[发明专利]一种三管法涵洞顶推施工装置及施工方法

说明书

本发明公开了一种三管法涵洞顶推施工装置及施工方法，该施工装置包括初始顶推设备空气压缩机、控制阀以及若干组衬砌橡胶圈，该方法包括初始顶推阶段和三管顶推阶段；初始顶推阶段主要依靠液压缸和橡胶圈将涵洞进口段的衬砌顶推一段距离，使其进入三管顶推阶段；进入三管顶推阶段的衬砌每3个为一组，在循环开启的三管压力作用下，交替向前移动；本发明克服了涵洞长度对传统施工方法的阻碍，避免了传统顶推施工法对液压缸的移动，推进涵洞顶推施工朝着机械化的方向发展；本发明中衬砌的输入是连续的，因此，该方法对涵洞及其上行铁路、公路线的影响也将大为减小。

技术领域：

本发明属于隧道施工领域，具体涉及一种三管法涵洞顶推施工装置及施工方法。

背景技术：

随着公路交通事业的发展，公路、人行道下穿公路、铁路线的例子越来越多，涵洞工程面临的问题也越发明显，例如涵洞长度变长，在不影响上行交通线的前提下进行施工等等。目前，涵洞施工主要依靠液压缸顶推的方法进行，实践表明，该方法有以下几个缺点：

1、由于液压缸伸张长度有限，因此，如若涵洞长度较大，则需要在液压缸后不间断的增加垫块，以达到顶推衬砌前进的目的；

2、对于长度稍大的涵洞，由于衬砌需分快顶入，衬砌对上行路线的支撑将会发生延迟，不利于上线公路、铁路线的稳定；

3、传统方法中，为了减少对上行公路、铁路线的影响，衬砌长度一般很大，运输困难，均是现场制作，减少了施工效率的同时，对施工场地也提出了较高的要求；

4、在稍长的涵洞中，应用传统的方法进行顶推较为困难。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有施工方法的缺陷或不足，提供了一种三管法涵洞顶推施工装置及施工方法，此方法将每三个装有橡胶圈的衬砌分为一组，巧妙的利用三条压力管交替式的进气排气，使得每组中的三个衬砌进行交替式的前进。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现：

一种三管法涵洞顶推施工装置，包括初始顶推设备空气压缩机、控制阀以及若干组衬砌橡胶圈；其中，初始顶推设备包括推板，混凝土后座，以及均匀设置在推板和混凝土后座之间的三个液压缸，且每个液压缸的缸体固定在混凝土后座上，活塞杆伸出端固定在推板上；

每组衬砌橡胶圈均包括三个依次设置的衬砌橡胶圈，空气压缩机的出气口连接至控制阀的进气口，控制阀的出气口分为三股，分别连接至每组衬砌橡胶圈的三个衬砌橡胶圈；

工作时，一组衬砌橡胶圈中的一个衬砌橡胶圈紧贴初始顶推设备的推板，衬砌橡胶圈通过进气排气，使得自身移动步长为h，衬砌橡胶圈长度H＝3h，接着初始顶推设备通过液压缸推动推板移动h，衬砌橡胶圈再次通过进气排气，使得自身移动步长为h，接着初始顶推设备通过液压缸再次推动推板移动h，衬砌橡胶圈再次通过进气排气，使得自身移动步长为h，此时，接着初始顶推设备通过液压缸拉动推板后退2h，衬砌橡胶圈与推板之间的距离为H＝3h，进而将一组衬砌橡胶圈中的另一个衬砌橡胶圈紧贴初始顶推设备的推板，依次类推，完成每组衬砌橡胶圈中的衬砌橡胶圈移动。

本发明进一步的改进在于，衬砌橡胶圈包括预制衬砌，以及固定在预制衬砌端面上的橡胶圈，且橡胶圈上设置有进气阀和出气阀。

本发明进一步的改进在于，橡胶圈通过连接螺栓固定在预制衬砌端面上。

一种三管法涵洞顶推施工方法，该施工方法使用的装置包括初始顶推设备空气压缩机、控制阀以及若干组衬砌橡胶圈；其中，初始顶推设备包括推板，混凝土后座，以及均匀设置在推板和混凝土后座之间的三个液压缸，且每个液压缸的缸体固定在混凝土后座上，活塞杆伸出端固定在推板上；每组衬砌橡胶圈均包括三个依次设置的衬砌橡胶圈，空气压缩机的出气口连接至控制阀的进气口，控制阀的出气口分为三股，分别连接至每组衬砌橡胶圈的三个衬砌橡胶圈；

该施工方法包括以下步骤：