[发明专利]大直径盾构机同步混凝土仰拱铺筑装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道专用机械设备领域，具体涉及混凝土仰拱填充设备，实现仰拱填充与盾构掘进同步。

背景技术

盾构法具有对周围环境影响小，自动化程度高，施工快速，优质高效，安全环保等优势，适应于地质条件差、沉降要求高的隧道施工。伴随盾构施工技术的发展、成熟，盾构法越来越受到重视和青睐。但一般情况下，盾构机完成隧道掘进及管片拼装后，需要在管片底部浇筑仰拱，为铺设列车通行的道床提供前期条件。目前仰拱填充是在隧道掘进完成后或滞后一段距离才实施的，且大多采用人工立模的方式，机械化程度低。不具备同步性，施工过程中两者协调不好的话，相互会制约，影响施工效率。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种大直径盾构机同步混凝土仰拱铺筑装置和方法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种大直径盾构机同步混凝土仰拱铺筑装置，包括栈桥，栈桥底部设有斜轮对，栈桥上铺装有轨道，栈桥底部安装有仰拱铺筑模具，仰拱铺筑模具前部设有接渣斗，仰拱铺筑模具包括侧封板和顶部封板，左、右的侧封板之间通过张紧调节装置相连，栈桥底部的竖直限位油缸用于推动顶部封板沿着侧边封板导向轮移动，栈桥底部还设有水平油缸，水平油缸与靴板相连，栈桥两侧还设有用于限制侧边封板导向轮的侧边封板限位油缸，侧边封板导向轮与侧封板相连，侧封板与栈桥通过顶部封板导向轮相连。

所述张紧调节装置是张紧螺栓和螺母。

拖车通过连接装置带动栈桥在隧道内移动，斜轮对支撑在隧道侧壁上，管片运输编组和混凝土浇筑编组可同时独立的通过栈桥的轨道；混凝土浇筑编组通过仰拱栈桥后部连接的上坡轨道装置驶入栈桥，在栈桥前段进行仰拱混凝土填充；管片运输编组为管片拼装提供物料；

仰拱铺筑模具的抹平功能是这样实现的：仰拱铺筑模具前端留有混凝土浇筑口，罐车行驶至栈桥上，将混凝土浇筑入模具内，当栈桥跟随盾构前进时，竖直限位油缸伸出，推动顶部封板沿着侧边封板导向轮移动，实现仰拱铺筑模具随动功能；水平油缸伸出、缩回从而带动前部靴板前后移动，抹平浇筑的混凝土，多余的混凝土则掉入前部接渣斗内；

仰拱铺筑模具的脱模功能是这样实现的：待模具内混凝土填充抹平后，调节张紧调节装置，使模具左右的侧封板与混凝土分离，侧边封板限位油缸向前伸出，使得栈桥向前移动过的时候带动侧封板同步移动，在灌装混凝土的时候，限位油缸缩回。

本发明通过针对性设计盾构机的后配套系统及仰拱栈桥，实现隧道掘进施工与仰拱浇筑、填充同步进行，提高仰拱浇筑的机械化程度，缩短隧道施工工程工期，提高施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为栈桥的功能示意图。

图2为图1中A-A面剖视图。

图3为图1中B-B面剖视图。

图4为栈桥的底部平台视图。

图5为仰拱铺筑模具的功能示意图。

图6为仰拱铺筑模具的断面视图。

图7为图6中C区域的放大示意图。

其中：1.拖车，2.连接装置，3.栈桥，4.混凝土浇筑编组，5.仰拱铺筑模具，6.下坡轨道，7.斜轮对，8.上坡轨道，9.接渣斗，10.靴板，11.水平油缸，12.顶部封板，13.竖直限位油缸，14.侧封板，15.侧边封板导向轮，16.顶部封板导向轮，17.侧边封板限位油缸，18.张紧调节装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～7所示，一种大直径盾构机同步混凝土仰拱铺筑装置，包括栈桥3，拖车1与栈桥3通过连接装置2铰接，配合掘进同步施工。栈桥3底部设有斜轮对7，斜轮对为栈桥3前行提供支撑力，栈桥3上铺装有轨道，所述轨道为两道，管片运输编组和混凝土浇筑编组可同时通过栈桥，互不干扰；混凝土浇筑编组4通过仰拱栈桥后部连接的上坡轨道8装置驶入栈桥，在栈桥前段进行仰拱混凝土填充；管片运输编组可前行至拖车前部，为管片拼装提供物料。