一種新型矩形管節(jié)以及其的盾構(gòu)施工安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及矩形盾構(gòu)施工領(lǐng)域，具體地說，涉及一種新型矩形管節(jié)以及該矩形管節(jié)的盾構(gòu)施工安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在修建地鐵、電力等需要挖掘較深的隧道，施工時，通常采用盾構(gòu)法構(gòu)筑隧道，即將盾構(gòu)機械在地中推進，通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌，同時在開挖面前方用切削裝置進行土體開挖，通過出土機械運出洞外，靠千斤頂在后部加壓推進，并拼裝預(yù)制一片片混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)，也可把這種盾構(gòu)施工稱之為管片盾構(gòu)施工。另外，還有一種是采用連續(xù)澆注方式來構(gòu)筑隧道的，稱之為連續(xù)澆注式盾構(gòu)，也稱ECL工法。
[0003]管片式盾構(gòu)施工方式的每環(huán)隧道是由一片片管片拼裝而成，由于每環(huán)隧道是由一片片管片拼裝而成，導(dǎo)致管片多、接縫多、易產(chǎn)生滲漏，且在矩形斷面隧道施工方時比較困難，如果施工不當容易造成:環(huán)面不平整，螺栓擰緊度不夠，管片旋轉(zhuǎn)，管片缺角、掉邊以及斷裂等情況。而連續(xù)饒注式盾構(gòu)，施工成本高、工藝復(fù)雜、進度慢。
[0004]因此，需要一種新型矩形管節(jié)和施工方法，用于克服隧道施工過程中遇到的問題、解決矩形管節(jié)的安裝和運輸過程遇到的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種新型矩形管節(jié)以及其的盾構(gòu)施工安裝方法，新型矩形管節(jié)尺寸經(jīng)過優(yōu)化，便于管節(jié)在隧道內(nèi)移動和旋轉(zhuǎn);使用機械手移動和旋轉(zhuǎn)管節(jié)，可以提高安裝效率，實現(xiàn)精確安裝;新型矩形管節(jié)安裝步驟簡單，實現(xiàn)機械安裝，加快施工進度，縮短施工期間。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種新型矩形管節(jié)，其包括:本體，所述本體包括兩個相對的側(cè)壁、將兩個所述側(cè)壁的頂端連接起來的拱形頂板以及將底端連接起來的底板；兩個所述側(cè)壁內(nèi)部相對應(yīng)位置各設(shè)有一個預(yù)埋鋼盒;在所述預(yù)埋鋼盒的上方和下方分別設(shè)有預(yù)埋螺孔，所述拱形頂板和底板的兩端附近各設(shè)有一個貫穿的聯(lián)結(jié)螺孔;所述本體的兩側(cè)端面設(shè)有環(huán)向密封槽。
[0007]優(yōu)選地，兩個所述側(cè)壁外表面之間的距離小于所述拱形頂板到所述底板的內(nèi)表面之間的距離。
[0008]優(yōu)選地，所述側(cè)壁的寬度小于兩個所述側(cè)壁內(nèi)表面之間的距離。
[0009]優(yōu)選地，所述拱形頂板的外周的銳角進行倒角處理。
[0010]優(yōu)選地，采用聯(lián)結(jié)螺栓分別貫穿相鄰的所述本體上相對應(yīng)位置的所述聯(lián)結(jié)螺孔，將相鄰的所述本體連接在一起，由所述聯(lián)結(jié)螺孔內(nèi)螺母擰緊。
[0011]本發(fā)明還提供一種新型矩形管節(jié)的盾構(gòu)施工安裝方法，其步驟包括:(I)在預(yù)設(shè)安裝如權(quán)利要求1?5任一權(quán)利要求所述的矩形管節(jié)的路徑上鋪設(shè)運輸所述矩形管節(jié)的軌道；(2)將所述矩形管節(jié)以可移動形式安裝到所述軌道上，所述矩形管節(jié)的側(cè)壁平行于盾構(gòu)機殼體的底部；(3)將機械手一端固定在所述盾構(gòu)機殼體內(nèi)偏離垂直中心線的一側(cè)，另一端連接到所述矩形管節(jié)上；(4)所述機械手拉動步驟(3)中所述矩形管節(jié)平行脫離所述軌道，并移動到所述盾構(gòu)機殼體內(nèi)；(5)所述機械手將步驟(4)中所述矩形管節(jié)水平翻轉(zhuǎn)90° ; (6)所述機械手將步驟(5)中所述矩形管節(jié)垂直翻轉(zhuǎn)90° ; (7)所述機械手將步驟(6)中所述矩形管節(jié)推送至預(yù)定位置。
[0012]優(yōu)選地，在步驟(7)之后還包括:將相鄰的所述矩形管節(jié)連接在一起，采用聯(lián)結(jié)螺栓分別貫穿相鄰的所述矩形管節(jié)的相對應(yīng)位置的所述聯(lián)結(jié)螺孔，由所述聯(lián)結(jié)螺孔內(nèi)螺母擰緊。
[0013]優(yōu)選地，所述機械手包括:垂直臂，所述垂直臂包括T形連接件、與所述T形件連接件相對的兩端分別連接的第一擺動油缸以及分別與所述第一擺動油缸以可轉(zhuǎn)動方式連接的可伸縮銷;水平臂，所述水平臂的上部與所述垂直臂的T形連接件的中端垂直固定，所述水平臂的頂端與第二擺動油缸連接;直角臂，所述直角臂包括一端垂直固定的第一直臂和第二直臂，所述第一直臂的另一端與所述水平臂的底端以可旋轉(zhuǎn)方式垂直連接;所述水平臂與所述直角臂的第一直臂之間可拆卸連接加強板;伸縮臂，所述伸縮臂的前端與所述直角臂的第二直臂的另一端垂直連接。
[0014]優(yōu)選地，所述可伸縮銷包括方銷、套接在所述方銷尾部的方銷套以及用于控制所述方銷相對位置的定位螺栓。
[0015]另外，優(yōu)選地，所述伸縮臂包括:殼體、嵌套在所述殼體內(nèi)的伸縮桿以及控制所述伸縮桿的驅(qū)動油缸，所述驅(qū)動油缸的活塞桿固定在所述殼體后端;所述驅(qū)動油缸的缸筒與所述伸縮桿固定。
[0016]從上述的描述和實踐可知，本發(fā)明提供的一種新型矩形管節(jié)以及其的盾構(gòu)施工安裝方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:其一，新型矩形管節(jié)尺寸經(jīng)過優(yōu)化，邊角處設(shè)有倒角，在隧道內(nèi)移動和旋轉(zhuǎn)時所需的空間相對較小，便于管節(jié)在隧道內(nèi)運輸;其二，使用機械手移動和旋轉(zhuǎn)管節(jié)，可以提高安裝效率，實現(xiàn)精確安裝，替代人工操作，可以降低誤差，增強施工穩(wěn)定性，從而保證管節(jié)在施工過程中的整體性，增加管節(jié)之間密封性能；其三，新型矩形管節(jié)安裝過程中，借助機械手移動和旋轉(zhuǎn)矩形管節(jié)，簡化了安裝步驟，實現(xiàn)機械安裝，加快施工進度，縮短施工期間。
【附圖說明】
[0017]通過下面結(jié)合附圖對實施例的描述，本發(fā)明的上述特征和技術(shù)優(yōu)點將會變得更加清楚和容易理解。在附圖中，
[0018]圖1是本發(fā)明第一個實施例所述的新型矩形管節(jié)的示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明第二個實施例所述的新型矩形管節(jié)的示意圖；
[0020]圖3是兩個圖2所示的新型矩形管節(jié)的連接示意圖；
[0021 ]圖4a?4e是圖3所示的新型矩形管節(jié)的安裝過程示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明第三個實施例所述的新型矩形管節(jié)安裝過程中涉及的機械手的側(cè)視圖；
[0023]圖6是圖5所示的新型矩形管節(jié)安裝過程中涉及的機械手的俯視圖；
[0024]圖7是圖5所示的新型矩形管節(jié)安裝過程中涉及的機械手的垂直臂的示意圖；
[0025]圖8是圖5所示的新型矩形管節(jié)安裝過程中涉及的機械手的伸縮臂的示意圖；
[0026]圖9是圖5所示的新型矩形管節(jié)安裝過程中涉及的機械手的水平臂的連接示意圖。
[0027]附圖標記:
[0028]機械手100:
[0029]10:垂直臂；11: T形連接件;12:第一擺動油缸;13:可伸縮銷；
[0030]131:方銷；132:方銷套;133:定位螺栓;20:伸縮臂;21:殼體；
[0031 ]22:伸縮桿;23:缸筒;24:活塞桿;25:油缸油口； 26:聯(lián)結(jié)螺栓；
[0032]30:直角臂;31:吊環(huán);40:水平臂;41:第二擺動油缸;42:銷軸；
[0033]43:法蘭;44:加強板;50:吊裝柱；
[0034]矩形管節(jié)200:
[0035]201:側(cè)壁;202:拱形頂板;203:底板;204:預(yù)埋鋼盒;205:預(yù)埋螺孔；
[0036]206:聯(lián)結(jié)螺孔;207:環(huán)向密封槽;208:聯(lián)結(jié)螺栓;209:螺母；
[0037]210:長螺母;211:倒角；
[0038]300:盾構(gòu)機殼體;301:軌道;302:運輸車。
【具體實施方式】
[0039]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0040]下面通過實施例詳細描述一下新型矩形管節(jié)的構(gòu)造。圖1是本發(fā)明一個實施例所述的新型矩形管節(jié)的示意圖。如圖1所示，矩形管節(jié)200包括本體。
[0041]本體呈環(huán)狀，具有一定的壁厚，本體的截面接近矩形，本體包括兩個側(cè)壁201、拱形頂板202和底板203，兩個側(cè)壁201相對而立，且尺寸相同，拱形頂板202將兩個側(cè)壁201的頂端連接起來，底板203將兩個側(cè)壁201的底端連接起來。
[0042]兩個側(cè)壁201內(nèi)側(cè)相對應(yīng)的位置各設(shè)有一個預(yù)埋鋼盒204，預(yù)埋鋼盒204呈方形，用于與機械手100固定;在每個側(cè)壁201的預(yù)埋鋼盒204的上方和下方分別設(shè)有預(yù)埋螺孔205，下方的預(yù)埋螺孔205可以用來固定軌道的，用來安裝管節(jié)運輸車，在安裝完的隧道中，上方的預(yù)埋螺孔205可以用來懸掛照明、電力、通訊等電纜;在拱形頂板202和底板203的兩端附近，即本體的四角處，各設(shè)有一個垂直于側(cè)壁延伸方向貫穿的聯(lián)結(jié)螺孔206;本體的兩側(cè)端面設(shè)有環(huán)向密封槽207，在環(huán)向密封槽207里面嵌有整環(huán)的無接頭的橡膠密封圈，提供良好的止水效果。
[0043]矩形管節(jié)200的兩個側(cè)壁201外表面之間的距離要小于拱形頂板202到底板203的內(nèi)表面之間的距離。這是因為，當矩形管節(jié)200在隧道內(nèi)運輸時，矩形管節(jié)200的側(cè)壁201需要平行于隧道地面。
[0044]矩形管節(jié)200的側(cè)壁201的寬度要小于兩個側(cè)壁201內(nèi)表面之間的距離，這是因為，在兩個側(cè)壁201內(nèi)表面之間的