[发明专利]用于隧道管片的变形控制装置及其施工方法

权利要求书

1.一种用于隧道管片的变形控制装置，其特征在于，包括：

供连接于盾构机的尾部且截面呈环形的支架，所述支架的轴线与隧道的轴线相重合；

长度可调且沿所述支架的表面间隔设置的若干顶升件；

连接于相邻两个所述顶升件之间且对应所述隧道的内壁呈弧形的固定板；以及

转动安装于所述固定板远离所述顶升件的一侧的滚轮，通过调节所述顶升件的长度，以带动所述固定板向靠近管片的方向移动，使得所述滚轮抵住所述管片，从而防止所述管片的圆度发生变化。

2.如权利要求1所述的用于隧道管片的变形控制装置，其特征在于，还包括：

安装于所述顶升件的压力传感器，以检测所述顶升件对所述固定板作用的压力值；

对应所述顶升件且安装于所述支架的位移传感器，以检测所述顶升件的伸长量；以及

与所述压力传感器和所述位移传感器通讯连接的报警件，以获取所述压力值和所述伸长量，当所述压力值和所述伸长量均超过设定的阈值且经设定时间也不发生变化时，所述报警件发出警报。

3.如权利要求2所述的用于隧道管片的变形控制装置，其特征在于，所述管片的截面呈圆形；

所述变形控制装置还包括与所述位移传感器通讯连接的控制模块，以根据若干所述位移传感器检测到的位移量计算得出对应的所述滚轮的模拟内径，并根据若干所述模拟内径拟合形成模拟图形，通过比对所述模拟图形和所述管片的设计图纸，从而能够根据比对结果调节若干所述顶升件的长度。

4.如权利要求1所述的用于隧道管片的变形控制装置，其特征在于，所述顶升件包括连接于所述固定板和所述支架之间的油缸、固定于所述支架且沿所述管片的径向设置的导向筒以及穿设于导向筒且固定于所述固定板的导向杆；

通过调节所述油缸的长度，以带动所述导向杆沿所述导向筒来回移动，使得所述固定板沿所述管片的径向来回移动。

5.如权利要求1所述的用于隧道管片的变形控制装置，其特征在于，还包括安装于所述固定板的底座以及弹性连接于所述底座的安装座，所述滚轮转动安装于所述安装座，当所述滚轮滚至所述管片的错台处时，通过所述安装座向所述底座的方向移动，使得所述滚轮能够通过所述管片的错台处。

6.如权利要求5所述的用于隧道管片的变形控制装置，其特征在于，还包括固定于所述底座的顶面且沿所述管片的径向设置的套筒以及安装于所述套筒内且部分伸出所述套筒的弹簧，所述弹簧的伸出部分抵住所述安装座靠近所述底座的侧部，通过所述弹簧弹性变形，以使得所述安装座向所述底座的方向移动，从而所述滚轮能够通过所述管片的错台处。

7.如权利要求6所述的用于隧道管片的变形控制装置，其特征在于，还包括固定于所述底座的固定块、开设于所述固定块且与所述套筒的延伸方向相平行的导向槽以及滑设于所述导向槽且固定于所述安装座的导向条，通过所述安装座向所述底座的方向移动，以带动所述导向条沿所述导向槽移动，使得所述安装座沿所述管片的径向移动。

8.一种如权利要求1所述的用于隧道管片的变形控制装置的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供所述变形控制装置，将所述支架连接于盾构机的尾部；

调节所述顶升件的长度，以带动所述固定板向靠近所述管片的方向移动，使得所述滚轮顶撑住所述管片；

启动所述盾构机，以带动所述滚轮沿所述管片滚动，从而防止所述盾构机施工过程中所述管片的圆度发生变化。

9.如权利要求8所述的用于隧道管片的变形控制装置的施工方法，其特征在于，还包括安装于所述支架的位移传感器、安装于所述顶升件的压力传感器以及与所述位移传感器和所述压力传感器通讯连接的报警件；

利用所述位移传感器检测所述顶升件的伸长量，利用所述压力传感器检测所述顶升件对所述固定板作用的压力值，通过所述报警件获取所述伸长量和所述压力值，并将所述压力值和所述伸长量与设定的阈值进行比较，若所述压力值和所述伸长量均超过设定的阈值且经设定时间也不发生变化，则所述报警件发出警报。

10.如权利要求9所述的用于隧道管片的变形控制装置的施工方法，其特征在于，还包括：

获取所述管片的设计图纸，根据若干所述位移传感器检测的位移量计算得出对应的所述滚轮的模拟内径；

根据若干所述模拟内径拟合形成模拟图形，比对所述模拟图形和所述设计图纸，并根据比对结果调节若干所述顶升件的长度。