[发明专利]用于隧道管片的变形控制装置及其施工方法

说明书

本发明涉及一种用于隧道管片的变形控制装置及其施工方法，包括：供连接于盾构机的尾部且截面呈环形的支架，该支架的轴线与隧道的轴线相重合；长度可调且沿支架的表面间隔设置的若干顶升件；连接于相邻两个顶升件之间且对应隧道的内壁呈弧形的固定板；以及转动安装于固定板远离顶升件的一侧的滚轮，通过调节顶升件的长度，以带动固定板向靠近管片的方向移动，使得滚轮抵住管片，从而防止管片的圆度发生变化。本发明有效的解决了盾构在出入地面时容易引起环形管片的圆度变形的问题，利用变形控制装置从内部对管片施加压力，以防止管片出现错台的现象，保证环形管片的圆度，保证施工质量，减少安全隐患。

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特指一种用于隧道管片的变形控制装置及其施工方法。

背景技术

地面出入式盾构是一种盾构机能够按照设计线路直接从地面始发和到达，这种施工方式在出入土的过程中会导致盾构机面临负覆土、零覆土和超浅覆土特殊工况，使盾构机所受载荷情况与传统盾构法差别很大，多表现为盾构在开挖面穿越和盾尾脱出阶段会形成较大的施工扰动，连续大幅度的复杂负载变化极易引起成环形管片的圆度变形，容易产生错台等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种用于隧道管片的变形控制装置及其施工方法，解决了盾构在出入地面时容易引起环形管片的圆度变形的问题，利用变形控制装置从内部对管片施加压力，以防止管片出现错台的现象，保证环形管片的圆度，保证施工质量，减少安全隐患。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种用于隧道管片的变形控制装置，包括：

供连接于盾构机的尾部且截面呈环形的支架，该支架的轴线与隧道的轴线相重合；

长度可调且沿支架的表面间隔设置的若干顶升件；

连接于相邻两个顶升件之间且对应隧道的内壁呈弧形的固定板；以及

转动安装于固定板远离顶升件的一侧的滚轮，通过调节顶升件的长度，以带动固定板向靠近管片的方向移动，使得滚轮抵住管片，从而防止管片的圆度发生变化。

本发明提供了一种用于隧道管片的变形控制装置，通过在盾构机的尾部固定环形支架，进而调节顶升件的长度，使得滚轮能够抵住管片，从而滚轮对管片提供径向的支撑力，且当盾构机掘进时，带动滚轮沿管片滚动，能够在盾构机运行的同时对管片进行支撑，从而防止盾构机的扰动对管片造成影响，避免施工完毕的管片的圆度发生变化，避免出现错台、变形等问题，解决了盾构在出入地面时容易引起环形管片的圆度变形的问题，利用变形控制装置从内部对管片施加压力，以防止管片出现错台的现象，保证环形管片的圆度，保证施工质量，减少安全隐患。

本发明用于隧道管片的变形控制装置的进一步改进在于，还包括：

安装于顶升件的压力传感器，以检测顶升件对固定板作用的压力值；

对应顶升件且安装于支架的位移传感器，以检测顶升件的伸长量；以及

与压力传感器和位移传感器通讯连接的报警件，以获取压力值和伸长量，当压力值和伸长量均超过设定的阈值且经设定时间也不发生变化时，该报警件发出警报。

本发明用于隧道管片的变形控制装置的进一步改进在于，管片的截面呈圆形；

该变形控制装置还包括与位移传感器通讯连接的控制模块，以根据若干位移传感器检测到的位移量计算得出对应的滚轮的模拟内径，并根据若干模拟内径拟合形成模拟图形，通过比对模拟图形和管片的设计图纸，从而能够根据比对结构调节若干顶升件的长度。

本发明用于隧道管片的变形控制装置的进一步改进在于，顶升件包括连接于固定板和支架之间的油缸、固定于支架且沿管片的径向设置的导向筒以及穿设于导向筒且固定于固定板的导向杆；