[发明专利]一种约束混凝土拱架的装配设备及施工工艺

权利要求书

1.一种约束混凝土拱架的装配设备，其特征在于，包括：

约束混凝土拱架模板，内部构成用以灌注混凝土的封闭空间；

拱顶调节装置，设于所述约束混凝土拱架模板的拱顶位置，用以调节拱顶高度；

两调节台车，用于分别对约束混凝土拱架模板的两拱腿进行调节定位，具体包括：上部加持部件，具有用以加持拱腿的朝上的开口部；调位支撑部件，可沿轴向伸缩，其顶部与所述上部加持部件的底部固定连接，其底部以可绕水平轴转动的方式与承重台固定连接；行走轮，设于所述承重台的底部，用于拱架的初步定位；

激光对准系统，包括分别设于所述拱顶调节装置和所述调节台车上的向拱架径向发射的激光发射接收器，通过各激光发射接收器的激光接收状态，及其与设置在拱架上的垂直定位锤的位置关系，判断所述拱架的定位准确程度。

2.根据权利要求1所述的一种约束混凝土拱架的装配设备，其特征在于：所述上部加持部件，包括用以容纳所述拱腿的加持架，所述加持架的截面形状为矩形，其对置的侧壁内侧设有用以夹紧所述拱腿的加持板，所述加持板的外端与穿过所述加持架侧壁的螺栓固定连接，所述加持架的侧壁上设有与所述螺栓配合工作的螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种约束混凝土拱架的装配设备，其特征在于：所述上部加持部件，包括用以容纳所述拱腿的两个对置的弧形板，两个所述弧形板在两侧的连接部通过螺栓连接；当两个所述弧形板的中部紧贴所述拱腿时，两个弧形板的连接部之间具有设定间距，通过旋紧所述螺栓，使所述弧形板夹紧拱腿。

4.根据权利要求1所述的一种约束混凝土拱架的装配设备，其特征在于：所述调位支撑部件为调位千斤顶，所述调位千斤顶的底部通过可绕水平轴转动的转动连接件与所述承重台固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种约束混凝土拱架的装配设备，其特征在于：所述承重台的底部，设有若干用以提升所述承重台并架空所述行走轮的底部千斤顶。

6.根据权利要求1所述的一种约束混凝土拱架的装配设备，其特征在于：所述拱顶调节装置，包括：

底部的固定承载结构；

螺旋式千斤顶，其下端与所述固定承载结构固定连接；

平行支撑叉，用以支撑拱顶的底部，与所述螺旋式千斤顶的顶端固定连接，顶部具有用以置于所述拱顶两侧的阻挡部。

7.根据权利要求6所述的一种约束混凝土拱架的装配设备，其特征在于：底部的所述固定承载结构，是由三角叉组成，所述三角叉在所述螺旋式千斤顶的端部伸出两只竖直的限位平行叉，所述平行叉的间距比拱架宽0.5-10cm。

8.根据权利要求1-7所述的一种约束混凝土拱架的装配设备，其特征在于：所述激光发射接收器为激光对准仪，包括位于两个所述调节台车上的水平激光对准仪，两个水平激光对准仪在调节台车上的固定高度相同，布设方向与隧道侧壁垂直。

9.根据权利要求8所述的一种约束混凝土拱架的装配设备，其特征在于：所述约束混凝土拱架模板上设有通过接口进行连接的压力计。

10.根据权利要求9所述的约束混凝土拱架的装配设备的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用两个调节台车分别夹持住两侧的拱脚，从下至上架设剩余节拱架；

步骤2：整榀拱架拼接完成后，利用拱顶调节装置对拱顶位置进行支撑；

步骤3：通过所述调节台车、拱顶调节装置和激光对准仪调节拱架的位置和角度；

步骤4：焊设纵向连接筋和钢筋网，打设锁脚锚杆进行固定；

步骤5：将调节台车撤出，然后依次架设此循环剩余榀拱架，在拱架顶部安设压力计，并通过接口与拱架连接，使用混凝土灌注设备从拱架一侧的注浆孔灌注混凝土，待排气孔出现冒浆时，读取压力计数值，若排气孔能够均匀流出混凝土且压力计读数为一定值时，表示一侧拱架灌注完成，再进行另一侧拱架混凝土的灌注，

其中步骤3中，具体包括：

3-1：通过调整调节台车上底部千斤顶的高度，使两个调节台车上的激光对准仪能够接收到彼此的激光信号，以此确保两侧拱底处于同一水平高度上；

3-2：确保激光发射接收器上的接收器能接收到两个水平激光对准仪发出的激光信号，然后根据垂直定位锤所下垂的垂直方向，通过调整调节台车来对拱架的角度进行调节，最终确保激光发射信号与垂直定位锤处于同一平面。