近年来,随着经济的飞速发展,城市车辆的数目也与日俱增。路面交通的压力也越来越大。如果路面交通体系还仅仅依靠原理的体系,显然已经满足不了当今的交通需求了,所以近年来,在一些大中型的城市逐渐开始了地下铁路的修建。但是由于这项工程开始的时间比较短,技术研究的比较浅,所以在施工过程中经常会遇到很多的问题。传统的施工方法在实际的施工中经常会因为路面的一些限制因素而耽误施工进程,久而久之很难满足现代化发展的需求。针对于此,盾构管片的施工方法逐渐在现代的城市建设中受到重视和青睐,并且在一些较为一线的城市已经得到了广泛的应用。
1盾构管片的拼装技术
盾构管片拼装机是一种应用于地下安全开挖隧道的工程机械。除此之外,近年来,这项技术也逐渐被用哟到了地铁、市政、水路建设等方面。管片拼装机作为盾构机器的主要组成部分。它的主要功能是在实际的操作过程中,先使用之前调制好的混凝土管片,将已经挖好的隧道结构支撑起来。
1.1盾构管片的分类
施工中常用到的盾构管片一般有三种形式,全环式、中空式、回转臂式等等。一般来讲,无中心环式结构的定位上精准度比较真,结构构造上也是比较简单的。
1.2盾构管片的设备组成结构
一般情况下,盾构管片的拼装机都会安装在盾体的中心位置上。运行的结果如下图显示。可以根据的运转机能将其分为回转式的结构、平移系类结构、提升结构和管片的夹取装置等。
2盾构管片的工作原理 2.1回转的工作系统
如上述图二所显示的那样,表示1号的液压马自达与行星减速机密切相连,5号的旋转支架利用回转轴承的部分和6号代表的位置咬合在一起。整个系统从液压马自达开始,通过行星减速机、小涡轮、回转的主轴承、把以上的数据传给支架所在的位置,最终促进整个系统的正常运作,实现整体提升回转系统的工作性能。
2.2平移的工作系统
机器的大梁位置沿着轴线所在的位置进行平移,对整体起到主导和支撑的作用。这部分在整个系统中是承受管片重量的最重要的部分,所以当平移结构在工作的过程之中,要努力的确保大梁的钢度要在一个比较合适的范围内,于此同时,还需要在两个大梁之间使用一个轭梁来连接,以保证横梁的横着方向的刚的强度和系统整体的稳定性。
3盾构管片的工作原理和工作的过程 3.1工作的原理
在安装盾构管片的过程中,所需要安装的管片必须在6个不同的方向上进行来回的运动。主要的运行形势是纵深的直线运动(主要是沿着隧道轴线方向的x轴方向运动)、近乎于圆周的运动(主要是沿着被安装管片的切线的方向Y轴的方向进行运动)、整体的直线运动(主要是沿著管片径向的Z轴方向进行运动)。管片拼装机在整个的运作过程中,除了要做好整体的紧缩工作之外,还需要保障这6个方向的动作和自由度要与其做好密切的配合。这6个方向的自由度主要是借助电液的比例的控制模块和液压马自达、液压缸这三个部分的共同工作来完成的成。如下图显示:
3.2盾构管片拼装的工作过程
在开始工作之后,首先进入工作状态的是平移结构。平移系统首先将管片的的夹取装置的螺栓卡座固定在连接管片的螺栓上,然后需要紧紧的固定好油缸所在的位置。将用来固定的管片紧紧锁紧在转动的座位上。平移系统完成上述工作之后,回转系统、提升系统再次将管片平移到之前预留出的位置上,再借助横向的摇晃、偏转角度、俯仰调整等一系列的整理调节之后,将管片转移到事先计算好的预定位置上。微微调整后,对其螺栓上的管片进行对齐处理,对齐后将螺栓进行固定处理。
4盾构管片的安装性能
盾构管片的自动拼装机可以迅速的把管片组织成其所需要的形式和规格。为了保障安装程序的顺利进行,它主要需要做好以下四个方面的工作:(1)、务必保障锁紧之外的6个方向的运转自由度。(2)、安装的部分需要能够承担起整体的负载的要求,即在安装的过程中可以保障上述的6个动作顺利的进行。(3)、
盾构管片的拼装机的全部零件必须具备良好的性能,从而才能为完成整体的工作提供完整的可靠性。
5结论
管片的拼装技术在盾构施工的过程中是至关重要的一个环节,管片拼装机能否正常工作会直接影响到工作的质量和施工的进度。所以对盾构管片的安装技术进行研究探索是具有很强的社会意义的。
参考文献:
[1]张厚美.盾构隧道的理论研究与施工时间[M].北京:中国建筑工业出版社,2010:126--127
[2]高峰.六自由度盾构管片拼装机机构设计[J].机械设计与研究,2008,24(03):17--30
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