CN113137246A - 洞门负环管片拆除装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了洞门负环管片拆除装置及其方法，涉及盾构机技术领域。该装置包括负环管片组件和螺栓组件，负环管片组件包括五个A块管片和一个K块管片。该方法包括：洞门负环管片组件按照正常程序进行拼装连接和计算等步骤。本发明通过设置有通过设置五个A块管片和一个K块管片，可以快速安全的拆除相关部件，对于洞门位置的负环管片组件，可以利用油缸将上横向肋板一和上横向肋板二快速顶出隧道，对于非洞门位置的混凝土负环管片组件，依次拆除相关管片，即先将K块管片拔除，然后再由上至下依次拆除同一环其余位置的混凝土负环管片，可以最大化的避免混凝土负环管片的损坏，且无施工风险。

Description

洞门负环管片拆除装置及其方法

技术领域

本发明涉及盾构机技术领域，尤其涉及洞门负环管片拆除装置及其方法。

背景技术

在盾构施工始发阶段，需要拼装负环管片，给盾构机提供足够的支反力，保证盾构机能够进入隧道，正常施工。当盾构机始发掘进里程达到隧道内部管片提供的摩擦阻力大于盾构机掘进推进力时，负环管片具备拆除条件；此时即可进行负环拆除，负环管片是临时结构，起到过渡和提供支撑力的作用，是需要拆卸的管片。

通常情况下，负环管片采用的常规拆除方法是先从背后钻开管片螺栓的中间拼装孔，拧上拼装头，然后人工拆下其它负环管片与该块管片的连接螺栓，最后强力提吊出K块管片，然后再依次拆下整环负环的所有管片。采用该方法，由于K块两侧具有一定的楔形量，强力拔除负环K块时将会对纵向和周向相接触的负环管片和钢丝绳造成很大的破坏，同时有较大的安全隐患。同时，盾构始发阶段施工时，需要封堵洞门，需要进行注浆封堵。封堵完成后，洞门位置的负环管片被固定在了洞门位置，采用常规的办法很难将其拔除，常常需要人工将洞门位置封堵的泥浆清除后，然后再辅助水平方向的拉力才能将其拔除，拔除过程中，极易发生安全事故，施工风险极大。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的洞门负环管片拆除装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

洞门负环管片拆除装置，包括负环管片组件和螺栓组件，负环管片组件包括五个A块管片和一个K块管片，A块管片的圆心角为66.5度，K块管片的圆心角为27.5度，A块管片和K块管片内部均设置有空腔，A块管片下部内壁固定连接有下横向肋板一，下横向肋板一外壁设置有卡槽，卡槽内壁固定连接有纵向肋板一，纵向肋板一顶部内壁设置有纵滑槽，纵滑槽内壁滑动连接有上横向肋板一，K块管片下部内壁固定连接有下横向肋板二，下横向肋板二的卡槽内壁固定连接有纵向肋板二，纵向肋板二的纵滑槽内壁滑动连接有上横向肋板二，下横向肋板一和下横向肋板二底部外壁均固定连接有撑靴，撑靴底部外壁固定连接有保护钢板，保护钢板由两块纵板和一块横板构成，保护钢板底部外壁固定连接于A块管片和K块管片的空腔底部内壁，下横向肋板一和下横向肋板二顶部外壁固定连接有锁骨套，锁骨套中心内壁固定连接有油缸，油缸的活塞杆顶部外壁固定连接有连接套，连接套圆周内壁活动连接有固定螺栓，连接套顶部外壁固定连接于上横向肋板一和上横向肋板二底部外壁。

优选的：A块管片和K块管片外壁均由3厘米钢板焊接而成，上横向肋板一、纵向肋板一、下横向肋板一、上横向肋板二、纵向肋板二和下横向肋板二厚度均2为厘米，A块管片的空腔内部的油缸数量为三个，K块管片的空腔内部的油缸数量为一个。

进一步的：纵向肋板一之间的间距为25厘米，下横向肋板一和上横向肋板一之间的间距均为70厘米，纵向肋板二之间的间距为20厘米，下横向肋板二和上横向肋板二之间的间距为70厘米，油缸的直径为10厘米。

进一步优选的：A块管片和K块管片的底部内壁均设置有油管孔，A块管片周向外壁两侧设置有两个螺栓孔，纵向外壁两侧设置有三个螺栓孔，K块管片周向外壁两侧设置有两个螺栓孔，纵向外壁两侧设置有一个螺栓孔，五个A块管片和一个K块管片构成环状结构，且A块管片和K块管片的周向外壁均设置有一个安置孔。

作为本发明一种优选的：A块管片顶部内壁活动连接有封板二，K块管片顶部内壁活动连接有封板一，封板一内部元件结构与封板二一致，封板一一侧内壁固定连接有两个对称的卡环一和卡环二，卡环一外壁转动连接有转轮一，卡环二外壁转动连接有转轮二。

作为本发明进一步优选的：转轮一内壁设置有八个圆周排列的插孔，转轮一外壁转动连接有连杆，封板一两侧内壁设置有横向孔，横向孔内壁固定连接有滑筒一，滑筒一内壁滑动连接有插柱，插柱顶端外壁设置有圆角。

作为本发明再进一步的方案：插柱外壁固定连接有滑盘一，滑盘一底部外壁固定连接有弹性杆一，弹性杆一底端外壁固定连接于滑筒一底部内壁，插柱底端外壁固定连接有铰头，铰头内壁转动连接于连杆一端外壁。

在前述方案的基础上：转轮二内壁设置有八个圆周排列的放置孔，其中四个放置孔内壁固定连接有滑筒二，滑筒二内壁设置有复位弹轴，复位弹轴外壁活动连接于转轮一的插孔内壁，转轮二的另外四个放置孔内壁固定连接有伸缩杆。

在前述方案的基础上优选的：螺栓组件包括卡架和安装套，安装套为磁性材质，安装套顶部外壁固定连接于卡架底部外壁，卡架两侧内壁转动连接有芯轴，芯轴两侧外壁固定连接有侧边齿轮，芯轴中间外壁固定连接有衔接齿轮，卡架顶部内壁固定连接有托板，托板底部外壁滑动连接有齿条，齿条与衔接齿轮啮合，齿条一侧外壁固定连接有握把；安装套顶部内壁转动连接有中柱，中柱顶端外壁固定连接有中间齿轮，中间齿轮与侧边齿轮啮合，安装套顶部外壁固定连接有底盘，中柱底部外壁固定连接有卡紧套，卡紧套内壁活动连接有封堵螺栓，封堵螺栓通过螺纹连接于螺栓孔内壁，安装套底部内壁活动连接有磁盖板，磁盖板顶部外壁活动连接于卡紧套底部外壁。

洞门负环管片拆除装置的方法，包括如下步骤：

S1：洞门负环管片组件按照正常程序进行拼装连接；并将负环管片组件设置在洞门位置，即负环管片组件和隧道内的第一环正环管片连接位置；

S2：根据计算，当盾构始发掘进里程达到隧道内部管片提供的摩擦阻力大于盾构机掘进所需要的推进力时，负环管片组件具备拆除条件；

S3：盾构机停止掘进，并将负环管片组件区域内的轨道、管道及走道板等拆除；

S4：拆除反力架，释放盾构机推力方向的约束；将负环管片组件和正环管片之间的螺栓拆除，并确保无其它连接装置后，控制负环管片组件内的油缸，使油缸伸出，将A块管片和K块管片整体推出隧道洞门位置；

S5：负环管片组件和正环管片分开后，油缸伸长至合适位置，使负环管片组件具备拆除条件；先拆除负环管片组件和混凝土负环管片的螺栓，确保两者之间无连接后，然后利用地面上的汽车吊或者龙门吊将负环管片整体或者K块管片和A块管片分别吊出至地面；

S6：拆除负环混凝土管片时，应按照先拆除K块管片，再拆除同一环其余位置的混凝土负环管片，由上至下，后拼装管片先拆除的顺序，将负环管片依次拆除；

S7：负环管片拆除完成。

本发明的有益效果为：

1、洞门负环管片拆除装置，通过设置五个A块管片和一个K块管片，通过在洞门位置安装负环管片组件，可以快速安全的拆除相关部件，对于洞门位置的负环管片组件，可以利用油缸将上横向肋板一和上横向肋板二快速顶出隧道，然后垂直提升吊出基坑，提高施工效率且施工操作人员无安全风险，施工过程可控；对于非洞门位置的混凝土负环管片组件，依次拆除相关管片，即先将K块管片拔除，然后再由上至下依次拆除同一环其余位置的混凝土负环管片，可以最大化的避免混凝土负环管片的损坏，且无施工风险。

2、洞门负环管片拆除装置，通过设置有封板一，将对应转动柱或者钥匙插入转轮二中心内壁，此时伸缩杆充当花键的作用，与转动柱或者钥匙紧密连接，然后转动柱或者钥匙顶出滑筒二内部的复位弹轴，复位弹轴插入转轮一内壁的插孔当中，使得转轮一和转轮二能够一同转动，而转轮二转动带动连杆运动，从而拉动滑筒一内壁的插柱，使得插柱与安置孔分离，进而使得封板一能够与K块管片分离。

3、洞门负环管片拆除装置，通过设置转轮一和转轮二，当转动柱或者钥匙未插入时，由于复位弹柱回缩，两者无法同时运动，又因为滑筒一内部的构造，插柱无法与安置孔分离，进而能够保证封板一的稳定性，同时连杆为弯曲结构，能够避免在转动过程中与转轮二外壁产生干涉，而转轮一内壁设置有八个插孔，能够使得滑筒二内壁的复位弹柱快速定位。

4、洞门负环管片拆除装置，通过设置螺栓组件，通过握把拉动齿条，从而带动衔接齿轮转动，进而通过侧边齿轮带动中间齿轮转动，使得中柱转动，进而带动卡紧套转动，同时磁盖板托举封堵螺栓，卡紧套转动，能够带动封堵螺栓转动进而达到最终拧紧效果，且在拧紧工作完成之后，封堵螺栓压紧磁盖板，通过卡架拔出安装套，封堵螺栓即完成固定。

5、洞门负环管片拆除装置，通过设置侧边齿轮和中间齿轮，使得衔接齿轮转动能够带动中间齿轮转动，同时避免了狭窄范围内部使用工具的必要，将封堵螺栓拧紧步骤转化为齿条运动即可完成，同时封堵螺栓螺栓安装时只需将其放置于卡紧套内壁，磁盖板即可与安装套配合，对其封堵螺栓进行初步固定，十分方便。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明提出的洞门负环管片拆除装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的洞门负环管片拆除装置的A块管片结构示意图；

图3为本发明提出的洞门负环管片拆除装置的K块管片结构示意图；

图4为本发明提出的洞门负环管片拆除装置的局部结构示意图；

图5为本发明提出的洞门负环管片拆除装置的封板一结构示意图；

图6为本发明提出的洞门负环管片拆除装置的滑筒一结构示意图；

图7为本发明图1中A部分的结构放大图；

图8为本发明提出的洞门负环管片拆除装置的螺栓组件结构示意图；

图9为本发明提出的洞门负环管片拆除装置的螺栓组件结构剖视图。

图中：1A块管片、2K块管片、3封板一、4螺栓组件、5封板二、6上横向肋板一、7纵向肋板一、8下横向肋板一、9保护钢板、10锁固套、11油缸、12固定螺栓、13撑靴、14纵滑槽、15安置孔、16螺栓孔、17油管孔、18滑筒一、19连杆、20转轮一、21滑筒二、22转轮二、23伸缩杆、24插柱、25滑盘一、26弹性杆一、27铰头、28封堵螺栓、29安装套、30握把、31托板、32齿条、33卡架、34芯轴、35衔接齿轮、36中间齿轮、37底盘、38卡紧套、39磁盖板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1：

洞门负环管片拆除装置，如图1-6所示，包括负环管片组件和螺栓组件4，负环管片组件包括五个A块管片1和一个K块管片2，A块管片的圆心角为66.5度，K块管片的圆心角为27.5度，A块管片1和K块管片2内部均设置有空腔，A块管片下部内壁固定连接有下横向肋板一8，下横向肋板一8外壁设置有卡槽，卡槽内壁固定连接有纵向肋板一7，纵向肋板一7顶部内壁设置有纵滑槽14，纵滑槽14内壁滑动连接有上横向肋板一6，K块管片2下部内壁固定连接有下横向肋板二，下横向肋板二的卡槽内壁固定连接有纵向肋板二，纵向肋板二的纵滑槽14内壁滑动连接有上横向肋板二，下横向肋板一8和下横向肋板二底部外壁均固定连接有撑靴13，撑靴13底部外壁固定连接有保护钢板9，保护钢板9由两块纵板和一块横板构成，保护钢板9底部外壁固定连接于A块管片和K块管片的空腔底部内壁，下横向肋板一8和下横向肋板二顶部外壁固定连接有锁骨套10，锁骨套10中心内壁固定连接有油缸11，油缸11的活塞杆顶部外壁固定连接有连接套，连接套圆周内壁活动连接有固定螺栓12，连接套顶部外壁固定连接于上横向肋板一6和上横向肋板二底部外壁。

A块管片和K块管片外壁均由3厘米钢板焊接而成，上横向肋板一6、纵向肋板一7、下横向肋板一8、上横向肋板二、纵向肋板二和下横向肋板二厚度均为2厘米，A块管片的空腔内部的油缸11数量为三个，K块管片的空腔内部的油缸11数量为一个。纵向肋板一7之间的间距为25厘米，下横向肋板一8和上横向肋板一6之间的间距均为70厘米，纵向肋板二之间的间距为20厘米，下横向肋板二和上横向肋板二之间的间距为70厘米，油缸11的直径为10厘米。A块管片1和K块管片2的底部内壁均设置有油管孔17，A块管片1周向外壁两侧设置有两个螺栓孔16，纵向外壁两侧设置有一个螺栓孔16，K块管片2周向外壁两侧设置有两个螺栓孔16，纵向外壁两侧设置有三个螺栓孔16，五个A块管片1和一个K块管片2构成环状结构。

通过设置五个A块管片1和一个K块管片2，通过在洞门位置安装负环管片组件，可以快速安全的拆除相关部件，对于洞门位置的负环管片组件，可以利用油缸11将上横向肋板一6和上横向肋板二快速顶出隧道，然后垂直提升吊出基坑，提高施工效率且施工操作人员无安全风险，施工过程可控。对于非洞门位置的混凝土负环管片组件，依次拆除相关管片，即先将K块管片2拔除，然后再由上至下依次拆除同一环其余位置的混凝土负环管片，可以最大化的避免混凝土负环管片以及负环管片的损坏，且无施工风险。

本实施例使用时，洞门负环管片组件按照正常程序进行拼装连接。并将负环管片组件设置在洞门位置，即负环管片组件和隧道内的第一环正环管片连接位置。其拼装方法和混凝土管片拼装方法一致。根据计算，当盾构始发掘进里程达到隧道内部管片提供的摩擦阻力大于盾构机掘进所需要的推进力时，负环管片组件具备拆除条件。盾构机停止掘进，并将负环管片组件区域内的轨道、管道及走道板等拆除。拆除反力架，释放盾构机推力方向的约束。将负环管片组件和正环管片之间的螺栓拆除，并确保无其它连接装置后，控制负环管片组件内的油缸11，使油缸11伸出，将A块管片1和K块管片2推出隧道洞门位置，油缸11伸出过程，缓慢进行，推力均匀，防止损坏正环管片。负环管片组件和正环管片分开后，油缸11伸长至合适位置，使负环管片组件具备拆除条件。先拆除内部的相关螺栓，确保两者之间无连接后，然后用汽车吊或者龙门吊将负环管片组件整体吊出至地面。拆分混凝土负环管片组件时，应按照先拆除K块管片2，再拆除同一环其余位置的混凝土负环管片，由上至下，后拼装管片先拆除的顺序，将负环管片依次拆除。

实施例2：

洞门负环管片拆除装置，为了能够方便进行拆除和安装工作。如图1-6所示，A块管片1顶部内壁活动连接有封板二5，K块管片2顶部内壁活动连接有封板一3，封板一3内部元件结构与封板二5一致，封板一3一侧内壁固定连接有两个对称的卡环一和卡环二，卡环一外壁转动连接有转轮一20，卡环二外壁转动连接有转轮二22。转轮一20内壁设置有八个圆周排列的插孔，转轮一20外壁转动连接有连杆19，封板一3两侧内壁设置有横向孔，横向孔内壁固定连接有滑筒一18，滑筒一18内壁滑动连接有插柱24，插柱24顶端外壁设置有圆角。插柱24外壁固定连接有滑盘一25，滑盘一25底部外壁固定连接有弹性杆一26，弹性杆一26底端外壁固定连接于滑筒一18底部内壁，插柱24底端外壁固定连接有铰头27，铰头27内壁转动连接于连杆19一端外壁。转轮二22内壁设置有八个圆周排列的放置孔，其中四个放置孔内壁固定连接有滑筒二21，滑筒二21内壁设置有复位弹轴，复位弹轴外壁活动连接于转轮一20的插孔内壁，转轮二22的另外四个放置孔内壁固定连接有伸缩杆23，为了使得插柱24可能够有效配合固定，A块管片1和K块管片2的周向外壁均设置有一个安置孔15，插柱24与安置孔15的配合，可有效拆装封板一3和封板二5。

使用时，将对应转动柱或者钥匙插入转轮二22中心内壁，此时伸缩杆23充当花键的作用，与转动柱或者钥匙紧密连接，然后转动柱或者钥匙顶出滑筒二21内部的复位弹轴，复位弹轴插入转轮一20内壁的插孔当中，使得转轮一20和转轮二22能够一同转动，而转轮二22转动带动连杆19运动，从而拉动滑筒一18内壁的插柱24，使得插柱24与安置孔15分离，进而使得封板一3能够与K块管片2分离。进一步的，通过设置转轮一20和转轮二22，当转动柱或者钥匙未插入时，由于复位弹柱回缩，两者无法同时运动，又因为滑筒一18内部的构造，插柱24无法与安置孔15分离，进而能够保证封板一3的稳定性，同时连杆19为弯曲结构，能够避免在转动过程中与转轮二22外壁产生干涉，而转轮一20内壁设置有八个插孔，能够使得滑筒二21内壁的复位弹柱快速定位。

为了方便进行相关螺栓拆装工作。如图1、7、8、9所示，螺栓组件4包括卡架33和安装套29，安装套29为磁性材质，安装套29顶部外壁固定连接于卡架33底部外壁，卡架33两侧内壁转动连接有芯轴34，芯轴34两侧外壁固定连接有侧边齿轮，芯轴34中间外壁固定连接有衔接齿轮35，卡架33顶部内壁固定连接有托板31，托板31底部外壁滑动连接有齿条32，齿条32与衔接齿轮35啮合，齿条32一侧外壁固定连接有握把30。安装套29顶部内壁转动连接有中柱，中柱顶端外壁固定连接有中间齿轮36，中间齿轮36与侧边齿轮啮合，安装套29顶部外壁固定连接有底盘37，中柱底部外壁固定连接有卡紧套38，卡紧套38内壁活动连接有封堵螺栓28，封堵螺栓28通过螺纹连接于螺栓孔16内壁，安装套29底部内壁活动连接有磁盖板39，磁盖板39顶部外壁活动连接于卡紧套38底部外壁。

使用时，通过握把30拉动齿条32，从而带动衔接齿轮35转动，进而通过侧边齿轮带动中间齿轮36转动，使得中柱转动，进而带动卡紧套38转动，同时磁盖板39托举封堵螺栓28，卡紧套38转动，能够带动封堵螺栓28转动进而达到最终拧紧效果，且在拧紧工作完成之后，封堵螺栓28压紧磁盖板39，通过卡架33拔出安装套29，封堵螺栓28即完成固定。通过设置侧边齿轮和中间齿轮36，使得衔接齿轮35转动能够带动中间齿轮36转动，同时避免了狭窄范围内部使用工具的必要，将封堵螺栓28拧紧步骤转化为齿条32运动即可完成，同时封堵螺栓28螺栓安装时只需将其放置于卡紧套38内壁，磁盖板39即可与安装套29配合，对其封堵螺栓28进行初步固定，十分方便。

本实施例在使用时，将对应转动柱或者钥匙插入转轮二22中心内壁，此时伸缩杆23充当花键的作用，与转动柱或者钥匙紧密连接，然后转动柱或者钥匙顶出滑筒二21内部的复位弹轴，复位弹轴插入转轮一20内壁的插孔当中，使得转轮一20和转轮二22能够一同转动，而转轮二22转动带动连杆19运动，从而拉动滑筒一18内壁的插柱24，使得插柱24与安置孔15分离，进而使得封板一3能够与K块管片2分离。通过握把30拉动齿条32，从而带动衔接齿轮35转动，进而通过侧边齿轮带动中间齿轮36转动，使得中柱转动，进而带动卡紧套38转动，同时磁盖板39托举封堵螺栓28，卡紧套38转动，能够带动封堵螺栓28转动进而达到最终拧紧效果，且在拧紧工作完成之后，封堵螺栓28压紧磁盖板39，通过卡架33拔出安装套29，封堵螺栓28即完成固定。

实施例3：

洞门负环管片拆除装置的方法，包括如下步骤：

S1：洞门负环管片组件按照正常程序进行拼装连接。并将负环管片组件设置在洞门位置，即负环管片组件和隧道内的第一环正环管片连接位置。其拼装方法和混凝土管片拼装方法一致；

S2：根据计算，当盾构始发掘进里程达到隧道内部管片提供的摩擦阻力大于盾构机掘进所需要的推进力时，负环管片组件具备拆除条件；

S3：盾构机停止掘进，并将负环管片组件区域内的轨道、管道及走道板等拆除；

S4：拆除反力架，释放盾构机推力方向的约束；将负环管片组件和正环管片之间的螺栓拆除，并确保无其它连接装置后，控制负环管片组件内的油缸11，使油缸11伸出，将A块管片1和K块管片2整体推出隧道洞门位置；

S5：负环管片组件和正环管片分开后，油缸11伸长至合适位置，使负环管片组件具备拆除条件；先拆除负环管片组件和混凝土负环管片的螺栓，确保两者之间无连接后，然后利用地面上的汽车吊或者龙门吊将负环管片整体或逐个组件（包括A块管片1和K块管片2）吊出至地面；

S6：拆除负环混凝土管片时，应按照先拆除K块管片2，再拆除同一环其余位置的混凝土负环管片，由上至下，后拼装管片先拆除的顺序，将负环管片依次拆除；

S7：负环管片拆除完成。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.洞门负环管片拆除装置，包括负环管片组件和螺栓组件（4），其特征在于，所述负环管片组件包括五个A块管片（1）和一个K块管片（2），A块管片（1）的圆心角为66.5度，K块管片（2）的圆心角为27.5度，A块管片（1）和K块管片（2）内部均设置有空腔，A块管片（1）下部内壁固定连接有下横向肋板一（8），下横向肋板一（8）外壁设置有卡槽，卡槽内壁固定连接有纵向肋板一（7），纵向肋板一（7）顶部内壁设置有纵滑槽（14），纵滑槽（14）内壁滑动连接有上横向肋板一（6），K块管片（2）下部内壁固定连接有下横向肋板二，下横向肋板二的卡槽内壁固定连接有纵向肋板二，纵向肋板二的纵滑槽（14）内壁滑动连接有上横向肋板二，下横向肋板一（8）和下横向肋板二底部外壁均固定连接有撑靴（13），撑靴（13）底部外壁固定连接有保护钢板（9），保护钢板（9）由两块纵板和一块横板构成，保护钢板（9）底部外壁固定连接于A块管片和K块管片的空腔底部内壁，下横向肋板一（8）和下横向肋板二顶部外壁固定连接有锁骨套（10），锁骨套（10）中心内壁固定连接有油缸（11），油缸（11）的活塞杆顶部外壁固定连接有连接套，连接套圆周内壁活动连接有固定螺栓（12），连接套顶部外壁固定连接于上横向肋板一（6）和上横向肋板二底部外壁。

2.根据权利要求1所述的洞门负环管片拆除装置，其特征在于，所述A块管片（1）和K块管片（2）外壁均由3厘米钢板焊接而成，上横向肋板一（6）、纵向肋板一（7）、下横向肋板一（8）、上横向肋板二、纵向肋板二和下横向肋板二厚度均为2厘米，A块管片的空腔内部的油缸（11）数量为三个，K块管片（2）的空腔内部的油缸（11）数量为一个。

3.根据权利要求1所述的洞门负环管片拆除装置，其特征在于，所述纵向肋板一（7）之间的间距为25厘米，下横向肋板一（8）和上横向肋板一（6）之间的间距均为70厘米，纵向肋板二之间的间距为20厘米，下横向肋板二和上横向肋板二之间的间距为70厘米，油缸（11）的直径为10厘米。

4.根据权利要求1所述的洞门负环管片拆除装置，其特征在于，所述A块管片（1）和K块管片（2）的底部内壁均设置有油管孔（17），A块管片（1）周向外壁两侧设置有两个螺栓孔（16），纵向外壁两侧设置有三个螺栓孔（16），K块管片（2）周向外壁两侧设置有两个螺栓孔（16），纵向外壁两侧设置有一个螺栓孔（16），五个A块管片（1）和一个K块管片（2）构成环状结构，且A块管片（1）和K块管片（2）的周向外壁均设置有一个安置孔（15）。

5.根据权利要求1所述的洞门负环管片拆除装置，其特征在于，所述A块管片（1）顶部内壁活动连接有封板二（5），K块管片（2）顶部内壁活动连接有封板一（3），封板一（3）内部元件结构与封板二（5）一致，封板一（3）一侧内壁固定连接有两个对称的卡环一和卡环二，卡环一外壁转动连接有转轮一（20），卡环二外壁转动连接有转轮二（22）。

6.根据权利要求5所述的洞门负环管片拆除装置，其特征在于，所述转轮一（20）内壁设置有八个圆周排列的插孔，转轮一（20）外壁转动连接有连杆（19），封板一（3）两侧内壁设置有横向孔，横向孔内壁固定连接有滑筒一（18），滑筒一（18）内壁滑动连接有插柱（24），插柱（24）顶端外壁设置有圆角。

7.根据权利要求6所述的洞门负环管片拆除装置，其特征在于，所述插柱（24）外壁固定连接有滑盘一（25），滑盘一（25）底部外壁固定连接有弹性杆一（26），弹性杆一（26）底端外壁固定连接于滑筒一（18）底部内壁，插柱（24）底端外壁固定连接有铰头（27），铰头（27）内壁转动连接于连杆（19）一端外壁。

8.根据权利要求7所述的洞门负环管片拆除装置，其特征在于，所述转轮二（22）内壁设置有八个圆周排列的放置孔，其中四个放置孔内壁固定连接有滑筒二（21），滑筒二（21）内壁设置有复位弹轴，复位弹轴外壁活动连接于转轮一（20）的插孔内壁，转轮二（22）的另外四个放置孔内壁固定连接有伸缩杆（23）。

9.根据权利要求4所述的洞门负环管片拆除装置，其特征在于，所述螺栓组件（4）包括卡架（33）和安装套（29），安装套（29）为磁性材质，安装套（29）顶部外壁固定连接于卡架（33）底部外壁，卡架（33）两侧内壁转动连接有芯轴（34），芯轴（34）两侧外壁固定连接有侧边齿轮，芯轴（34）中间外壁固定连接有衔接齿轮（35），卡架（33）顶部内壁固定连接有托板（31），托板（31）底部外壁滑动连接有齿条（32），齿条（32）与衔接齿轮（35）啮合，齿条（32）一侧外壁固定连接有握把（30）；所述安装套（29）顶部内壁转动连接有中柱，中柱顶端外壁固定连接有中间齿轮（36），中间齿轮（36）与侧边齿轮啮合，安装套（29）顶部外壁固定连接有底盘（37），中柱底部外壁固定连接有卡紧套（38），卡紧套（38）内壁活动连接有封堵螺栓（28），封堵螺栓（28）通过螺纹连接于螺栓孔（16）内壁，安装套（29）底部内壁活动连接有磁盖板（39），磁盖板（39）顶部外壁活动连接于卡紧套（38）底部外壁。

10.一种根据权利要求1-9任一所述的洞门负环管片拆除装置的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：洞门负环管片组件按照正常程序进行拼装连接；并将负环管片组件设置在洞门位置，即负环管片组件和隧道内的第一环正环管片连接位置；

S2：根据计算，当盾构始发掘进里程达到隧道内部管片提供的摩擦阻力大于盾构机掘进所需要的推进力时，负环管片组件具备拆除条件；

S3：盾构机停止掘进，并将负环管片组件区域内的轨道、管道及走道板等拆除；

S4：拆除反力架，释放盾构机推力方向的约束；将负环管片组件和正环管片之间的螺栓拆除，并确保无其它连接装置后，控制负环管片组件内的油缸（11），使油缸（11）伸出，将A块管片（1）和K块管片（2）整体推出隧道洞门位置；

S5：负环管片组件和正环管片分开后，油缸（11）伸长至合适位置，使负环管片组件具备拆除条件；先拆除负环管片组件和混凝土负环管片的螺栓，确保两者之间无连接后，然后利用地面上的汽车吊或者龙门吊将负环管片整体或者K块管片（2）和A块管片（1）分别吊出至地面；

S6：拆除负环混凝土管片时，应按照先拆除K块管片（2），再拆除同一环其余位置的混凝土负环管片，由上至下，后拼装管片先拆除的顺序，将负环管片依次拆除；

S7：负环管片拆除完成。

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