CN102943677B - 一种内嵌式注浆块盾构机尾盾的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种内嵌式注浆块盾构机尾盾的制造方法。本发明所采用的是在卷好的整个壳体上通过可调内胎法兰的固定，逐个切割与嵌入注浆块，很好地保证了尾盾的尺寸精度，并提高了产品质量与效率。在壳体下料的精确度上，利用软件的钣金放样功能较传统的计算关键点的方法在精确程度上有较大改变，有助于尾盾锥管形式的实现。相较于壳体分段卷制再与注浆块焊接的方法，新的整体切割逐步嵌入的方式更好地保证了产品的质量，更加稳定、可靠。新方法中一次卷板即可，若采用分段卷制的方法，将增加卷板工作频率，提高产品的制造成本，降低生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种内嵌式注浆块盾构机尾盾的制造方法。
背景技术
盾构机中的尾盾在掘进过程中起到保护管片拼装、防止地层中的水涌入隧道的重要作用。传统的盾构机尾盾设计通常为注浆注脂功能管路外贴或内贴于尾盾壳体，制造难度虽然较低，但在盾构机使用过程中缺点较为明显，外贴式注浆管的缺点表现在壁后注浆间隙大，增大了壁后注浆量，沉降较难控制；内贴式注浆管缺点表现在盾构机内部管片拼装空间受限。新式尾盾中注浆注脂功能管路集成于尾盾壳体上能较好地解决盾构机内部管片拼装空间与壁后注浆间隙之间的问题，但制造难度显著加大。盾构机尾盾制造技术的相关文献极少能被检索到，这对该尾盾的制造又提出了挑战。
发明内容
本发明的目的在于避免将在盾构机尾盾壳体上切割并嵌入注浆块的过程中发生的形变而提供的一种内嵌式注浆块盾构机尾盾的制造方法。本发明所采用的是在卷好的整个壳体上通过可调内胎法兰与型钢支撑的共同固定，逐个切割与嵌入注浆块，很好地保证了尾盾的尺寸精度，并提高了产品质量与效率。
为实现本发明的目的，提供了以下技术方案：
内嵌式注浆块盾构机尾盾的制造方法，在卷圆壳体前端内设有可调内胎法兰1和车油脂槽6，长、短压板18拼焊进行水压试验，安装加强环a 5，然后嵌入注浆块a 10和注浆块b 11，机加工盾体尾端和加强环a 5，然后依次安装加强环b 13、限位环14、密封环17、铰接油缸座子16、注浆管、膨润土管15及其它附件。
所述的卷圆壳体为前大后小锥管形，运用钣金放样软件放样后数控下料切割卷圆，两端直头预留300mm。
所述的长、短压板18进行的水压试验为对压板、壳体形成的腔体进行试验，试验压力10bar，30分钟内压降不超过0.5bar。
所述的嵌入注浆块的方法为切割前，在切割位置每隔500mm打上码板，码板需跨过注浆块；每次只能切割一处注浆块位置，完成嵌入后进行下一个，按照每焊一个注浆块焊接收缩4mm进行尺寸控制。
所述的密封环需固定在平台上，端面调平，焊接时密封环支撑不去除，要求密封环圆心为基准调整壳体，同心度不超过2mm。
制作工艺具体如下：
制作准备
在筒体前端焊一个可调内胎法兰，并使前端朝下，然后焊吊耳和临时吊耳，如图1所示。
长、短压板的拼焊
在油脂槽外焊长、短压板，油脂管等，焊接完成后对压板、壳体形成的腔体进行水压试验，试验压力为10bar，要求30分钟内压力下降不超过0.5bar，如图2所示。
安装加强环1
加强环调圆后内部打支撑，且加强环必须与筒体贴紧，间隙不超过1mm，然后以筒体前端为基准进行画线后对称施焊，特别注意的是装注浆块位置不焊，加强环位置如图3所示。
安装注浆块
盾尾的制造工艺以嵌入式注浆块的结构形式为主要特点，如图4所示。
在安装注浆块时，采用的工艺方法为整体卷制壳体分步切割壳体嵌入注浆块。此工艺的过程为：
（1）在筒体上端加扣一个可调内胎法兰，如图5所示。
（2）切割筒体前，在切割位置间隔500mm打上一个码板，码板跨过注浆块。
（3）利用三维切割机每次只允许切割出一块注浆块的位置，将预制好的注浆块嵌入，内外坡口焊缝焊至二分之一深后安装下一个注浆块，全部注浆块安装完毕后对称施焊将坡口焊满，焊完后再切下一个，如图6所示。
（4）最后一个注浆块焊接前，控制筒体前端外周长20190mm，后端外周长为20184mm。
安装加强环2
完成注浆块嵌入工序后，将加强环以上的所有支撑、内胎法兰取出，装焊加强环2，焊接完毕后振动时效消除应力，如图7所示。
机加工
上立车进行机加工，要求：
（1）尾部端面至筒体高度为3055mm；
（2）加强环加工至Φ6273mm；
（3）加强环2到端部的780mm高度范围内径车至Φ6342mm。
加工完毕后贴加强环易磨损可替换面板，安装膨润土管、注浆管接头、密封刷固定环等附件，如图8a和图8b所示。
安装密封环
将密封环固定在平台上，端面调平。取下内胎法兰后将筒体吊上密封环。以密封环的圆心为基准调整筒体位置，控制同心度不超过2mm，焊接时密封环支撑不去除，整体焊接完成后振动时效消除应力，如图9所示。
有益效果
在壳体下料的精确度上，利用软件的钣金放样功能较传统的计算关键点的方法在精确程度上有较大改进，有助于尾盾锥管形式的实现
相较于壳体分段卷制再与注浆块焊接的方法，新的整体切割逐步嵌入的方式更好地保证了产品的质量，更加稳定、可靠。
新方法中一次卷板即可，若采用分段卷制的方法，将增加卷板工作频率，提高产品的制造成本，降低生产效率。
附图说明
图1为盾尾制作准备；
图2为长、短压板位置；
图3为加强环1位置；
图4为注浆块安装位置；
图5为法兰安装位置；
图6为注浆块切割位置；
图7为加强环安装位置；
图8a为带有壳体的附件安装位置；
图8b为隐去壳体的附件安装位置；
图9为密封环安装位置。
其中，1为可调内胎法兰；2为吊耳；3为油脂管；4为压板；5为加强环a；6为油脂槽；7为注浆块a安装位；8为注浆块b安装位；9为支撑；10为注浆块a；11为注浆块b；12为加强环；13为加强环b；14为限位环；15为膨润土管；16为铰接油缸座子；17为密封环；18为长、短压板
具体实施方式
制作准备
在筒体前端焊一个可调内胎法兰，并使前端朝下，然后焊吊耳和临时吊耳，如图1所示。
长、短压板的拼焊
在油脂槽外焊长、短压板，油脂管等，焊接完成后对压板、壳体形成的腔体进行水压试验，试验压力为10bar，要求30分钟内压力下降不超过0.5bar，如图2所示。
安装加强环1
加强环调圆后内部打支撑，且加强环必须与筒体贴紧，间隙不超过1mm，然后以筒体前端为基准进行画线后对称施焊，特别注意的是装注浆块位置不焊，加强环位置如图3所示。
安装注浆块
盾尾的制造工艺以嵌入式注浆块的结构形式为主要特点，如图4所示。
在安装注浆块时，采用的工艺方法为整体卷制壳体分步切割壳体嵌入注浆块。此工艺的过程为：
（1）在筒体上端加扣一个可调内胎法兰，如图5所示。
（2）切割筒体前，在切割位置间隔500mm打上一个码板，码板跨过注浆块。
（3）利用三维切割机每次只允许切割出一块注浆块的位置，将预制好的注浆块嵌入，内外坡口焊缝焊至二分之一深后安装下一个注浆块，全部注浆块安装完毕后对称施焊将坡口焊满，焊完后再切下一个，如图6所示。
（4）最后一个注浆块焊接前，控制筒体前端外周长20190mm，后端外周长为20184mm。
安装加强环2
完成注浆块嵌入工序后，将加强环以上的所有支撑、内胎法兰取出，装焊加强环2，焊接完毕后振动时效消除应力，如图7所示。
机加工
上立车进行机加工，要求：
（1）尾部端面至筒体高度为3055mm；
（2）加强环加工至Φ6273mm；
（3）加强环2到端部的780mm高度范围内径车至Φ6342mm。
加工完毕后贴加强环易磨损可替换面板，安装膨润土管、注浆管接头、密封刷固定环等附件，如图8a和图8b所示。
安装密封环
将密封环固定在平台上，端面调平。取下内胎法兰后将筒体吊上密封环。以密封环的圆心为基准调整筒体位置，控制同心度不超过2mm，焊接时密封环支撑不去除，整体焊接完成后振动时效消除应力，如图9所示。
Claims (5)
1.一种内嵌式注浆块盾构机尾盾的制造方法，其特征在于：在卷圆壳体前端内设有可调内胎法兰（1）和车油脂槽（6），长、短压板（18）拼焊进行水压试验，安装加强环a（5），然后嵌入注浆块a（10）和注浆块b（11），机加工盾体尾端和加强环a（5），然后依次安装加强环b（13）、限位环（14）、密封环（17）、铰接油缸座子（16）、注浆管、膨润土管（15）及其它附件，其中，切割筒体前，在切割位置间隔500mm打上一个码板，码板跨过注浆块，利用三维切割机每次只允许切割出一块注浆块的位置，将预制好的注浆块嵌入，内外坡口焊缝焊至二分之一深后安装下一个注浆块，全部注浆块安装完毕后对称施焊将坡口焊满，焊完后再切下一个。
2.根据权利要求1所述的内嵌式注浆块盾构机尾盾的制造方法，其特征在于：所述的卷圆壳体为前大后小锥管形，运用钣金放样软件放样后数控下料切割卷圆，两端直头预留300mm。
3.根据权利要求1所述的内嵌式注浆块盾构机尾盾的制造方法，其特征在于：所述的长、短压板（18）进行的水压试验为对压板、壳体形成的腔体进行试验，试验压力10bar，30分钟内压降不超过0.5bar。
4.根据权利要求1所述的内嵌式注浆块盾构机尾盾的制造方法，其特征在于：所述的嵌入注浆块的方法为切割前，在切割位置每隔500mm打上码板，码板需跨过注浆块；每次只能切割一处注浆块位置，完成嵌入后进行下一个，按照每焊一个注浆块焊接收缩4mm进行尺寸控制。
5.根据权利要求1所述的内嵌式注浆块盾构机尾盾的制造方法，其特征在于：所述的密封环需固定在平台上，端面调平，焊接时密封环支撑不去除，要求密封环圆心为基准调整壳体，同心度不超过2mm。
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