[发明专利]中隔墙矩形隧道管片衬砌及管片拼装方法

摘要

本发明涉及一种解决矩形盾构机长距离掘进的工艺问题的设备和方法。一种中隔墙矩形隧道管片衬砌及管片拼装方法，该管片衬砌的隧道断面形式为呈矩形环的直墙曲拱或曲墙曲拱，跨中区域均设有中隔墙，包括L型和R型两种管片环，两者沿隧道方向呈循环交替布置，且两者的管片拼接纵缝呈错缝拼装；同时，通过盾构管片拼装机和形状保持器来实现与之相配套的中隔墙矩形隧道管片衬砌的管片拼装方法。

主权项

一种中隔墙矩形隧道管片衬砌的管片拼装方法，其特征在于：所述管片衬砌的隧道断面形式为呈矩形环的直墙曲拱或曲墙曲拱，所述的管片衬砌包括L型管片环和R型管片环，所述的L型管片环和R型管片环的上拱和下拱的跨中区域均设置有中隔墙，所述的L型管片环和R型管片环均包括多个呈环形拼装的环形管片分块和中隔墙管片分块，且L型管片环和R型管片环沿隧道方向呈循环交替布置，L型管片环上相邻两管片分块的拼接纵缝和R型管片环上相邻两管片分块的拼接纵缝呈错缝拼装结构；使用配套的带有六自由度的管片拼装机的矩形盾构和矩形隧道形状保持器进行拼装，所述的矩形隧道形状保持器包括铰接在设备桥上的外滑套、固定设置在外滑套内的双向油缸、分别铰接在双向油缸两端且均匹配套装在外滑套内的两内滑套、以及设置在两内滑套端部的撑张装置，所述的撑张装置包括位于内滑套顶部的中部顶推机构、以及分别位于内滑套前后两侧的前变幅机构和后变幅机构，所述的中部顶推机构包括固定设置在内滑套顶部的限位球铰和压设在限位球铰上的撑靴，所述的前变幅机构和后变幅机构均包括撑靴、与撑靴匹配压接的限位球铰、支撑限位球铰的支撑块、两端分别与支撑块和内滑套铰接的撑杆、以及设置在支撑块与内滑套之间的变幅油缸；通过L型管片环上相邻两管片分块的拼接纵缝和R型管片环上相邻两管片分块的拼接纵缝采用的错缝拼装方法，对L型管片环和R型管片环的各个管片分块的尺寸和相对应的安放拼装位置进行设计，再通过以下步骤进行拼装：①R型管片环进行拼装：通过管片拼装机对将管片环下拱中部的管片分块进行正向安放，并通过矩形盾构盾体上的主推油缸顶紧，进行初步连接固定；②以管片环下拱中部的管片分块为起点，依次在该管片分块左右两侧由下向上交替安放管片分块，安放各个管片分块的同时由矩形盾构盾体上的主推油缸顶紧并与已安装完成的管片分块进行初步连接固定，直至安装至管片环的上拱中部的管片分块；③将管片环上拱中部的管片分块与其左右两侧相邻的管片分块进行匹配拼装安放，并通过矩形盾构盾体上的主推油缸顶紧并进行初步连接固定，与此同时，将两个分别设置在中隔墙左右两侧的矩形隧道形状保持器撑开，支撑管片环上拱的管片分块保持稳定；④将中隔墙安装在管片环的下拱中部和上拱中部的管片分块之间，通过管片拼装机的辅助定位油缸顶紧，并对中隔墙进行初步连接固定，通过对矩形隧道形状保持器进行微调，核实整个R型管片环的管片分块之间的密封和定位，逐步进行最终固定，收起矩形隧道形状保持器，R型管片环拼装完毕；⑤对L型管片环进行拼装：按照预设计，采用管片拼装机和矩形隧道形状保持器对L型管片环按步骤①~④进行拼装固定，完成L型管片环的拼装；⑥重复①~⑤的步骤，进行L型管片环和R型管片环的错缝交替拼装。