[發明專利]能小角度翻轉且快速拼裝矩形管片的矩形盾構及拼裝方法

有效

• 申請號: 201410506852.8
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104314590B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 李建斌;賈連輝;范磊;董艷萍;王小濤;龔廷民;陳世友
• 申請（專利權）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D11/40
• 分類號: E21D11/40;E21D11/04
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司41125
• 代理人: 張紹琳,鄭園

1.一種能小角度翻轉且快速拼裝矩形管片的矩形盾構，包括護盾結構（3），在護盾結構前端設置有掘進裝置（1），在護盾結構內設置有排渣系統（2）和管片拼裝系統（4），在護盾結構后部設置的后配套系統（5），其特征在于：所述管片拼裝系統（4），包括兩種矩形管節（405）、多功能小車一（403）、多功能小車二（404）、抓舉裝置（401）和活動軌道（402）；多功能小車一（403）和多功能小車二（404）可沿著活動軌道（402）對矩形管節（405）進行運輸，并通過抓舉裝置（401）對矩形管節（405）進行翻轉拼裝。

2.根據權利要求1所述的能小角度翻轉且快速拼裝矩形管片的矩形盾構，其特征在于：所述每個矩形管節（405）均是由上底邊、下底邊、左側邊、右側邊四個條邊組成的呈環狀矩形，且四條邊的直角拐點處采用圓角過渡，在每個矩形管節（405）左側邊和右側邊的厚度方向上各設置有一個不等邊倒角，所述兩個不等邊倒角關于整個管節的重心點中心對稱。

3.根據權利要求2所述的能小角度翻轉且快速拼裝矩形管片的矩形盾構，其特征在于：所述矩形管節（405）分為A形矩形管節和B形矩形管節，所述A形矩形管節是由在矩形管節（405）左右側邊上橫向截斷而產生的正U形管片一（4052）和倒U形管片一（4051）組成，正U形管片一（4052）和倒U形管片一（4051）在高度方向上有高度差；所述B形矩形管節是由在矩形管節（405）左右側邊上橫向截斷產生的正U形管片二（4054）和倒U形管片二（4053）組成，且正U形管片二（4054）和倒U形管片二（4053）的高度差絕對值與正U形管片一（4052）和倒U形管片一（4051）高度差絕對值相等；在四種U形管片的重心處均設置有一個吊裝絲孔（4055），兩側設置有若干個縱向手孔（4056），U形開口處設置有若干個豎向手孔（4057），兩種手孔均通過螺栓連接；A形矩形管節和B形矩形管節沿隧道鋪設方向交錯鋪設，四種U形管片均繼承了矩形管節（405）的不等邊倒角特性。

4.根據權利要求3所述的能小角度翻轉且快速拼裝矩形管片的矩形盾構，其特征在于拼裝方法如下：

a、將正U形管片一（4052）放置到多功能小車二（404）上，且其橫截面與隧道架設方向平行；

b、當多功能小車二（404）將正U形管片一（4052）從隧道后方運輸于隧道前方后，多功能小車二（404）小幅舉升正U形管片一（4052）并逆時針旋轉90°，正U形管片一（4052）的橫截面由原來的與隧道架設方向平行變為垂直；

c、再通過抓舉裝置（401）對正U形管片一（4052）進行小角度調節，將調整好的正U形管片一（4052）與架設完畢的矩形管節下底邊處組對，完成對正U形管片一（4052）的安裝；

d、將倒U形管片一（4051）放置到多功能小車一（403）上，且其橫截面與隧道架設方向平行；

e、當多功能小車一（403）將倒U形管片一（4051）運輸到護盾結構（3）后，多功能小車一（403）將倒U形管片一（4051）小幅舉升并逆時針旋轉90°，倒U形管片一（4051）的橫截面由原來的與隧道架設方向平行變為垂直；

f、驅動抓舉裝置（401）將倒U形管片一（4051）拼裝到正U形管片一（4051）上并進行連接固定，完成A形矩形管節的拼裝；

g、同理，分別用多功能小車一（403）、多功能小車二（404）分別運輸倒U形管片二（4053）、正U形管片二（4054），并利用抓舉裝置（401）實現對B形矩形管節的拼裝，最后對已架設完畢的B形矩形管節的環形四邊進行支撐，推進掘進裝置施工新的開挖作業。

5.根據權利要求1所述的能小角度翻轉且快速拼裝矩形管片的矩形盾構，其特征在于：所述護盾結構（3）包括前后依次設置的前盾（301）、中盾（302）和尾盾（303），前盾（301）通過鉸接油缸（304）與中盾（302）相連，中盾（302）通過拖拽油缸與尾盾（303）相連，推進油缸（305）分布在中盾（302）的上底邊和下低邊，其一端支撐在中盾（302）內置隔板上，其另一端支撐在新拼裝完畢的管節上，此外還包括設置在盾體內部前方的人艙裝置（306）。