[实用新型]一种盾构隧道全预制式设备安装系统

说明书

本实用新型公开了一种盾构隧道全预制式设备安装系统，包括可拼成管环的盾构管片和若干安装支架；管环内周底部设有轨道区，顶部设有接触网区，管环内侧圆周面上绕管环的轴线等间距设有若干预埋套筒，相邻预埋套筒之间的夹角与相邻管环间错缝拼装的角度为整数倍数关系；安装支架包括底座和支架本体，支架本体设置在底座上，底座通过至少两个连接杆与相邻两个预埋套筒固定连接，底座设有与连接杆对应的、供连接杆穿过的安装孔，安装孔在隧道环向上具有相对连接杆调整的调节余量。本实用新型提供了一种盾构隧道全预制式设备安装系统，其安装简单、安装效率高、力学性能较好并且大大降低了成本。

技术领域

本实用新型属于隧道建筑施工技术领域，具体涉及一种盾构隧道全预制式设备安装系统。

背景技术

盾构施工是目前地铁、高铁、轻轨城际、综合管廊、水利交通等隧道开挖及构建的主要方式，由盾构机开挖拼装预制管片形成隧道，后期隧道机电设备管线的安装施工是制约工程建设进度的重要环节，目前国内地铁或其他盾构隧道的机电设备安装方式主要有以下4种：

1、人工打孔安装锚栓的方式：在盾构隧道完成铺轨后进入机电设备安装阶段，各机电设备专业的施工人员在盾构管片上按照设备位置采用人工方式打孔，安装化学锚栓或普通锚栓，再安装设备支架，最后完成机电设备及管线安装。但是这种方式下中，管片高强度C50水泥内部钢筋密布造成钻孔困难，且易钻断钢筋，在管片大量的钻孔对盾构管片容易造成破坏(地铁隧道每公里约2.5万个孔以上)，施工效率慢，劳动强度大，粉尘污染影响工人健康。

2、全预埋滑槽方式：申请号为CN201610417419.6的中国专利申请，实用新型名称为：锚轨和带有锚轨的建筑，在管片厂预制管片的时候，同步在每一块管片上预制安装滑槽，盾构管片拼装成形后，全环圆周形成360度圆环状的滑槽，通过滑槽的内齿和T型螺栓可以在需要安装设备的位置来固定设备支架，最后完成设备安装。全预埋滑槽的方案基本实现了预制安装，但由于盾构管片在错缝拼装时的随机性，槽道在预埋时必须全环圆周分布，以利于后期设备安装，因此成本造价高(每公里造价150万以上)。

3.预埋套筒加外挂槽道的安装方式：申请号为CN201720609532.4的中国专利申请，实用新型名称为：一种设有外挂槽道的盾构隧道管片，在管片厂完成套筒的预埋和管片预制，套筒按照盾构隧道的圆周360度等间距分布，出厂后的管片在盾构隧道拼装成形完整的隧道后，在有需要安装设备的区域，把预埋套筒作为固定外挂槽道的锚点，然后通过外挂槽道来调整高度，并通过滑槽内的T型螺栓来安装和固定设备支架，最后完成设备安装。这种方式实现了钢套筒的在盾构管片中的预埋预制，由于盾构隧道是采用错缝拼装的方式，每环管片与下一环管片有固定的错缝拼装角度，由此带来了在隧道纵向(轨道行进方向)，因为错缝拼装的原因造成每一环的套筒均不在同一个高度，也是有固定的错开的角度差异，因此带来的问题是：对于外挂槽道的长度和孔位的选取，包括安装也带来困难。

4.基于盾构管片模数布置的预埋套筒加外挂滑槽方案：申请号为CN201821475151.2的中国实用新型专利申请，实用新型名称为：一种基于隧道管片模数布置的预埋套筒安装系统，其通过采用盾构管片错缝拼装的夹角模数的倍数原理来计算预埋套筒的分布，并完成套筒预埋和管片预制，盾构管片及隧道拼装成形后，把预埋套筒作为固定外挂槽道的锚点，在安装设备区域通过外挂槽道来调整安装位置，使用滑槽内的T型螺栓来安装和固定设备支架，最后再完成设备安装。由于本方案是把预埋套筒作为安装外挂槽道的锚点设计的，套筒分布间距是为了满足盾构拼装角度模数和外挂槽道的安装，因此套筒相隔间距通常大于450mm，而常规支架底座的跨距在450mm以内，无法满足支架直接安装；此外，本方案主要是依靠在预埋套筒上安装外挂槽道，通过外挂槽道的T型螺栓在滑槽内的滑动来调整安装位置，由于增加了外挂槽道安装的时间，现场安装工效较低，外挂槽道的材料和安装成本占用和浪费较多，无法实现全预制式安装。此外，外挂槽道的力学性能有较大的局限性(单点拉拔最大不超过 30KN)，外挂槽道的耐火也相对薄弱，因此本方案在实际工程中存在一定的局限性。