一種用于管片二次襯砌設備的內漲式反力支撐裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種隧道施工設備，尤其涉及一種用于管片二次襯砌設備的內漲式反力支撐裝置。
【背景技術】
[0002]隨著盾構隧道的應用越來越廣泛，從早期的公路、鐵路隧道發展到今天的地鐵、電纜、取排水道等。隧道的多元化應用，使得隧道的結構強度、使用年限及防水能力等也有了更高的要求。在空間相對狹小的區域開挖隧道通常不適合盾構機作業，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，而且結構強度較弱，這就需要對隧道進行二次襯砌管片以滿足隧道的特殊使用要求。
[0003]而現有的管片二次襯砌設備的支撐裝置包括支撐盾，在支撐盾的側端對稱設置有撐靴，在支撐盾上設置有推進油缸支撐盾，這種管片二次襯砌設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使設備前進。由于初次襯砌的管片結構強度較弱，不足以支撐設備推進，而通過使用大撐靴的方案在推進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，會導致撐靴的受力不均勻，影響設備的前進；另外，在隧道薄弱地帶，容易損壞初次襯砌的隧道。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供結構簡單、施工過程中不損傷隧道內壁表面的用于管片二次襯砌設備的內漲式反力支撐裝置。
[0005]本發明所采用的技術方案為:一種用于管片二次襯砌設備的內漲式反力支撐裝置，包括支撐盾，在支撐盾的盾架周向設置有多個推進油缸，其特征在于支撐盾的盾架的側壁周向均設置有多個氣囊，在每個氣囊上對應設置有入口與出口，所述入口和出口與氣囊壓力控制系統相連，所述氣囊壓力控制系統用于調整氣囊內的壓力大小，從使氣囊漲大和縮小。
[0006]按上述技術方案，當氣囊內漲緊時，其外表面凸出對應的盾架側壁。
[0007]按上述技術方案，設置有兩組支撐盾，分別為第一支撐盾和第二支撐盾，第一支撐盾的第一推進油缸與第二支撐盾的盾架相連，第二支撐盾的第二推進油缸后端與拼裝管片相對應，在每個支撐盾上對應設置有氣囊。
[0008]按上述技術方案，第一支撐盾和第二支撐盾的盾架均為米字型鋼梁，所述第一推進油缸設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，各個第二推進油缸間隔設置在第二支撐盾的外周周向位置。
[0009]按上述技術方案，在每個支撐盾的側壁周向固設有氣囊卡座，所述氣囊安設在氣囊卡座內。
[0010]按上述技術方案，每個氣囊內的壓力范圍為:500MPa~1000MPa，在每個支撐盾的側壁周向設置有16~36個氣囊。
[0011]按上述技術方案，當充入空氣時，氣囊壓力控制系統為氣動控制，當充入液體時，氣囊壓力控制系統為液壓控制，其中液體可以為水或其它液體。
[0012]本發明所取得的有益效果為:本發明通過在支撐盾的盾架側壁周向設置若干氣囊，通過內漲緊氣囊來使氣囊頂緊隧道內壁，從而提供設備前進所需要的摩擦力，使隧道內壁周圈受力均勻，避免了由于剛性支撐造成的初次襯砌隧道的破壞，且適用內表面凸凹不平的隧道；當設置兩組支撐盾時，通過調節氣囊內壓力的大小，使得兩支撐盾交互前行，且裝管片時，兩個內漲式反力支撐盾均工作，可提供大于2倍軸向力，適應性強，可適應彎道、大長隧道施工。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的結構示意圖。
[0014]圖2為本發明中第二支撐盾的結構示意圖。
[0015]圖3—圖6為本發明的工作狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0017]如圖1、2所示，本實施例提供了一種用于管片二次襯砌設備的內漲式反力支撐裝置，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的鋼梁中部上設置有多個第一推進油缸2，第一推進油缸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的周向設置有若干第二推進油缸4，所述第二推進油缸4后端與拼裝管片5相對應，在兩個支撐盾的盾架的側壁周向均設置有24個氣囊卡座，在每個氣囊卡座內對應安設有氣囊6，在每個氣囊6上對應設置有入口8與出口 9，所述入口 8與出口 9與氣囊壓力控制系統相連，通過氣囊壓力控制系統調節氣囊的漲大和縮小來實現兩支撐盾的交互支撐。
[0018]當然，本發明支撐盾的個數并不局限于上述兩個支撐盾的組合，本發明也可以設置一個支撐盾來達到本發明的目的。
[0019]本實施例中的氣囊由橡膠材料制成，每個氣囊內的壓力范圍為:500MPa~1000MPa。在氣囊內充入空氣或液體，當充入空氣時，氣囊壓力控制系統為氣動控制，當充入液體時，氣囊壓力控制系統為液壓控制，其中液體可以為水或其它液體。本發明中，氣囊設置的數量越多，對隧道內壁表面的壓力越小，對隧道內壁表面的損傷越小，而且通過改變氣囊長度，可以改變氣囊對隧道內壁表面的摩擦力大小。
[0020]本發明用于在管片襯砌的過程中起到支撐和推進作用，其工作步驟為:
步驟一:第一支撐盾氣囊收壓，第一推進油缸頂住第二支撐盾開始步進，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，并凸出盾架側壁來頂緊隧道內壁，同時，控制第二支撐盾上的氣囊收壓，為第二支撐盾前進做準備，如圖4所示；
步驟三:第二推進油缸伸長頂住管片，第一推進油缸同步收縮，使第二支撐盾前行，步進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壁，同步拼裝管片，如圖5所示；步驟四:管片安裝后，達到起始狀態，重復上述步驟進行下一環管片的安裝，如圖6所不O
[0021]在整個運轉周期內，第二推進油缸均作用于管片上，以提供足夠大且持續的力。
【主權項】
1.一種用于管片二次襯砌設備的內漲式反力支撐裝置，包括支撐盾，在支撐盾的盾架周向設置有多個推進油缸，其特征在于支撐盾的盾架的側壁周向均設置有多個氣囊，在每個氣囊上對應設置有入口與出口，所述入口和出口與氣囊壓力控制系統相連，所述氣囊壓力控制系統用于調整氣囊內的壓力大小，從使氣囊漲大和縮小。2.根據權利要求1或2所述的內漲式反力支撐裝置，其特征在于，當氣囊內漲緊時，其外表面凸出對應的盾架側壁。3.根據權利要求1或2所述的內漲式反力支撐裝置，其特征在于設置有兩組支撐盾，分別為第一支撐盾和第二支撐盾，第一支撐盾的第一推進油缸與第二支撐盾的盾架相連，第二支撐盾的第二推進油缸后端與拼裝管片相對應，在每個支撐盾上對應設置有氣囊。4.根據權利要求3所述的內漲式反力支撐裝置，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，所述第一推進油缸設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，各個第二推進油缸間隔設置在第二支撐盾的外周周向位置。5.根據權利要求1或2所述的內漲式反力支撐裝置，其特征在于，在支撐盾的盾架側壁周向固設有氣囊卡座，所述氣囊安設在氣囊卡座內。6.根據權利要求1或2所述的內漲式反力支撐裝置，其特征在于，每個氣囊內的壓力范圍為:500MPa~1000MPa，在每個支撐盾的側壁周向設置有16~36個氣囊。7.根據權利要求1或2所述的內漲式反力支撐裝置，其特征在于，當充入空氣時，氣囊壓力控制系統為氣動控制，當充入液體時，氣囊壓力控制系統為液壓控制，其中液體可以為水或其它液體。
【專利摘要】本發明公開了一種用于管片二次襯砌設備的內漲式反力支撐裝置，包括支撐盾，在支撐盾的盾架周向設置有多個推進油缸，其特征在于支撐盾的盾架的側壁周向均設置有多個氣囊，在每個氣囊上對應設置有入口與出口，所述入口和出口與氣囊壓力控制系統相連，所述氣囊壓力控制系統用于調整氣囊內的壓力大小，從使氣囊漲大和縮小。本發明通過在支撐盾的盾架側壁周向設置若干氣囊，通過內漲緊氣囊來使氣囊頂緊隧道內壁，從而提供設備前進所需要的摩擦力，使隧道內壁周圈受力均勻，避免了由于剛性支撐造成的原隧道的破壞，適用內表面凸凹不平的隧道。
【IPC分類】E21D11/08, E21D9/06
【公開號】CN105156133
【申請號】CN201510631313
【發明人】徐永, 童彪, 張文凱, 孫劍斌, 楊兵寬, 于珍珍, 周紅霞
【申請人】中鐵科工集團軌道交通裝備有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月29日