[发明专利]矩形隧道管片的拼装方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种矩形隧道管片的拼装方法。

背景技术

近年来随着我国社会经济的发展，城市隧道工程数量不断增加，但常因规划及建、构筑物制约、地质情况复杂、地下桩基管网密布等施工条件限制，对施工技术的要求不断提高。

盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部的已装管片上加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

在盾构法隧道施工过程中，为了运输方便每环衬砌由数段管片组成，通过在盾构机内部的管片拼装机实现隧道衬砌的施工作业。目前多数盾构机使用的管片拼装机主要为中心回转式拼装机，请参考图1a和图1b，图1a和图1b为中心回转式拼装机的结构示意图，所述中心回转式拼装机由旋转系统3、抓取系统7、提升系统10、平移系统1和微调系统8、9组成。在工作时，中心回转式拼装机的抓取系统7抓取管片(图未示出)并夹紧，由旋转系统3带动管片旋转至需要拼装的位置，通过提升系统10和微调系统8、9安装管片就位。

中心回转式拼装机在圆形盾构中得到了广泛的应用，但在矩形隧道中，特别是高宽比较小和管片分块较少的情况下，大型的中心回转式拼装机在隧道内无法旋转，而小型中心回转式拼装机由于提升行程限制无法拼装距离拼装机较远的管片。特别是由于矩形隧道由于受力条件差，一般管片分块较少，中心回转式拼装方法无法实现在此种矩形隧道条件下的管片拼装工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矩形隧道管片的拼装方法，能够实现对矩形隧道管片的拼装。

为了实现上述目的，本发明提出了一种矩形隧道管片的拼装方法，用于对矩形隧道的整环管片进行拼装，所述方法包括步骤：

提供两台管片拼装机，所述管片拼装机分别安装在盾构机内部两侧；

两台所述管片拼装机同时抓取底部管片，通过同步下移将所述底部管片安装在所述矩形隧道的底部；

两台所述管片拼装机分别单独抓取侧边管片，将所述侧边管片安装在所述矩形隧道的两侧并分别与所述底部管片的两端相连，安装所述侧边管片的步骤包括：

一侧边的侧边管片包括多块，单台管片拼装机一次抓取单个侧边管片进行顺序安装，直至将一侧边的多个侧边管片全部拼装完毕，并使所述侧边管片的下端与所述底部管片的对应端面相连；

两台所述管片拼装机同时抓取顶部管片，通过同步上移将所述顶部管片安装在所述矩形隧道的顶部，所述顶部管片两端分别与两侧边管片的未连接端部相连。

进一步的，在所述的矩形隧道管片的拼装方法中，所述管片拼装机通过抓取、旋转、上下平移以及径向伸缩完成侧边管片的安装。

进一步的，在所述的矩形隧道管片的拼装方法中，安装所述顶部管片的步骤包括：

两台所述管片拼装机同时抓取顶部管片上与管片拼装机对应的一端并将其沿所述盾构机轴线方向向所述盾构机头部方向同步平移预定距离；

两台所述管片拼装机同步顶起所述顶部管片，使所述顶部管片的端部与所述侧边管片的未连接端面处于同一高度；

使用所述盾构机的推进油缸沿所述盾构机轴线方向向所述盾构机尾部同步推动所述顶部管片，使所述顶部管片与两侧的所述侧边管片的企口卡紧。

进一步的，在所述的矩形隧道管片的拼装方法中，所述底部管片、侧边管片和顶部管片均通过螺栓相连。

进一步的，在所述的矩形隧道管片的拼装方法中，所述隧道管片包括多环，相邻环之间均通过螺栓相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：通过使用两台管片拼装机同步安装较大的底部管片，再分别使用一台管片拼装机安装较小的侧边管片，接着使用两台管片拼装机同步安装较大的顶部管片，从而实现对矩形隧道管片的拼装，完成中心回转式拼装机无法实现的管片拼装工作。

附图说明

图1a和图1b为现有技术中中心回转式拼装机的结构示意图；

图2为本发明一实施例中矩形隧道管片的拼装方法的流程图；

图3至图10为本发明一实施例中管片拼装的剖视图；

图11至图12为本发明一实施例中顶部管片安装的俯视图；

图13为本发明一实施例中矩形隧道管片拼装后的结构示意图。

具体实施方式