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申请/专利权人：中铁工程装备集团有限公司

摘要：本发明公开了拼装组合管片的复合式盾构机，安装刀盘推进油缸的主盾后设置有拼装一衬管片的一次拼装机，一次拼装机后方设置有连接支架，连接支架上设置有拼装二衬管片的二次拼装机和辅助拼装油缸，一衬管片和二衬管片通过物料倒运机构分别运输至一次拼装机和二次拼装机的抓取区域，连接支架尾部设置有豆砾石注浆系统，豆砾石注浆系统与一衬管片和二衬管片之间的填充空间相连通。本发明可以在进行隧道掘进时同步铺设两层管片，在两层管片之间进行砾石灌浆加固密封，一衬管片与开挖土层间、一衬砌管片与二衬管片之间形成两层注浆环，使衬砌成型隧道具有极高的强度和极高的密封性能。

主权项：1.拼装组合管片的复合式盾构机，包括盾体（1）及从前至后依次设置的刀盘（101）、刀盘驱动（102）、刀盘推进油缸（103）、螺机（104）和皮带机（105），其特征在于：安装刀盘推进油缸（103）的主盾后设置有拼装一衬管片（201）的一次拼装机（2），一次拼装机（2）后方设置有连接支架（202），连接支架（202）上设置有拼装二衬管片（203）的二次拼装机（3）和辅助拼装油缸（204），一衬管片（201）和二衬管片（203）通过物料倒运机构（4）分别运输至一次拼装机（2）和二次拼装机（3）的抓取区域，连接支架（202）的尾部设置有豆砾石注浆系统，豆砾石注浆系统与一衬管片（201）和二衬管片（203）之间的填充空间相连通；所述物料倒运机构（4）包括第一运输梁（401）、第二运输梁（402）和第三运输梁（403），第一运输梁（401）、第二运输梁（402）和第三运输梁（403）上均设置有管片吊机，第一运输梁（401）设置在一次拼装机（2）和连接支架（202）之间，第二运输梁（402）设置在第三运输梁（403）和第一运输梁（401）之间，第三运输梁（403）设置在设备桥（6）与二次拼装机（3）之间；所述第一运输梁（401）和第三运输梁（403）均为双梁，双梁上设置有双梁吊机，所述第二运输梁（402）为单梁，单梁上设置有单梁吊机（406）；所述辅助拼装油缸（204）设置在连接支架（202）的边沿且与二衬管片（203）的安装位置前后相对；一次拼装机操作一衬管片贴设注浆壁进行拼装，同时刀盘推进油缸临时固定一衬管片；当二次拼装机将二衬管片举升至预定位置后，辅助拼装油缸对二衬管片进行临时支撑，然后将二衬管片与前一环的管片进行连接拼装。

全文数据：拼装组合管片的复合式盾构机技术领域[0001]本发明涉及隧道施工管片拼装技术领域，特别是指拼装组合管片的复合式盾构机。背景技术[0002]近年来城市轨道交通建设和城市地下管廊建设发展迅猛，盾构法施工以施工速度快，对地面环境影响小，经济效益高等优点得到了广泛应用。盾构施工在取得重大经济效益的同时，城市地下隧道建设对城市健康发展带来了很多负面影响，造成的危害主要有以下几个方面：1•盾构施工建设对地下水的径流、排泄、补给、回灌等方面带来了重大的影响，特别是在地下水相对比重较大的城市来说，同步注浆浆液在富水地层中渗透后形成较大密封不透水区域，大量的循环水被固结的浆液破坏了原本的循环路径，导致水位下降，破坏了城市水平衡系统。4[0003]2•随着城市污水隧道的建立，城市污水及工业废水存在向周围地层渗漏的风险，污水一旦渗漏，将对城市地下水造成严重污染，环境破坏，不利于城市的可持续发展。[0004]3•在沿海区域，地下水具有较强腐蚀性，管片受到腐蚀容易发生渗漏风险、地面塌陷等安全隐患。发明内容[0005]针对上述背景技术中的不足，本发明提出拼装组合管片的复合式盾构机，提高了现有技术中管片铺设密封性和耐腐蚀性。[0006]本发明的技术方案是这样实现的：拼装组合管片的复合式盾构机，包括盾体及从前至后依次设置的刀盘、刀盘驱动、刀盘推进油缸、螺机和皮带机，安装刀盘推进油缸的主盾后设置有拼装一衬管片的一次拼装机，一次拼装机后方设置有连接支架，连接支架上设置有拼装二衬管片的二次拼装机和辅助拼装油缸，一衬管片和二衬管片通过物料倒运机构分别运输至二次拼装机和一次拼装机的抓取区域，连接支架尾部设置有豆砾石注浆系统，豆砾石注浆系统与一衬管片和二衬管片之间的填充空间相连通。[0007]所述豆砾石注浆系统包括豆砾石填充头和回填注浆头，豆砾石填充头与豆砾石供给单元相连，回填注浆头与供浆单元相连，豆砾石填充头和回填注浆头均插入二衬管片内与所述填充空间相连通。[0008]所述豆砾石填充头设置在回填注浆头的前方。[0009]所述物料倒运机构包括第一运输梁、第二运输梁和第三运输梁，第一运输梁、第二运输梁和第三运输梁上均设置有管片吊机，第一运输梁设置在一次拼装机和连接支架之间，第二运输梁设置在第三运输梁和第一运输梁之间，第三运输梁设置在设备桥与二次拼装机之间。[0010]所述第一运输梁和第三运输梁均为双梁，双梁上设置有双梁吊机，所述第二运输梁为单梁，单梁上设置有单梁吊机。[0011]所述辅助拼装油缸设置在连接支架的边沿且与二衬管片的安装位置前后相对。[0012]本发明可以在进行隧道掘进时同步铺设两层管片，在两层管片之间进行砾石灌浆加固密封，一衬管片与开挖土层间、一衬砌管片与二衬管片之间形成两层注浆环，使衬砌成型隧道具有极高的强度和极高的密封性能。设置辅助拼装油缸，可以在二衬管片进行拼装时对二衬管片进行临时支护，保证二衬管片安装的便捷性。将吊运单元设置为单梁吊机和双梁吊机相互交叉的形式，可以保证将管片放置在一次拼装机和二次拼装机上的精确性。设置单梁吊机连接二次拼装机和第一运输梁，可以保证一衬管片能够便捷地穿过连接支架而到达一次拼装机的双梁吊机下方。豆砾石注浆系统采用豆砾石和灌浆分开的填充凝固方式，既保证了密封效果，又避免了管片沉降，充分保证了结构强度和密封性能。使用本设备施工的隧道具有以下特点：1具有高密封性和高强度衬砌完成的隧道具有两层管片和两环注浆环双重保护，能使隧道具备高强度和高密封性；2减少对地下水的影响富水地层中，可调控外环注浆材料配比，外层注浆壁为透水层，只起到对外层管片支撑作用，减小对水循环路径的影响；3提尚施工效率一衬管片和二衬管片均为分块式成形管片，盾构机在掘进时能够同步拼装一衬和二衬管片，能够使隧道一次成形，能有效提高对隧道二衬施工的效率。附图说明[0013]为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0014]图1为本发明的主视结构示意图；图2为第一双梁吊机吊运一衬管片的截面示意图；图3为单梁吊机吊运一衬管片的截面示意图。具体实施方式[0015]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0016]如图1-图3所示，拼装组合管片的复合式盾构机，包括盾体i及从前至后依次设置在盾体1内的刀盘101、刀盘驱动102、刀盘推进油缸1〇3、螺机1〇4和皮带机105。刀盘101在刀盘驱动102的带动下进行隧道挖掘，在刀盘推进油缸103的顶进下刀盘1〇1逐渐向前掘进。在刀盘101向前掘进的同时，螺机104不断向盾体1的后方进排渣，螺机104排的渣石通过皮带机105向外排出。[0017]安装刀盘推进油缸103的主盾后设置有拼装一衬官片201的一次汧装机A一认价装机2后方设置有连接支架202。连接支架202上设置有拼装二衬管片2〇3的二次拼装机3和辅助拼装油缸204,一衬管片201和二衬管片203通过物料倒运机构4分别运输至二次拼装机3和一次拼装机2上。所述辅助拼装油缸204设置在连接支架202的边沿，且与二衬管f203的安装位置前后相对。所述物料倒运机构4包括第一运输梁401、第二运输梁4〇2和第三运输梁403,第一运输梁401和第三运输梁403均为双梁，第一运输梁401上设置有第一双梁吊机404,第三运输梁403上设置有第二双梁吊机405。所述第二运输梁402为单梁，单梁上设置有单梁吊机406。第一运输梁401设置在一次拼装机2和连接支架2〇2之间，第二运输梁4〇2设置在二次拼装机3和第一运输梁401之间，第三运输梁4〇3设置在设备桥1〇6与二次拼装机3之间。[0018]管片的运输过程包括一衬管片201的吊运和二衬管片2〇3的吊运，一衬管片201首先在第二双梁吊机405的吊装下运送至单梁吊机406的下方。然后单梁吊机406吊运起一衬管片201穿过连接支架202,一衬管片201穿过连接支架202后至第一双梁吊机401的下方。然后第一双梁吊机401将一衬管片201运送至一次拼装机2的抓取区域。在对刀盘101的开挖环面进行注浆后，形成一次注浆壁5，一次拼装机2操作一衬管片201贴设注浆壁5进行拼装，同时刀盘推进油缸103起临时固定作用，可以保证最前端的一衬管片201稳定的安装。[0019]二衬管片203的吊运过程为:第二双梁吊机405直接将二衬管片203运送至二次拼装机3上，然后二次拼装机3将二衬管片举起安装在一衬管片201的内壁下方，一衬管片201和二衬管片203之间预留有填充空间206。当二次拼装机3将二衬管片203举升至预定位置后，辅助拼装油缸204对二衬管片2〇3进行临时支撑，然后将二衬管片203与前一环的管片进行连接拼装。[0020]盾构机的设备桥6上设置有豆砾石注浆系统，豆砾石注浆系统与一衬管片201和二衬管片203之间的填充空间206相连通。豆砾石注浆系统包括豆砾石填充头601和回填注浆头602,豆砾石填充头6〇1设置在回填注浆头6〇2的前方。豆砾石填充头601与豆砾石供给单元相连，回填注浆头6〇2与供浆单元相连，豆砾石填充头601和回填注浆头602均插入二衬管片203内与所述填充空间2〇6相连通。拼装后一衬管片201和二衬管片203后，首先通过豆砾石填充头601向填充空间2〇6填充豆砾石6〇3,豆砾石603填充完毕后使用通过回填注浆头602向填充空间206进行注浆凝固。[0021]本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。[0022]以上所述仅为本发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.拼装组合管片的复合式盾构机，包括盾体（1及从前至后依次设置的刀盘（101、刀盘驱动（102、刀盘推进油缸（103、螺机（104和皮带机（105，其特征在于:安装刀盘推进油缸（103的主盾后设置有拼装一衬管片201的一次拼装机2，一次拼装机2后方设置有连接支架2〇2，连接支架2〇2上设置有拼装二衬管片203的二次拼装机3和辅助拼装油缸204，一衬管片（201和二衬管片G03通过物料倒运机构4分别运输至二次拼装机3和一次拼装机2的抓取区域，连接支架202的尾部设置有豆砾石注浆系统，豆砾石注浆系统与一衬管片201和二衬管片203之间的填充空间（206相连通。2.根据权利要求1所述的拼装组合管片的复合式盾构机，其特征在于:所述豆砾石注浆系统包括豆砾石填充头601和回填注浆头602，豆砾石填充头601与豆砾石供给单元相连，回填注浆头602与供浆单元相连，豆砾石填充头601和回填注浆头602均插入二衬管片203内与所述填充空间（206相连通。3.根据权利要求1所述的拼装组合管片的复合式盾构机，其特征在于:所述豆砾石填充头601设置在回填注浆头602的前方。4.根据权利要求1所述的拼装组合管片的复合式盾构机，其特征在于:所述物料倒运机构4包括第一运输梁401、第二运输梁402和第三运输梁403，第一运输梁401、第二运输梁402和第三运输梁403上均设置有管片吊机，第一运输梁401设置在一次拼装机2和连接支架202之间，第二运输梁402设置在第三运输梁403和第一运输梁401之间，第三运输梁403设置在设备桥⑹与二次拼装机⑶之间。5.根据权利要求4所述的拼装组合管片的复合式盾构机，其特征在于:所述第一运输梁401和第三运输梁403均为双梁，双梁上设置有双梁吊机，所述第二运输梁402为单梁，单梁上设置有单梁吊机406。6.根据权利要求1-5任一项所述的拼装组合管片的复合式盾构机，其特征在于:所述辅助拼装油缸204设置在连接支架202的边沿且与二衬管片203的安装位置前后相对。

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