一種護(hù)盾式tbm中u型梁安裝裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種TBM隧洞支護(hù)技術(shù)，具體涉及一種護(hù)盾式TBM中U型梁安裝裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]TBM隧洞施工方法由于具有施工速度快、施工環(huán)境粉塵小等優(yōu)勢(shì)，在水電引水隧洞、公鐵交通隧道的施工中得到了廣泛應(yīng)用。在TBM施工過程中，隨著刀盤不斷向前掘進(jìn)，開挖面自TBM護(hù)盾后方不斷被揭露，此時(shí)需在圍巖揭露區(qū)進(jìn)行一次支護(hù)作業(yè)。一次支護(hù)效率不僅關(guān)系圍巖的穩(wěn)定及人員的安全，還直接影響到TBM的掘進(jìn)速度?，F(xiàn)在護(hù)盾式TBM的U型梁安裝器位于護(hù)盾內(nèi)側(cè)，U型梁的組裝均在安裝器內(nèi)側(cè)進(jìn)行。由于安裝器尺寸小于圍巖開挖內(nèi)尺寸，導(dǎo)致拼裝完成的整環(huán)U型梁弧度與開挖洞壁不匹配，嚴(yán)重影響了 U型梁的安裝效率與工作性能。因此，急需研發(fā)一種U型梁的安裝裝置及方法，以改善U型梁的拼裝效率及工作性會(huì)泛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種護(hù)盾式TBM中U型梁安裝裝置及方法，以解決護(hù)盾式TBM中U型梁安裝器弧度與開挖洞壁不匹配的問題，本發(fā)明可以解決TBM安裝器與開挖洞壁不匹配導(dǎo)致U型梁無法緊貼洞壁、接頭連接不牢的問題，能夠顯著改善U型梁的受力狀態(tài)，充分發(fā)揮其支護(hù)性能；同時(shí)能夠有效提高U型梁的安裝效率，進(jìn)而提高TBM的掘進(jìn)效率。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種護(hù)盾式TBM中U型梁安裝裝置，包括設(shè)置于隧洞中的U型梁安裝器，所述的U型梁安裝器為圓筒狀，U型梁安裝器的外沿上固定有若干弧形鋼板，所述的弧形鋼板組成曲率半徑等于U型梁安裝器外徑的圓筒，弧形鋼板的外側(cè)設(shè)有若干U型梁，相鄰的U型梁通過接頭連接。
[0006]進(jìn)一步地，U型梁安裝器與隧洞頂部的圍巖開挖壁面之間設(shè)有保護(hù)盾。
[0007]進(jìn)一步地，所述的弧形鋼板共十二個(gè)。
[0008]進(jìn)一步地，每個(gè)弧形鋼板的兩端與其曲率中心連線的夾角均為30°。
[0009]進(jìn)一步地，所述的U型梁共六個(gè)。
[0010]進(jìn)一步地，所述的弧形鋼板通過焊接方式與U型梁安裝器的外沿固定。
[0011 ] 一種護(hù)盾式TBM中U型梁安裝方法，包括以下步驟:
[0012]步驟一:在U型梁安裝器的后方焊接若干弧形鋼板，弧形鋼板組成曲率半徑等于U型梁安裝器外徑的圓筒；
[0013]步驟二:將其中一節(jié)U型梁放置在最下端的弧形鋼板上;接著旋轉(zhuǎn)U型梁安裝器將放置在弧形鋼板上的U型梁轉(zhuǎn)至一側(cè)，讓出鄰接U型梁的安裝空間；在讓出的安裝空間上將鄰接U型梁放置在弧形鋼板上，兩相鄰的弧形鋼板通過接頭連接;依此將一環(huán)內(nèi)所有U型梁及接頭安裝完成，形成整環(huán)U型梁；
[0014]步驟三:將組裝完成的整環(huán)U型梁拖出，通過調(diào)整接頭使整環(huán)U型梁與圍巖開挖壁面緊密貼合。
[0015]進(jìn)一步地，U型梁安裝器與隧洞頂部的圍巖開挖壁面之間設(shè)有保護(hù)盾。
[0016]進(jìn)一步地，所述的弧形鋼板共十二個(gè)，每個(gè)弧形鋼板的兩端與其曲率中心連線的夾角均為30° ;整環(huán)U型梁包括六個(gè)U型梁。
[0017]進(jìn)一步地，步驟二中旋轉(zhuǎn)U型梁安裝器時(shí)，每次的旋轉(zhuǎn)方向相同，每次的旋轉(zhuǎn)弧度為一節(jié)U型梁及一個(gè)接頭的弧度之和。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0019]本發(fā)明裝置通過在U型梁安裝器后方固定弧形鋼板，改變了整環(huán)U型梁的連接弧度，解決了 U型梁安裝器與U型梁弧度不匹配導(dǎo)致U型梁組裝困難，組裝完成后無法緊貼洞壁、接頭連接不牢的問題，該裝置能夠顯著改善U型梁的受力狀態(tài)，充分發(fā)揮其支護(hù)性能；同時(shí)能夠有效提高U型梁的安裝效率，進(jìn)而提高TBM的掘進(jìn)效率。
[0020]進(jìn)一步地，在U型梁安裝器與隧洞頂部的圍巖開挖壁面之間設(shè)置保護(hù)盾，可以防止圍巖揭露區(qū)塌方與落石，有效保護(hù)了支護(hù)施工人員及機(jī)械設(shè)備的安全。
[0021]本發(fā)明方法在U型梁安裝器的后方焊接若干弧形鋼板，弧形鋼板組成曲率半徑等于U型梁安裝器外徑的圓筒;然后將其中一節(jié)U型梁放置在最下端的弧形鋼板上;接著旋轉(zhuǎn)U型梁安裝器將放置在弧形鋼板上的U型梁轉(zhuǎn)至一側(cè)，讓出鄰接U型梁的安裝空間；在讓出的安裝空間上將鄰接U型梁放置在弧形鋼板上，兩相鄰的弧形鋼板通過接頭連接;依此將一環(huán)內(nèi)所有U型梁及接頭安裝完成，形成整環(huán)U型梁；最后將組裝完成的整環(huán)U型梁拖出，通過調(diào)整接頭使整環(huán)U型梁與圍巖開挖壁面緊密貼合，可以解決TBM安裝器與開挖洞壁不匹配導(dǎo)致U型梁無法緊貼洞壁、接頭連接不牢的問題。能夠顯著改善U型梁的受力狀態(tài)，充分發(fā)揮其支護(hù)性能；同時(shí)能夠有效提高U型梁的安裝效率，進(jìn)而提高TBM的掘進(jìn)效率。
[0022]進(jìn)一步地，旋轉(zhuǎn)U型梁安裝器時(shí)，每次的旋轉(zhuǎn)方向相同，每次的旋轉(zhuǎn)弧度為一節(jié)U型梁及一個(gè)接頭的弧度之和，保證了安裝精度。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的U型梁安裝正式圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的U型梁安裝側(cè)視圖。
[0025]其中，1、U型梁安裝器;2、弧形鋼板;3、U型梁;4、接頭;5、保護(hù)盾;6、圍巖開挖壁面。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0027]參見圖1至圖2，一種護(hù)盾式TBM中U型梁安裝裝置，包括設(shè)置于隧洞中的U型梁安裝器l，u型梁安裝器1與隧洞頂部的圍巖開挖壁面6之間設(shè)有保護(hù)盾5，所述的U型梁安裝器1為圓筒狀，U型梁安裝器1的外沿上焊接固定有十二個(gè)弧形鋼板2，每個(gè)弧形鋼板2的兩端與其曲率中心連線的夾角均為30°，所述的弧形鋼板2組成曲率半徑等于U型梁安裝器1外徑的圓筒，弧形鋼板2的外側(cè)設(shè)有六個(gè)U型梁3，相鄰的U型梁3通過接頭4連接。
[0028]一種護(hù)盾式TBM中U型梁安裝方法，包括以下步驟:
[0029]步驟一:在U型梁安裝器1與隧洞頂部的圍巖開挖壁面6之間設(shè)置保護(hù)盾5，在U型梁安裝器1的后方焊接十二個(gè)弧形鋼板2，每個(gè)弧形鋼板2的兩端與其曲率中心連線的夾角均為