[发明专利]适用于圆形含钢内衬隧道的衬砌施工设备及方法

说明书

本发明提供了适用于圆形含钢内衬隧道的衬砌施工设备及方法，它包括铺设在隧道底部的轨道，所述轨道上通过滚动配合安装有用于输送瓦片的喂料小车，所述隧道内部布置有主梁承重桁架，所述主梁承重桁架的顶部通过滚动配合安装有钢内衬运输小车，所述喂料小车的输送末端设置有用于对钢内衬分片瓦片进行组装焊接的组焊专机装置。通过上述的施工设备，能够用于隧道内含有钢内衬的衬砌施工，进而提高钢内衬焊接质量，加快衬砌施工速度。

技术领域

本发明是属于隧道衬砌施工领域，具体涉及适用于圆形含钢内衬隧道的衬砌施工设备及方法。

背景技术

国内对于带钢内衬的圆形隧道衬砌施工方法较多，常见的有采用“散拼钢内衬分次浇筑衬砌”、“钢管组焊专机组圆+浇筑衬砌”等。

散拼钢内衬分次浇筑衬砌，在隧道衬砌施工过程中，通常将上半圆和下半圆分次浇筑，人工对钢内衬进行焊接，钢内衬内部搭设钢管支撑，利用钢内衬作为钢模，进行砼衬砌施工，施工过程中无需大型设备，但是人工焊接钢内衬质量难以保证，且支架需要反复搭拆，施工速度慢。

钢管组焊专机组圆+浇筑衬砌，常用于无衬砌钢筋圆形钢内衬隧道施工，钢管组焊专机在洞尾进行钢管组圆，并利用钢内衬运输小车将钢内衬运送到指定位置，进行定位安装，在钢内衬内部采用钢管支撑，利用钢内衬作为钢模，进行砼衬砌施工，该方法钢管组圆施工质量有保证，但是若遇到带钢筋的衬砌，则较难施工。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供了适用于圆形含钢内衬隧道的衬砌施工设备及方法，通过此方法提高了钢内衬焊接质量，加快了衬砌施工速度，进而扩大常用施工方法的适用范围，解决了在空间受限条件下的带钢内衬隧道衬砌的施工难问题。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：适用于圆形含钢内衬隧道的衬砌施工设备，它包括铺设在隧道底部的轨道，所述轨道上通过滚动配合安装有用于输送瓦片的喂料小车，所述隧道内部布置有主梁承重桁架，所述主梁承重桁架的顶部通过滚动配合安装有钢内衬运输小车，所述喂料小车的输送末端设置有用于对钢内衬分片瓦片进行组装焊接的组焊专机装置。

所述主梁承重桁架的底部分别安装有用于对其进行支撑的前支腿、中支腿和后支腿；所述前支腿和中支腿支撑在待浇筑的隧道衬砌段，所述后支腿支撑在已浇筑的隧道衬砌段。

所述组焊专机装置包括组焊专机转动电机，所述组焊专机转动电机的转轴上通过组焊专机撑杆支撑安装有钢管组焊专机。

所述主梁承重桁架的外部与钢内衬之间设置有用于对其进行支撑调节的主梁承重桁架油缸。

所述主梁承重桁架的外围设置有人工作业的悬挑平台。

采用任意一项所述用于圆形含钢内衬隧道的衬砌施工设备的施工方法，它包括以下步骤：

步骤1：钢内衬瓦片的前期准备；

步骤2：在结构组装前做好结构及移动的整体规划设计，并在后场按设计要求加工好各个部件，然后根据施工组织安排及本设备的操作需求，合理规划设置支腿基础，并按照整体规划安装轨道；

步骤3：拼装组焊专机装置和多功能针梁台车结构，并利用多功能针梁台车作为钢筋绑扎平台，进行第一至三个节段的衬砌钢筋绑扎施工；

步骤4：利用喂料小车将瓦片依次运送至钢管组焊专机下方，并进行第一节段组圆施工，并采用埋弧自动焊接方式进行钢内衬瓦片间纵缝焊接；

步骤5：待第一节段钢内衬组圆完成之后，将前支腿抬起，利用喂料小车将已经组好的第一节段钢内衬，运送至钢内衬运输小车处；

步骤6：利用钢内衬运输小车将第一节段钢内衬，通过主梁承重桁架，运送至指定位置，通过钢内衬运输小车的液压装置，进行钢内衬节段的空间调节定位；

步骤7：利用主梁承重桁架油缸，对已经定位的第一节段钢内衬进行顶紧；