[发明专利]盾构管片封顶块拼装装置及施作方法

说明书

本发明公开了一种盾构管片封顶块拼装装置及施作方法，解决了封顶管片由于应力释放会造成本环的封顶管片错位和破碎的问题。通过封顶管片支撑架上的两丝杠对封顶管片的顶接与盾构机中盾上的封顶管片的千斤顶对封顶管片的顶接的交替支撑，使封顶管片始终处于顶接受力状态，避免了由于盾构机向下一环掘进后，在拼装下一环封顶管片时，盾构机中盾上的封顶管片的千斤顶缩回，所造成的第一环封顶管片失去支撑的现象的发生，有效的减少了封顶管片下落错位的发生。本发明提高了管片的成环质量，操作简单，特别适合在盾构隧道施工中使用。

技术领域

本发明涉及一种盾构隧道施工中盾构管片封顶块的拼装固定装置，特别涉及一种盾构隧道施工中盾构管片封顶块拼装时的固定装置及其拼装固定的施作方法。

背景技术

在地铁盾构施工中，盾构刀盘切削土体向前掘进，在掘进过程中产生的渣土，由盾构机上的皮带输送机输送到台车后的电瓶车中，并运输到地面。盾构机每掘进一环，盾构机上的管片拼装机就开始拼装管片成环。每一环管片由6块组成，包括一块拱底块管片、两块标准块管片、两块邻接块管片和一块封顶块管片。封顶块管片呈楔形，管片的拼装顺序是从本环拱底块管片开始，依次左右两侧交替安装标准块管片，然后拼装邻接块管片，并同时安装紧固连接螺栓，先紧固环向连接螺栓，后紧固轴向连接螺栓。采用扭矩扳手紧固，紧固力取决于螺栓的直径和强度。标准块管片与邻接块管片的拼装是沿圆弧方向对接的，对接完成后，在预成环顶部会形成一个楔形空间，盾构机上的管片拼装机将楔形的封顶块管片沿隧道轴向方向插接到该楔形空间内，从而完成本环管片的的拼装工作。然后，盾构机上的千斤顶伸出顶接在成环的本环管片侧面上，为盾构刀盘推进提供反向力，盾构机在该反向力的支撑下向前完成下一环的盾构掘进任务，当下一环洞体开挖完成后，盾构机上的千斤顶，会从本环管片侧面收回，盾构机管片拼装机开始进行下一环管片的拼装工作，如此循环往复地进行盾构掘进和管片拼装工作。但在该循环过程中，盾构机上的千斤顶从本环管片侧面收回时，由于本环的封顶块管片存在应力释放过程，经常会造成本环的封顶块管片错位，严重时会使封顶块管片的迎千斤顶一端倾斜下落，致使封顶块管片和邻接块管片大面积碎裂，严重影响到了下一环管片的拼装及本环管片的成环质量。

发明内容

本发明提供了一种盾构管片封顶块拼装装置及施作方法，解决了封顶块管片由于应力释放会造成本环的封顶块管片错位和破碎的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种盾构管片封顶块拼装装置，包括第一环拱底块管片、第一环左标准块管片、第一环右标准块管片、第一环左邻接块管片、第一环右邻接块管片和楔形的第一环封顶块管片，在第一环左邻接块管片与第一环右邻接块管片之间形成有楔形口，楔形的第一环封顶块管片是沿隧道方向插接在楔形口中的，在第一环左邻接块管片的右前端设置有左邻接块管片螺栓连接孔，在第一环右邻接块管片的左前端设置有右邻接块管片螺栓连接孔，在左邻接块管片螺栓连接孔中连接有管片封顶块托架左固定吊杆，在右邻接块管片螺栓连接孔中连接有管片封顶块托架右固定吊杆，在管片封顶块托架左固定吊杆的下端与管片封顶块托架右固定吊杆的下端之间设置有管片封顶块托架横梁，在管片封顶块托架横梁上分别设置有左丝杠孔和右丝杠孔，在左丝杠孔中从下到上穿接有左丝杠，左丝杠的顶端活动顶接在左弧形顶块的下端面上设置的圆形凹槽中，左弧形顶块的弧形顶面活动顶接在第一环左邻接块管片与第一环封顶块管片之间的环向拼接缝上，在右丝杠孔中从下到上穿接有右丝杠，右丝杠的顶端活动顶接在右弧形顶块的下端面上设置的圆形凹槽中，右弧形顶块的弧形顶面活动顶接在第一环右邻接块管片与第一环封顶块管片之间的环向拼接缝上。

管片封顶块托架横梁是一个条形方钢，在左丝杠的下端和右丝杠的下端均固定设置有丝杠旋转把手。

一种盾构管片封顶块拼装施作方法，当盾构机完成始发环的拼装后，开始进行以下步骤：