一種用于管片二次襯砌設(shè)備的內(nèi)漲式反力支撐裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隧道施工設(shè)備，尤其涉及一種用于管片二次襯砌設(shè)備的內(nèi)漲式反力支撐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著盾構(gòu)隧道的應(yīng)用越來越廣泛，從早期的公路、鐵路隧道發(fā)展到今天的地鐵、電纜、取排水道等。隧道的多元化應(yīng)用，使得隧道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、使用年限及防水能力等也有了更高的要求。在空間相對(duì)狹小的區(qū)域開挖隧道通常不適合盾構(gòu)機(jī)作業(yè)，往往都采取明挖、暗挖和蓋挖等方式，這些方式往往都是通過鋼筋混凝土對(duì)開挖的隧道加固，用鋼筋混凝土加固的隧道往往防水性能較差，而且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱，這就需要對(duì)隧道進(jìn)行二次襯砌管片以滿足隧道的特殊使用要求。
[0003]而現(xiàn)有的管片二次襯砌設(shè)備的支撐裝置包括支撐盾，在支撐盾的側(cè)端對(duì)稱設(shè)置有撐靴，在支撐盾上設(shè)置有推進(jìn)油缸支撐盾，這種管片二次襯砌設(shè)備由支撐盾的撐靴撐住初次襯砌的隧道壁以提供足夠的摩擦力驅(qū)使設(shè)備前進(jìn)。由于初次襯砌的管片結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較弱，不足以支撐設(shè)備推進(jìn)，而通過使用大撐靴的方案在推進(jìn)過程中容易損壞初次襯砌的隧道，且在凸凹不平的隧道表面，會(huì)導(dǎo)致?lián)窝サ氖芰Σ痪鶆颍绊懺O(shè)備的前進(jìn)；另外，在隧道薄弱地帶，容易損壞初次襯砌的隧道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工過程中不損傷隧道內(nèi)壁表面的用于管片二次襯砌設(shè)備的內(nèi)漲式反力支撐裝置。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種用于管片二次襯砌設(shè)備的內(nèi)漲式反力支撐裝置，包括支撐盾，在支撐盾的盾架周向設(shè)置有多個(gè)推進(jìn)油缸，其特征在于支撐盾的盾架的側(cè)壁周向均設(shè)置有多個(gè)氣囊，在每個(gè)氣囊上對(duì)應(yīng)設(shè)置有入口與出口，所述入口和出口與氣囊壓力控制系統(tǒng)相連，所述氣囊壓力控制系統(tǒng)用于調(diào)整氣囊內(nèi)的壓力大小，從使氣囊漲大和縮小。
[0006]按上述技術(shù)方案，當(dāng)氣囊內(nèi)漲緊時(shí)，其外表面凸出對(duì)應(yīng)的盾架側(cè)壁。
[0007]按上述技術(shù)方案，設(shè)置有兩組支撐盾，分別為第一支撐盾和第二支撐盾，第一支撐盾的第一推進(jìn)油缸與第二支撐盾的盾架相連，第二支撐盾的第二推進(jìn)油缸后端與拼裝管片相對(duì)應(yīng)，在每個(gè)支撐盾上對(duì)應(yīng)設(shè)置有氣囊。
[0008]按上述技術(shù)方案，第一支撐盾和第二支撐盾的盾架均為米字型鋼梁，所述第一推進(jìn)油缸設(shè)置在第一支撐盾的鋼梁中部上，并與第二支撐盾的鋼梁中部相連，各個(gè)第二推進(jìn)油缸間隔設(shè)置在第二支撐盾的外周周向位置。
[0009]按上述技術(shù)方案，在每個(gè)支撐盾的側(cè)壁周向固設(shè)有氣囊卡座，所述氣囊安設(shè)在氣囊卡座內(nèi)。
[0010]按上述技術(shù)方案，每個(gè)氣囊內(nèi)的壓力范圍為:500MPa~1000MPa，在每個(gè)支撐盾的側(cè)壁周向設(shè)置有16~36個(gè)氣囊。
[0011]按上述技術(shù)方案，當(dāng)充入空氣時(shí)，氣囊壓力控制系統(tǒng)為氣動(dòng)控制，當(dāng)充入液體時(shí)，氣囊壓力控制系統(tǒng)為液壓控制，其中液體可以為水或其它液體。
[0012]本發(fā)明所取得的有益效果為:本發(fā)明通過在支撐盾的盾架側(cè)壁周向設(shè)置若干氣囊，通過內(nèi)漲緊氣囊來使氣囊頂緊隧道內(nèi)壁，從而提供設(shè)備前進(jìn)所需要的摩擦力，使隧道內(nèi)壁周圈受力均勻，避免了由于剛性支撐造成的初次襯砌隧道的破壞，且適用內(nèi)表面凸凹不平的隧道；當(dāng)設(shè)置兩組支撐盾時(shí)，通過調(diào)節(jié)氣囊內(nèi)壓力的大小，使得兩支撐盾交互前行，且裝管片時(shí)，兩個(gè)內(nèi)漲式反力支撐盾均工作，可提供大于2倍軸向力，適應(yīng)性強(qiáng)，可適應(yīng)彎道、大長(zhǎng)隧道施工。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明中第二支撐盾的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3—圖6為本發(fā)明的工作狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1、2所示，本實(shí)施例提供了一種用于管片二次襯砌設(shè)備的內(nèi)漲式反力支撐裝置，包括第一支撐盾I和第二支撐盾3，第一支撐盾I和第二支撐盾3的盾架均為類似圓形的米字型鋼梁，第一支撐盾I的鋼梁中部上設(shè)置有多個(gè)第一推進(jìn)油缸2，第一推進(jìn)油缸2的另一端與與第二支撐盾3的鋼梁中部相連，在第二支撐盾3的周向設(shè)置有若干第二推進(jìn)油缸4，所述第二推進(jìn)油缸4后端與拼裝管片5相對(duì)應(yīng)，在兩個(gè)支撐盾的盾架的側(cè)壁周向均設(shè)置有24個(gè)氣囊卡座，在每個(gè)氣囊卡座內(nèi)對(duì)應(yīng)安設(shè)有氣囊6，在每個(gè)氣囊6上對(duì)應(yīng)設(shè)置有入口8與出口 9，所述入口 8與出口 9與氣囊壓力控制系統(tǒng)相連，通過氣囊壓力控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)氣囊的漲大和縮小來實(shí)現(xiàn)兩支撐盾的交互支撐。
[0018]當(dāng)然，本發(fā)明支撐盾的個(gè)數(shù)并不局限于上述兩個(gè)支撐盾的組合，本發(fā)明也可以設(shè)置一個(gè)支撐盾來達(dá)到本發(fā)明的目的。
[0019]本實(shí)施例中的氣囊由橡膠材料制成，每個(gè)氣囊內(nèi)的壓力范圍為:500MPa~1000MPa。在氣囊內(nèi)充入空氣或液體，當(dāng)充入空氣時(shí)，氣囊壓力控制系統(tǒng)為氣動(dòng)控制，當(dāng)充入液體時(shí)，氣囊壓力控制系統(tǒng)為液壓控制，其中液體可以為水或其它液體。本發(fā)明中，氣囊設(shè)置的數(shù)量越多，對(duì)隧道內(nèi)壁表面的壓力越小，對(duì)隧道內(nèi)壁表面的損傷越小，而且通過改變氣囊長(zhǎng)度，可以改變氣囊對(duì)隧道內(nèi)壁表面的摩擦力大小。
[0020]本發(fā)明用于在管片襯砌的過程中起到支撐和推進(jìn)作用，其工作步驟為:
步驟一:第一支撐盾氣囊收壓，第一推進(jìn)油缸頂住第二支撐盾開始步進(jìn)，如圖3所示； 步驟二:第一支撐盾氣囊充壓，使第一支撐盾的氣囊漲大，并凸出盾架側(cè)壁來頂緊隧道內(nèi)壁，同時(shí)，控制第二支撐盾上的氣囊收壓，為第二支撐盾前進(jìn)做準(zhǔn)備，如圖4所示；
步驟三:第二推進(jìn)油缸伸長(zhǎng)頂住管片，第一推進(jìn)油缸同步收縮，使第二支撐盾前行，步進(jìn)一定距離后第二支撐盾氣囊充壓，使第二支撐盾氣囊頂緊隧道內(nèi)壁，同步拼裝管片，如圖5所示；步驟四:管片安裝后，達(dá)到起始狀態(tài)，重復(fù)上述步驟進(jìn)行下一環(huán)管片的安裝，如圖6所不O
[0021]在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)周期內(nèi)，第二推進(jìn)油缸均作用于管片上，以提供足夠大且持續(xù)的力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于管片二次襯砌設(shè)備的內(nèi)漲式反力支撐裝置，包括支撐盾，在支撐盾的盾架周向設(shè)置有多個(gè)推進(jìn)油缸，其特征在于支撐盾的盾架的側(cè)壁周向均設(shè)置有多個(gè)氣囊，在每個(gè)氣囊上對(duì)應(yīng)設(shè)置有入口與出口，所述入口和出口與氣囊壓力控制系統(tǒng)相連，所述氣囊壓力控制系統(tǒng)用于調(diào)整氣囊內(nèi)的壓力大小，從使氣囊漲大和縮小。2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)漲式反力支撐裝置，其特征在于，當(dāng)氣囊內(nèi)漲緊時(shí)，其外表面凸出對(duì)應(yīng)的盾架側(cè)壁。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)漲式反力支撐裝置，其特征在于設(shè)置有兩組支撐盾，分別為第一支撐盾和第二支撐盾，第一支撐盾的第一推進(jìn)油缸與第二支撐盾的盾架相連，第二支撐盾的第二推進(jìn)油缸后端與拼裝管片相對(duì)應(yīng)，在每個(gè)支撐盾上對(duì)應(yīng)設(shè)置有氣囊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)漲式反力支撐裝置，其特征在于，第一支撐盾和第二支撐盾的盾架均為米字型鋼梁，所述第一推進(jìn)油缸設(shè)置在第一支撐盾的鋼梁中部上，并與第二支撐盾的鋼梁中部相連，各個(gè)第二推進(jìn)油缸間隔設(shè)置在第二支撐盾的外周周向位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)漲式反力支撐裝置，其特征在于，在支撐盾的盾架側(cè)壁周向固設(shè)有氣囊卡座，所述氣囊安設(shè)在氣囊卡座內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)漲式反力支撐裝置，其特征在于，每個(gè)氣囊內(nèi)的壓力范圍為:500MPa~1000MPa，在每個(gè)支撐盾的側(cè)壁周向設(shè)置有16~36個(gè)氣囊。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)漲式反力支撐裝置，其特征在于，當(dāng)充入空氣時(shí)，氣囊壓力控制系統(tǒng)為氣動(dòng)控制，當(dāng)充入液體時(shí)，氣囊壓力控制系統(tǒng)為液壓控制，其中液體可以為水或其它液體。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于管片二次襯砌設(shè)備的內(nèi)漲式反力支撐裝置，包括支撐盾，在支撐盾的盾架周向設(shè)置有多個(gè)推進(jìn)油缸，其特征在于支撐盾的盾架的側(cè)壁周向均設(shè)置有多個(gè)氣囊，在每個(gè)氣囊上對(duì)應(yīng)設(shè)置有入口與出口，所述入口和出口與氣囊壓力控制系統(tǒng)相連，所述氣囊壓力控制系統(tǒng)用于調(diào)整氣囊內(nèi)的壓力大小，從使氣囊漲大和縮小。本發(fā)明通過在支撐盾的盾架側(cè)壁周向設(shè)置若干氣囊，通過內(nèi)漲緊氣囊來使氣囊頂緊隧道內(nèi)壁，從而提供設(shè)備前進(jìn)所需要的摩擦力，使隧道內(nèi)壁周圈受力均勻，避免了由于剛性支撐造成的原隧道的破壞，適用內(nèi)表面凸凹不平的隧道。
【IPC分類】E21D11/08, E21D9/06
【公開號(hào)】CN105156133
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510631313
【發(fā)明人】徐永, 童彪, 張文凱, 孫劍斌, 楊兵寬, 于珍珍, 周紅霞
【申請(qǐng)人】中鐵科工集團(tuán)軌道交通裝備有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月29日