一种二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置及其施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置及其施工方法，该装置包括盾构机、后配套拖车、行走牵引梁、皮带机、二次衬砌模板和模板拼装机；所述盾构机用于隧道掘进；所述后配套拖车用于用于放置盾构机的动力站和控制箱，并随着盾构机一起前进；所述行走牵引梁的一端与盾构机固定连接，其另一端与后配套拖车固定连接，所述行走牵引梁上设有凹槽；所述皮带机设置在行走牵引梁的凹槽内，用于运输盾构施工所需物资及产生的渣土；所述二次衬砌模板采用分模板结构；所述模板拼装机滑动安装在所述行走牵引梁上，用于对二次衬砌模板进行拼装和拆卸。本发明专利技术可以保证二次衬砌拼装与盾构推进同步施工，能够提高盾构施工效率，缩短施工工期。

A Lining Construction Device for Shield Tunnel with Secondary Lining Synchronized Construction and Its Construction Method

The invention discloses a lining construction device for synchronous construction of secondary lining shield and its construction method. The device comprises a shield machine, a rear matching trailer, a walking traction beam, a belt conveyor, a secondary lining template and a template assembler; the shield machine is used for tunnel tunneling; the rear matching trailer is used for power station and control box of the shield machine, and is used together with the shield machine. One end of the walking traction beam is fixedly connected with the shield machine, the other end is fixedly connected with the rear supporting trailer, and the walking traction beam is provided with a groove; the belt conveyor is arranged in the groove of the walking traction beam for transporting the materials needed for shield construction and the slag generated; the secondary lining formwork adopts a separate formwork structure; the formwork assembler slides and is installed in the said structure. The walking traction beam is used for assembling and disassembling the secondary lining formwork. The invention can ensure synchronous construction of secondary lining assembly and shield driving, improve shield construction efficiency and shorten construction period.

【技术实现步骤摘要】
一种二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置及其施工方法
本专利技术属于盾构隧道施工设备
，具体涉及一种二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置及其施工方法，它尤其适用于小直径的盾构隧道施工。
技术介绍
盾构机是一种用于隧道掘进的专用工程机械，现已广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。为保证盾构隧道的防水、防火、防腐蚀等要求，需要在预支管片之内浇筑二次衬砌，使之与管片共同受力。目前盾构隧道的二次衬砌施工工序较为复杂，对洞内材料运输车辆的通行造成很大影响，特别是市政工程中的污水输送隧道工程，因单线距离长、工期紧张、成形隧洞直径小，导致运输车辆根本没有通过的空间，可见传统的二次衬砌台车无法满足同步施工要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置及其施工方法，它采用二次衬砌拼装与盾构推进同步施工，能够提高盾构施工效率，缩短施工工期。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置，包括盾构机、后配套拖车、行走牵引梁、皮带机、二次衬砌模板和模板拼装机；其中，所述盾构机用于隧道掘进；所述后配套拖车用于放置盾构机的动力站和控制箱，并随着盾构机一起前进；所述行走牵引梁的一端与盾构机固定连接，其另一端与后配套拖车固定连接，所述行走牵引梁上设有凹槽；所述皮带机设置在行走牵引梁的凹槽内，用于运输盾构施工所需物资及产生的渣土；所述二次衬砌模板采用分模板结构；所述模板拼装机滑动安装在所述行走牵引梁上，用于对二次衬砌模板进行拼装和拆卸。按上述技术方案，所述二次衬砌模板包括依次呈环状连接的第一标准块分模板、第二标准块分模板、第一邻接块分模板、K块分模板和第二邻接块分模板。按上述技术方案，所述分模板之间通过螺栓连接成环。按上述技术方案，所述二次衬砌模板上设有混凝土浇筑口和观察窗口。按上述技术方案，所述模板拼装机包括滑动安装在所述行走牵引梁上的固定架、安装在所述固定架外的内齿轴承、安装在所述内齿轴承外的回转架、安装在所述回转架上的模板抓取机构以及安装在所述固定架上的液压马达，所述内齿轴承的定圈与固定架固定连接，其动圈与回转机固定连接，所述内齿轴承的动圈上设有与液压马达的小齿轮相啮合的外圈齿，所述模板抓取机构通过内置的伸缩油缸对二次衬砌模板进行拼装和拆卸。按上述技术方案，所述固定架的形状为环状，其设置在行走牵引梁的外周。按上述技术方案，所述模板拼装机与行走牵引梁之间安装有行走油缸，所述行走油缸通过自身的伸缩实现模板拼装机在行走牵引梁上的滑动。按上述技术方案，该装置还包括滑动安装在行走牵引梁上的吊运机，所述吊运机用于运输二次衬砌模板的分模板。一种二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置的施工方法，包括以下步骤：1、盾构机向前推进一环管片的距离，完成一环管片的拼装后，进行钢筋笼的绑扎；2、将一套二次衬砌模板吊运至该套管片处，并将模板拼装机移动至该套管片处，进行该套二次衬砌模板的拼装，使其形成用于浇筑混凝土的环状密封腔；3、浇筑混凝土；4、盾构机向前推进又一环管片距离，完成又一环管片拼装后，进行钢筋笼的绑扎，参照步骤2拼装第二套二次衬砌模板，然后进行混凝土浇筑；5、重复步骤4、完成多段混凝土的浇筑；6、待先浇筑的混凝土完成养护后，将模板拼装机移动至该已完成养护的混凝土处，并对此处的二次衬砌模板进行拆除，进行循环使用。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术通过在盾构机与后配套拖车之间安装行走牵引梁，并在行走牵引梁内安装皮带机运输盾构施工所需物资及产生的渣土，与此同时，通过模板拼装机在行走牵引梁上的滑动可以对分模板结构的模板拼装机进行拼装和拆卸，整个施工过程，二次衬砌拼装与盾构推进互不影响，可以同步施工，从而提高盾构施工效率，缩短施工工期。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术实施例的结构示意图；图2是本专利技术实施例的断面示意图；图3是本专利技术实施例中二次衬砌模板的立体图；图4是本专利技术实施例中二次衬砌模板的结构示意图；图5是专利技术实施例中第一标准块分模板的结构示意图。图中：1-推进油缸、2-盾构机、3-钢筋笼、4-管片、5-管片拼装机、6-二次衬砌模板、6.1-第一标准块分模板、6.2-第二标准块分模板、6.3-第一邻接块分模板、6.4-第二邻接块分模板、6.5-K块分模板、7-二次衬砌、8-行走牵引梁、8.1-凹槽、9-吊运机、10-模板拼装机、10.1-固定架、10.2-回转架、10.3-模板抓取机构、11-皮带机、12-行走油缸。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一种二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置，包括盾构机2、后配套拖车(图中未示意)、行走牵引梁8、皮带机11、二次衬砌模板6和模板拼装机10；其中，盾构机2用于隧道掘进，其通过推进油缸1推动盾构前进；后配套拖车用于放置盾构机的动力站和控制箱，并随着盾构机一起前进；行走牵引梁8的一端与盾构机2固定连接，其另一端与后配套拖车固定连接，如图2所示，行走牵引梁8上设有凹槽8.1、具体的，该凹槽为开口朝上的U型槽，优选凹槽开设在行走牵引梁的中介位置；皮带机11设置在行走牵引梁的凹槽8.1内，用于运输盾构施工所需物资及产生的渣土，渣土先由皮带机输送到后配套拖车的后部，掉落在渣土车后，由渣土车输送出隧道；二次衬砌模板6采用分模板结构，其由若干个分模板组成；模板拼装机10滑动安装在行走牵引梁8上，用于对二次衬砌模板进行拼装和拆卸。在本专利技术的优选实施例中，如图3-图5所示，二次衬砌模板为由5块分模板拼装而成的环状结构，可以径向拆装，分模板均采用钢板焊接而成，然后用螺栓连接成环，并使配合面贴合紧密，形成环状密封腔用于混凝土浇筑。该5块分模板为依次连接的第一标准块分模板6.1、第二标准块分模板6.2、第一邻接块分模板6.3、K块分模板6.5和第二邻接块分模板6.4，第一标准块分模板和第二标准块分模板的结构相同，、第一邻接块分模和第二邻接块分模板的结构相同。另外，二次衬砌模板上设有混凝土浇筑口和观察窗口。在本专利技术的优选实施例中，如图2所示，模板拼装机10包括滑动安装在行走牵引梁8上的固定架10.1、安装在固定架10.1外的内齿轴承(图中未示意)、安装在内齿轴承外的回转架10.2、安装在回转架10.2上的模板抓取机构10.3以及安装在固定架上的液压马达(图中未示意)，内齿轴承的定圈与固定架固定连接，其动圈与回转机固定连接，内齿轴承的动圈上设有与液压马达的小齿轮相啮合的外圈齿，液压马达工作时通过其小齿轮与内齿轴承的吃啮合传动驱动回转架做回转运动，模板抓取机构10.3通过内置的伸缩油缸对二次衬砌模板进行拼装和拆卸。管片拼装机能够拼装管片和模板，模板拼装机只能拼装模板。同步施工时，这两种拼装机都拼装模板；不需要同步施工时，管片拼装机只拼装管片，模板拼装机不需要工作。在本专利技术的优选实施例中，如图2所示，固定架10.1的形状为环状，其设置在行走牵引梁8的外周，以给皮带机和吊运机足够的空间，使固定架的运行与皮带机或吊运机互不干涉。在本专利技术的优选实施例中，如图2所示，模板拼装机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置，其特征在于，包括盾构机、后配套拖车、行走牵引梁、皮带机、二次衬砌模板和模板拼装机；其中，所述盾构机用于隧道掘进；所述后配套拖车用于放置盾构机的动力站和控制箱，并随着盾构机一起前进；所述行走牵引梁的一端与盾构机固定连接，其另一端与后配套拖车固定连接，所述行走牵引梁上设有凹槽；所述皮带机设置在行走牵引梁的凹槽内，用于运输盾构施工所需物资及产生的渣土；所述二次衬砌模板采用分模板结构；所述模板拼装机滑动安装在所述行走牵引梁上，用于对二次衬砌模板进行拼装和拆卸。

【技术特征摘要】
1.一种二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置，其特征在于，包括盾构机、后配套拖车、行走牵引梁、皮带机、二次衬砌模板和模板拼装机；其中，所述盾构机用于隧道掘进；所述后配套拖车用于放置盾构机的动力站和控制箱，并随着盾构机一起前进；所述行走牵引梁的一端与盾构机固定连接，其另一端与后配套拖车固定连接，所述行走牵引梁上设有凹槽；所述皮带机设置在行走牵引梁的凹槽内，用于运输盾构施工所需物资及产生的渣土；所述二次衬砌模板采用分模板结构；所述模板拼装机滑动安装在所述行走牵引梁上，用于对二次衬砌模板进行拼装和拆卸。2.根据权利要求1所述的二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置，其特征在于，所述二次衬砌模板包括依次呈环状连接的第一标准块分模板、第二标准块分模板、第一邻接块分模板、K块分模板和第二邻接块分模板。3.根据权利要求2所述的二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置，其特征在于，所述分模板之间通过螺栓连接成环。4.根据权利要求1或2所述的二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置，其特征在于，所述二次衬砌模板上设有混凝土浇筑口和观察窗口。5.根据权利要求1所述的二次衬砌同步施工盾构的衬砌施工装置，其特征在于，所述模板拼装机包括滑动安装在所述行走牵引梁上的固定架、安装在所述固定架外的内齿轴承、安装在所述内齿轴承外的回转架、安装在所述回转架上的模板抓取机构以及安装在所述固定架上的液压马达，所述内齿轴承的定圈与固定架固定连接，其动圈与回...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，王开强，孙庆，王志云，伍勇军，崔健，吴剑波，
申请(专利权)人：中建三局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42