土建投资，便于其它专业土建布置，翻转装置结构简单，应用过程中维护保养方便。
31.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。
附图说明
32.通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述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。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
33.在附图中：
34.图1(a)、图1(b)为竖井防护设备的翻转装置的纵向剖视示意图，其中图1(a)为门体闭合状态下，图1(b)为门体开启状态下；
35.图2(a)、图2(b)为竖井防护设备的翻转装置门体完全关闭和完全开启状态下翻转装置状态剖面示意图，其中图2(a)为门体闭合状态下，图2(b)为门体开启状态下；
36.图3为翻转装置剖面图。
37.以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。
具体实施方式
38.下面将参照附图1(a)至图3更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
39.需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
40.为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
41.如图1(a)至图3所示，竖井防护设备的翻转装置包括，
42.竖井土建结构8，其为竖直的中空结构，所述中空结构具有矩形孔口；
43.门体10，其可开闭地设于所述中空结构中；
44.门轴9，其可转动地设于所述门体10一侧且固定连接所述门体 10，所述门体10固定连接所述门轴9且随门轴9的转动而开闭；
45.齿轮5，其设于所述门轴9且所述门轴9与所述齿轮5同步转动；
46.齿条4，其设于所述齿轮5一侧且啮合所述齿轮5；
47.推拉杆6，其一端固定于所述中空结构的侧壁，另一端可伸缩连接所述齿条4；
48.弹簧套筒2，其内设有弹簧3，所述弹簧3一端抵接所述弹簧套筒2，另一端连接所述齿条4，当门体10闭合时，所述弹簧3处于最大压缩状态。
49.所述的竖井防护设备的翻转装置中，推拉杆的安装空间，决定门体到土建结构的距离。
50.本发明实现远程电动控制和断电情况下手动控制几吨重的防护设备上下翻转，实现竖井孔口防护，从而减少风道人防防护段水平长度，提高空间资源利用，减少土建投资，便于其它专业土建布置，翻转装置结构简单，应用过程中维护保养方便。
51.所述的竖井防护设备的翻转装置的优选实施例中，所述弹簧套筒 2的尾端安装调节弹簧3压缩状态的调节螺母1。
52.所述的竖井防护设备的翻转装置的优选实施例中，所述调节螺母1螺纹连接所述弹簧套筒2内壁。
53.所述的竖井防护设备的翻转装置的优选实施例中，当门体10上翻开启时，弹簧3从最大压缩状态朝恢复自由状态释放。
54.所述的竖井防护设备的翻转装置的优选实施例中，所述推拉杆6 经由电机7驱动。
55.所述的竖井防护设备的翻转装置的优选实施例中，所述中空结构的内壁设有一对相向水平延伸的凸块，所述门体10可开闭地支承于所述凸块。
56.在一个实施例中，所述齿条保持水平状态。
57.在一个实施例中，防护设备门轴9在门体10一侧，与门体10固定，即门体10可以随门轴9的转动而上下翻转；在门轴9一端安装齿轮5，门轴9可以随齿轮5同步转动；在齿轮5上侧设置齿条4，与齿轮5啮合；弹簧放置在弹簧套筒2中；套筒尾端安装调节螺母1，可以通过调节螺母1调节弹簧的状态；手电动推拉杆6固定在竖井土建结构8上，推拉杆6的伸缩通过电机7驱动；齿条4一端与弹簧连接，另一端与手电动推拉杆6连接。控制推拉杆6伸缩带动齿条4运动，齿条4带动齿轮5和门轴9同步转动，实现门体10翻转，门体 10下翻过程中，弹簧3逐渐压缩蓄力，门体10关闭到位时，弹簧3 压缩到最大程度，同时抵消大部分门体10重力，当门体10上翻开启时，可以很大程度减小推拉杆6驱动力，由于驱动力的大幅减小，即可在断电情况下通过转动电机7输出轴实现人工手动控制。
58.以下通过图1(a)至图3更加详细的进行说明：
59.在一个实施例中，竖井土建结构8及防护设备设置在竖井防护段。在图1(a)、图1(b)中，门体10向上翻转为门体开启过程，向下翻转为门体关闭过程；竖井土建结构8孔口形状为矩形；门体 10的重量与竖井土建结构8孔口尺寸有关，一般为4—5吨，该矩形孔口尺寸根据实际工程情况确定。需要说明的是，当前图1(a)、图 1(b)为单扇门设置情况，门体10的尺寸大小受竖井孔口尺寸大小影响，随着尺寸增大，门体10重量随之增加，然而本发明需要考虑到安全余量，所以门体10重量不宜过大，单扇门故而为4吨左右，更优的，单扇门最好不超过4吨，任一4吨以内的门体具有确定的尺寸，需适配孔口尺寸。此外，当涉及双扇门体设置时，不仅需要增加一扇门体和整套翻转装置，而且优先考虑以竖井结构中轴线对称设置所述双扇门体。综合考虑，根据竖井孔口尺寸和单扇门体的重量，再考虑应用单扇门还是双扇门以及门体的尺寸大小。
60.在图2(a)、图2(b)中，在开启和关闭过程中，弹簧3一直处于变化的压缩状态，关闭到位后到达最大压缩值，可以通过调节螺母 1调节弹簧3的初始压缩状态，具体需根据门体重量设计计算获得。需要说明的是，图2(a)、图2(b)示意了门体关闭状态和开启状态下翻转装置的状态，为了方便说明，在齿轮上做了刻度标记。反复修改设计和验证后，门体在关闭状态和开启状态下，弹簧的长度差、齿条的位移、推拉杆伸出的长度差，此三者相等，且都约等于齿轮周长的四分之一。
61.在图3中，防护设备门轴9在门体10一侧，与门体10固定，即门体10可以随门轴9的转动而上下翻转；在门轴9一端安装齿轮5，门轴9可以随齿轮5同步转动；在齿轮5上侧设置齿条4，与齿轮5 啮合；弹簧3放置在弹簧套筒2中；弹簧套筒2尾端安装调节螺母1，可以通过
调节螺母1调节弹簧3的状态；推拉杆6固定在竖井土建结构8上，推拉杆6的伸缩通过电机7驱动；齿条4一端与弹簧3连接，另一端与推拉杆6连接。
62.由此，本发明还公开了一种竖井防护设备的翻转方法，包括如下步骤：
63.s100、设置竖井土建结构，其为竖直的中空结构，所述中空结构具有矩形孔口；
64.s200、布置门体，且门体的重量、尺寸与所述矩形孔口适配；
65.s300、可转动地设置门轴，其可转动地设于所述门体一侧且固定连接所述门体，所述门体固定连接所述门轴，且随门轴的转动，门体能够随门轴的转动而上下翻转以实现门体可开闭地设于所述中空结构中；
66.s400、设置齿轮，其设于所述门轴且所述门轴与所述齿轮同步转动；
67.s500、设置齿条，其设于所述齿轮一侧且啮合所述齿轮；
68.s600、设置推拉杆，其一端固定于所述中空结构的侧壁，另一端可伸缩连接所述齿条；
69.s700、弹簧套筒，其内设有弹簧，所述弹簧一端抵接所述弹簧套筒，另一端连接所述齿条，其中，当门体闭合时，所述弹簧处于最大压缩状态，当门体开启时，所述弹簧处于自由状态。
70.需要说明的是，本发明的弹簧规格选型有明确的依据，其规格选型与实际应用中门体的重量有关，其选型原则为：弹簧不仅要抵消大部分门体的重力，而且在断电情况下，靠人工也可完成开关门操作；齿轮、齿条的规格选型也有明确的依据，在本发明中，其也与门体的重量有关，其选型原则为：不仅要根据门体重量对齿轮的选型进行强度校核计算；而且齿条的选型，能与齿轮啮合传动且可以满足开关门行程需要；电机选型，必须建立在门体重量和弹簧选型确定之后，具体的：在通电情况下，门体重量和弹簧选型都确定后，通过计算即可得到驱动力的范围，从而确定电机选型；至于门体到土建结构距离的确定，该距离与开关门时推拉杆的行程以及推拉杆的安装空间有关，只有在确定了齿轮的选型后才可确定行程，并进一步根据行程确定推拉杆选型，同时得到推拉杆的安装空间，从而确定门体到土建结构的距离。
71.尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。