CN113374499B - 一种矩形断面的管节盾构拼装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矩形断面的管节盾构拼装方法。该矩形断面的管节盾构拼装方法包括组装管节拼装设备，下管节安装前准备，运输下管节，运用管节拼装设备安装下管节，上管节安装前准备，铺设固定轨道，运输上管节，运用管节拼装设备安装上管节，推进管节拼装设备，循环除组装管节拼装设备的步骤，直至完成整个盾构管节的拼装。本发明解决了现有技术半管节盾构施工存在的构筑矩形大断面盾构的困难，管节拼装过程复杂、施工进度缓慢、安全度不高的问题。

Description

一种矩形断面的管节盾构拼装方法

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，特别涉及一种矩形断面的管节盾构拼 装方法。

背景技术

目前在综合地下管廊的建设中采用非开挖施工的多为圆形断面的管 道，即使有些矩形断面的管道也多采用顶管施工。然而大断面矩形管道若 采用顶管施工，顶距都不太长，仅在百米左右，构筑矩形大断面盾构十分 困难，管节拼装过程复杂、施工进度缓慢、安全度不高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种克服了以往的半管节 盾构施工存在的构筑矩形大断面盾构的困难，避免了以往的半管节盾构施 工所存在的管节拼装过程复杂、施工进度缓慢、安全度不高的矩形断面的 管节盾构拼装方法。

为实现上述目的，本发明的矩形断面的管节盾构拼装方法采用的技术 方案是：

一种矩形断面的管节盾构拼装方法，包括以下施工步骤：

S1.组装管节拼装设备：管节拼装设备包括与盾构机铰接的连接段， 连接段的后端固接有管节拼装段，管节拼装段用于拼装管节单元，管节拼 装段的后端固接有盾尾段，盾尾段用于向拼装好的管节单元的外周面刷油 和注浆，所述管节单元包括下管节和上管节，上管节和下管节合拢构成矩 形断面，所述管节拼装段的顶部内侧设置有若干个上部推进油缸，管节拼 装段的底部内侧设置有若干个下部推进油缸，管节拼装段的底部中线处设置有活动车，活动车包括活动支架，活动支架顶部设置有活动轨道，活动 支架的底部设置有第三X轴移动装置，第三X轴移动装置驱使活动支架在X 向往返运动，活动车的一侧设置有管节拼装机构，管节拼装机构包括立柱， 立柱滑动连接有立柱套，立柱套面向活动轨道的侧壁设置有第一大臂套， 第一大臂套设置有第一X轴移动装置，第一X轴移动装置驱使第一大臂在X 向往返运动，第一大臂的底部设置有Z轴移动装置，Z轴移动装置驱使第一 大臂在Z向往返运动，Z轴移动装置滑动连接于管节拼装段的底面，第一大 臂的端部固接有小臂套，小臂套设置有Y轴移动装置，Y轴移动装置驱使小 臂在Y向往返运动，小臂的端部固接有载物台，载物台包括壳体，壳体的 内部设置有转轴，转轴设置有R轴装置，R轴装置驱使转轴在R轴转动，转 轴的顶部固接有上板梁，转轴的底部固接有下板梁；

S2.下管节安装前准备：上部推进油缸的伸缩端抵紧已装好的上管节， 下部推进油缸处于收缩状态，管节拼装机构处于初始状态，第三X轴移动 装置驱使活动轨道伸出；

S3.运输下管节：下管节的开口朝上，底部安装运输轮，运输轮将下管 节运送至活动轨道，启动第三X轴移动装置，活动支架缩回将下管节移至 管节拼装段的内部；

S4.安装下管节：

S41.启动第一X轴移动装置，第一大臂驱使载物台向管节拼装段的后 部移动一段，载物台与下管节的中点位置对齐；

S42.启动Y轴移动装置，小臂驱使载物台伸至下管节中点的正上方；

S43.下管节固接下梁板；

S44.启动Z轴移动装置，第一大臂向上运动，下管节被吊起；

S45.拆除运输轮；

S46.启动R轴装置，下梁板转动90°，带动下管节转动90°；

S47.启动第三X轴移动装置，缩回活动轨道让出空间，同时启动第一X 轴移动装置，第一大臂驱使载物台连同下管节伸向管节拼装段的末端；

S48.启动Z轴移动装置，第一大臂向下运动，下管节落至管节拼装段 的内侧底面，下管节的销孔对齐安装在前一个下管节上的插销；

S49.启动下部推进油缸，下部推进油缸的伸缩端将下管节套接在插销 上与前一个下管节完成合拢并紧固，在下管节朝向下部推进油缸的一侧插 销孔内安装新的插销；

S5.上管节安装前准备：管节拼装机构回到初始状态，下部推进油缸 的伸缩端抵紧已装好的下管节，上部推进油缸的伸缩端缩回；

S6.铺设固定轨道：在安装好的下管节上铺设固定轨道，固定轨道的一 端与已装好的固定轨道连接，另一端与活动轨道对齐并接壤；

S7.运输上管节：上管节的开口朝下，开口端安装运输轮，运输轮通过 固定轨道和活动轨道滑移至管节拼装段的内部；

S8.安装上管节：

S81.启动第一X轴移动装置，第一大臂驱使载物台向管节拼装段的后 部移动一段，载物台与上管节的中点位置对齐；

S82.启动Y轴移动装置，小臂驱使载物台伸至上管节的正下方；

S83.启动Z轴移动装置，第一大臂向上运动，上梁板托起上管节至侧 墙板区域内；

S84.拆除运输轮；

S85.启动R轴装置，上梁板转动90°，带动上管节转动90°；

S86.启动第一X轴移动装置，将上管节推向下管节附近；

S87.启动Z轴移动装置，抬起上管节，上管节的最低处稍高于下管节 的最高处；

S88.启动第一X轴移动装置，将上管节送至下管节的正上方；

S89.启动Z轴移动装置，第一大臂向下运动，上管节与下管节合拢并 紧固；

S9.推进管节拼装设备：同时启动上部推进油缸和下部推进油缸，上部 推进油缸的伸缩端抵触上管节，下部推进油缸的伸缩端抵触下管节，利用 反作用力将管节拼装设备向前推进；

S10.上部推进油缸的伸缩端继续抵紧上管节，下部推进油缸的伸缩端 缩回；

S11.重复S2-S10的步骤，直至完成整个盾构管节的拼装。

优先的，所述立柱为方形立柱，方形立柱的底部设置有法兰，管节拼 装段的底部设置有与法兰匹配的安装平台，方形立柱的顶部设置有定位凸 台，管节拼装段的顶部开设有定位凸台插入的定位孔。方形立柱给立柱套 起到导向的作用，同时也提高了管节拼装段的强度，从而提高了施工的安 全性。

优先的，所述盾尾段的拐角处设置有内倒角和外倒角，内倒角的R弧 大于外倒角的R弧，盾尾段面向管节拼装段的一侧设置有垂直注浆入口、 水平注浆入口和注油入口，垂直注浆入口、水平注浆入口和注油入口处在 内倒角和外倒角之间，垂直注浆入口连通有垂直注浆通道，水平注浆入口 连通有水平注浆通道，注油入口联通有注油通道。内倒角的R弧大于外倒 角的R弧，不仅提高了盾尾段的拐角处强度，也为垂直注浆入口、水平注 浆入口和注油入口处提供了足够的布置空间。

优选的，所述管节拼装段包括呈U型的下部壳体，下部壳体的两侧对 称设置有侧墙板，侧墙板的顶部固接有呈U型的上部壳体。为了方便运输， 将管节拼装段分为四块。

优先的，所述下部壳体设置有下部筋板、第一筋条和第二筋条，下部 筋板的端面开设有下部推进油缸的下部安装孔，下部筋板之间设置有活动 支架滑移的导向槽，第一筋条开设有Z轴移动装置滑移的通槽，所述Z轴 移动装置为Z向油缸，Z向油缸的伸缩端与第一大臂固接，Z向油缸的底部 固接有滚轮，滚轮在通槽内滑移，下部壳体的拐角处设置有下部水平注浆 管路、下部垂直注浆管路和下部注油管路，下部水平注浆管路与对应的水 平注浆入口连通，下部垂直注浆管路与对应的垂直注浆入口连通，下部注 油管路与对应的注油入口连通。

优选的，所述上部壳体设置有上部加强板和上部筋板，上部筋板的端 面开设有上部推进油缸的上部安装孔，所述上部推进油缸为双节等推力油 缸，上部壳体的拐角处设置有上部水平注浆管路、上部垂直注浆管路和上 部注油管路，上部水平注浆管路与对应的水平注浆入口连通，上部垂直注 浆管路与对应的垂直注浆入口连通，上部注油管路与对应的注油入口连通。

优选的，还包括运输管节单元，下管节处在上管节的前侧，下管节开 口朝上，底部安装运输轮，上管节开口朝下，开口端安装运输轮，下管节 后侧的中部通过三角框连接上管节前侧的中部。下管节和上管节同时运输， 提高了运输效率，加快了施工效率，重心低的下管节通过三角框连接重心 高的上管节，保证运输的安全性。

优选的，所述第一大臂套的相对侧设置有第二大臂套，第二大臂套与 立柱套固接，第二大臂套设置有第二X轴移动装置，第二X轴移动装置驱 使第二大臂在X向往返运动，第二大臂和第一大臂同时与小臂套固接，所 述第二X轴移动装置和第一X轴移动装置为第一X向油缸。提供双第一X 向油缸，为上管节/下管节的横向移动提供足够的力，保证施工的安全性。

优选的，所述R轴装置包括与壳体铰接的第二油缸，第二油缸的伸缩 端铰接有把手，把手与转轴固接。

优选的，所述第三X轴移动装置为第三X向油缸，Y轴移动装置为Y向 油缸。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、管节拼装段分为上部壳体、下部壳体和两块侧板，上部壳体安装上 部推进油缸，下部壳体安装下部推进油缸，滑动支架将下管节转运至管节 拼装段的内部，利用第一X向油缸、Y向油缸、Z向油缸和第二油缸联动， 将下管节在两块侧板之间转动90°后，利用下部推进油缸安装到位，再将 运至管节拼装段内部的上管节，利用第一X向油缸、Y向油缸、Z向油缸和 第二油缸联动，将上管节在两块侧板之间转动90°后，与下管节实现合拢， 以此逐个完成管节单元的拼装，各动作件协同合作，简化了拼装过程，加 快了施工进度，提高了施工安全度，从而克服了以往的半管节盾构施工存 在的构筑矩形大断面盾构的困难。

2、提供方形立柱，方形立柱给立柱套起到导向的作用，同时也提高了 管节拼装段的强度，从而提高了施工的安全性。

3、提供盾尾段，盾尾段拐角处的内倒角的R弧大于外倒角的R弧，不 仅提高了盾尾段的拐角处强度，也为垂直注浆入口、水平注浆入口和注油 入口处提供了足够的布置空间。

附图说明

图1是管节拼装设备的结构示意图；

图2是管节拼装设备的爆炸图；

图3是管节拼装机构的结构示意图；

图4是载物台的结构示意图；

图5是下部壳体的结构示意图；

图6是上部壳体的结构示意图；

图7是注浆管路和注油管路的剖视图；

图8是活动车的结构示意图；

图9是管节单元运输的结构示意图；

图10是管节单元安装前的示意图；

图11是下管节安装过程的示意图；

图12是下管节安装完毕的示意图；

图13是上管节安装过程的示意图；

图14是上管节安装完毕的示意图；

图15是管节拼装设备向前推进的结构示意图。

其中，100管节拼装设备，10连接段，20管节拼装段，21下部壳体， 211下部水平注浆管路，212下部垂直注浆管路，213下部注油管路，214 第一筋条，2141通槽，215第二筋条，216安装平台，217下部筋板，2171 安装孔，218下部推进油缸，219导向槽，22侧墙板，23上部壳体，231上 部加强板，232上部筋板，2321上部安装孔，233上部推进油缸，234上部 水平注浆管路，235上部垂直注浆管路，236上部注油管路，237定位孔， 30活动车，31活动支架，311活动轨道，32第三X轴移动装置，40盾尾段， 41内倒角，42外倒角，43垂直注浆入口，44水平注浆入口，45注油入口， 46垂直注浆通道，47水平注浆通道，48注油通道，50管节拼装机构，51 立柱，511法兰，512定位凸台，52立柱套，521第一大臂套，5211第一X 轴移动装置，522第二大臂套，5221第二X轴移动装置，53第一大臂，54Z 轴移动装置，541滚轮，55第二大臂，56小臂套，561Y轴移动装置，57小 臂，58载物台，581壳体，582转轴，5821把手，583上板梁，5831橡胶 垫，584下板梁，5841起吊孔，585R轴装置，200管节单元，201下管节， 2011插销，202上管节，300运输轮，400三角框，500固定轨道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施 方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之 后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权 利要求所限定的范围。

如图1至15所示，一种矩形断面的管节盾构拼装方法，包括以下施工 步骤：

S1.组装管节拼装设备：组装管节拼装设备100，管节拼装设备包括与 盾构机铰接的连接段10，连接段的后端固接管节拼装段20，管节拼装段用 于拼装管节单元200，管节单元包括下管节201和上管节202，上管节和下 管节合拢构成矩形断面，管节拼装段包括呈U型的下部壳体21，下部壳体 固接于连接段的下部，下部壳体的拐角处布置下部水平注浆管路211、下部 垂直注浆管路212和下部注油管路213，下部壳体的底部焊接第一筋条214 和第二筋条215，第一筋条和第二筋条既加强下部壳体的强度，也用于承载 下管节，第一筋条开设通槽2141，通槽的+Y向布置安装平台216，安装平 台紧挨着连接段，安装平台焊接于下部壳体的底部，下部壳体的两侧壁之 间焊接下部筋板217，下部筋板避开第一筋条，下部筋板的端面开设下部安 装孔2171，下部安装孔用于安装下部推进油缸218，下部筋板之间布置两 个导向槽219，两个导向槽关于下部壳体的X向中线对称，导向槽内放置活 动车30，活动车包括活动支架31，活动支架的顶部固接活动轨道311，活 动支架的底部布置第三X轴移动装置32，第三X轴移动装置为第三X向油 缸，第三X向油缸处在下部壳体的X向的中线上，第三X向油缸的底部与 筋板固接，第三X向油缸的伸缩端与活动支架固接，第三X向油缸驱使活 动支架在X向往复运动，下部壳体的两侧安装对称的侧墙板22，侧墙板的 前侧端面与连接段固接，侧墙板的顶部固接呈U型的上部壳体23，上部壳 体的前侧端面与连接段固接，上部壳体的顶部焊接4块上部加强板231，上 部壳体的两侧壁之间焊接上部筋板232，上部筋板的端面开设上部安装孔 2321，上部安装孔用于安装上部推进油缸233，上部推进油缸为双节等推力 油缸，上部壳体的拐角处布置上部水平注浆管路234、上部垂直注浆管路235和上部注油管路236，上部壳体开设定位孔237，定位孔的位置与安装 平台对应，管节拼装段安装完成后固接盾尾段40，盾尾段用于向拼装好的 管节单元的外周面刷油和注浆，盾尾段的拐角处布置内倒角41和外倒角42， 内倒角的R弧大于外倒角的R弧，盾尾段面向管节拼装段的一侧布置垂直 注浆入口43、水平注浆入口44和注油入口45，垂直注浆入口、水平注浆 入口和注油入口处在内倒角和外倒角之间，盾尾段下部的垂直注浆入口的 一端与下部垂直注浆管路连通，另一端连通垂直注浆通道46，盾尾段下部 的水平注浆入口的一端与下部水平注浆管路连通，另一端连通水平注浆通 道47，盾尾段上部的垂直注浆入口的一端与上部垂直注浆管路连通，另一 端连通垂直注浆通道，盾尾段上部的水平注浆入口的一端与上部水平注浆 管路连通，另一端连通水平注浆通道，盾尾段下部的注油入口的一端与下部注油管路连通，另一端连通注油通道48，盾尾段上部的注油入口的一端 与上部注油管路连通，另一端连通注油通道，内倒角的R弧大于外倒角的R 弧，不仅提高了盾尾段的拐角处强度，也为垂直注浆入口、水平注浆入口 和注油入口处提供了足够的布置空间，管节拼装段内部安装管节拼装机构 50，管节拼装机构包括立柱51，立柱为方形立柱，方形立柱的底部焊接法 兰511，法兰固接于安装平台，方形立柱的顶部布置定位凸台512，定位凸 台插入定位孔，方形立柱滑动连接立柱套52，立柱套-Y向焊接第一大臂套 521，第一大臂套滑动连接第一大臂53，第一大臂的底部布置Z轴移动装置 54，Z轴移动装置为Z向油缸，Z向油缸驱使第一大臂在Z向往返运动，Z 向油缸的伸缩端固接于第一大臂的底部，Z向油缸的底部固接滚轮541，滚 轮在通槽内滑移，立柱套+Y向焊接第二大臂套522，第二大臂套滑动连接 第二大臂55，第一大臂布置第一X轴移动装置5211，第二大臂布置第二X 轴移动装置5221，第二X轴移动装置和第一X轴移动装置为第一X向油缸， 第一X向油缸驱使第一大臂和第二大臂在X向往返运动，第一大臂和第二 大臂同时固接小臂套56，小臂套滑动连接小臂57，小臂布置Y轴移动装置 561，Y轴移动装置为Y向油缸，Y向油缸驱使小臂在Y向往返运动，小臂 的端部固接载物台58，载物台包括壳体581，壳体的内部布置转轴582，转 轴的顶部固接有上板梁583，上板梁顶部安装橡胶垫5831，转轴的底部固 接有下板梁584，下板梁开设起吊孔5841，起吊孔用于穿入起吊下管节的 钢丝绳，壳体安装R轴装置585，R轴装置为第二油缸，第二油缸的伸缩端 铰接把手5821，把手与转轴固接。

S2.下管节安装前准备：上部推进油缸的伸缩端抵紧已装好的上管节， 避免管节拼装设备向—X向移动，造成底面塌陷，下部推进油缸处于收缩状 态，管节拼装机构处于初始状态，第三X向油缸驱使活动轨道伸出；

S3.运输管节单元，下管节处在上管节的前侧，下管节开口朝上，底部 安装运输轮，上管节开口朝下，开口端安装运输轮300，下管节后侧的中部 通过三角框400连接上管节前侧的中部，下管节和上管节同时运输，提高 了运输效率，加快了施工效率，重心低的下管节通过三角框连接重心高的 上管节，保证运输的安全性；

S4.运输下管节：拆除三角框，利用运输轮将下管节运送至活动轨道， 启动第三X向油缸，活动支架缩回将下管节移至管节拼装段的内部；

S5.安装下管节：

S51.启动第一X向油缸，第一大臂和第二大臂驱使载物台向管节拼装 段的后部移动一段，载物台与下管节的中点位置对齐；

S52.启动Y向油缸，小臂驱使载物台伸至下管节中点的正上方；

S53.用穿在起吊孔内的钢丝绳固接下管节；

S54.启动Z向油缸，第一大臂向上运动，下管节被吊起；

S55.拆除运输轮；

S56.启动第二油缸，第二油缸的伸缩端推动把手，驱使转轴旋转90°， 下梁板同下管节随之转动90°；

S57.启动第三X向油缸，缩回活动轨道让出空间，同时启动第一X向 油缸，第一大臂驱使载物台连同下管节伸向管节拼装段的末端；

S58.启动Z向油缸，第一大臂向下运动，下管节搁置于第一筋条和第 二筋条的顶部，下管节的销孔对齐安装在前一个下管节上的插销；

S59.启动下部推进油缸，下部推进油缸的伸缩端将下管节套接在插销 上与前一个下管节完成合拢并紧固，在下管节朝向下部推进油缸的一侧插 销孔内安装新的插销2011；

S6.上管节安装前准备：管节拼装机构回到初始状态，下部推进油缸的 伸缩端抵紧已装好的下管节，避免管节拼装设备向—X向移动，造成底面塌 陷，上部推进油缸的伸缩端缩回；

S7.铺设固定轨道：在安装好的下管节上铺设固定轨道500，固定轨道 的一端与已装好的固定轨道连接，另一端与活动轨道对齐并接壤；

S8.运输上管节：S3中的上管节通过运输轮经固定轨道和活动轨道滑移 至管节拼装段的内部；

S8.安装上管节：

S81.启动第一X向油缸，第一大臂驱使载物台向管节拼装段的后部移 动一段，载物台与上管节的中点位置对齐；

S82.启动Y向油缸，小臂驱使载物台伸至上管节的正下方；

S83.启动Z向油缸，第一大臂向上运动，上梁板托起上管节至侧墙板 区域内；

S84.拆除运输轮；

S85.启动第二油缸，上梁板转动90°，带动上管节转动90°；

S86.启动第一X向油缸，将上管节推向下管节附近；

S87.启动Z向油缸，抬起上管节，上管节的最低处稍高于下管节的最 高处；

S88.启动第一X向油缸，将上管节送至下管节的正上方；

S89.启动Z向油缸，第一大臂向下运动，上管节与下管节合拢并紧固；

S10.推进管节拼装设备：同时启动上部推进油缸和下部推进油缸，上 部推进油缸的伸缩端抵触上管节，下部推进油缸的伸缩端抵触下管节，利 用反作用力将管节拼装设备向前推进；

S11.上部推进油缸的伸缩端继续抵紧上管节，下部推进油缸的伸缩端 缩回；

S12.重复S2-S11的步骤，直至完成整个盾构管节的拼装。

本发明将下管节和上管节依次运至管节拼装段，各油缸协同驱使下管 节和上管节在两侧墙板之间转动90°后安装到位，简化了拼装过程，加快 了施工进度，提高了施工安全度，从而克服了以往的半管节盾构施工存在 的构筑矩形大断面盾构的困难。

Claims (10)

1.一种矩形断面的管节盾构拼装方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

S1.组装管节拼装设备：管节拼装设备包括与盾构机铰接的连接段，连接段的后端固接有管节拼装段，管节拼装段用于拼装管节单元，管节拼装段的后端固接有盾尾段，盾尾段用于向拼装好的管节单元的外周面刷油和注浆，所述管节单元包括下管节和上管节，上管节和下管节合拢构成矩形断面，所述管节拼装段的顶部内侧设置有若干个上部推进油缸，管节拼装段的底部内侧设置有若干个下部推进油缸，管节拼装段的底部中线处设置有活动车，活动车包括活动支架，活动支架顶部设置有活动轨道，活动支架的底部设置有第三X轴移动装置，第三X轴移动装置驱使活动支架在X向往返运动，活动车的一侧设置有管节拼装机构，管节拼装机构包括立柱，立柱滑动连接有立柱套，立柱套面向活动轨道的侧壁设置有第一大臂套，第一大臂套设置有第一X轴移动装置，第一X轴移动装置驱使第一大臂在X向往返运动，第一大臂的底部设置有Z轴移动装置，Z轴移动装置驱使第一大臂在Z向往返运动，Z轴移动装置滑动连接于管节拼装段的底面，第一大臂的端部固接有小臂套，小臂套设置有Y轴移动装置，Y轴移动装置驱使小臂在Y向往返运动，小臂的端部固接有载物台，载物台包括壳体，壳体的内部设置有转轴，转轴设置有R轴装置，R轴装置驱使转轴在R轴转动，转轴的顶部固接有上板梁，转轴的底部固接有下板梁；

S2.下管节安装前准备：上部推进油缸的伸缩端抵紧已装好的上管节，下部推进油缸处于收缩状态，管节拼装机构处于初始状态，第三X轴移动装置驱使活动轨道伸出；

S3.运输下管节：下管节的开口朝上，底部安装运输轮，运输轮将下管节运送至活动轨道，启动第三X轴移动装置，活动支架缩回将下管节移至管节拼装段的内部；

S4.安装下管节：

S41.启动第一X轴移动装置，第一大臂驱使载物台向管节拼装段的后部移动一段，载物台与下管节的中点位置对齐；

S42.启动Y轴移动装置，小臂驱使载物台伸至下管节中点的正上方；

S43.下管节固接下板梁；

S44.启动Z轴移动装置，第一大臂向上运动，下管节被吊起至侧墙板区域内；

S45.拆除运输轮；

S46.启动R轴装置，下板梁转动90°，带动下管节转动90°；

S47.启动第三X轴移动装置，缩回活动轨道让出空间，同时启动第一X轴移动装置，第一大臂驱使载物台连同下管节伸向管节拼装段的末端；

S48.启动Z轴移动装置，第一大臂向下运动，下管节落至管节拼装段的内侧底面，下管节的销孔对齐安装在前一个下管节上的插销；

S49.启动下部推进油缸，下部推进油缸的伸缩端将下管节套接在插销上与前一个下管节完成合拢并紧固，在下管节朝向下部推进油缸的一侧插销孔内安装新的插销；

S5.上管节安装前准备：管节拼装机构回到初始状态，下部推进油缸的伸缩端抵紧已装好的下管节，上部推进油缸的伸缩端缩回；

S6.铺设固定轨道：在安装好的下管节上铺设固定轨道，固定轨道的一端与已装好的固定轨道连接，另一端与活动轨道对齐并接壤；

S7.运输上管节：上管节的开口朝下，开口端安装运输轮，运输轮通过固定轨道和活动轨道滑移至管节拼装段的内部；

S8.安装上管节：

S81.启动第一X轴移动装置，第一大臂驱使载物台向管节拼装段的后部移动一段，载物台与上管节的中点位置对齐；

S82.启动Y轴移动装置，小臂驱使载物台伸至上管节的正下方；

S83.启动Z轴移动装置，第一大臂向上运动，上板梁托起上管节至侧墙板区域内；

S84.拆除运输轮；

S85.启动R轴装置，上板梁转动90°，带动上管节转动90°；

S86.启动第一X轴移动装置，将上管节推向下管节附近；

S87.启动Z轴移动装置，抬起上管节，上管节的最低处稍高于下管节的最高处；

S88.启动第一X轴移动装置，将上管节送至下管节的正上方；

S89.启动Z轴移动装置，第一大臂向下运动，上管节与下管节合拢并紧固；

S9.推进管节拼装设备：同时启动上部推进油缸和下部推进油缸，上部推进油缸的伸缩端抵触上管节，下部推进油缸的伸缩端抵触下管节，利用反作用力将管节拼装设备向前推进；

S10.上部推进油缸的伸缩端继续抵紧上管节，下部推进油缸的伸缩端缩回；

S11.重复S2-S10的步骤，直至完成整个盾构管节的拼装。

2.根据权利要求1所述的矩形断面的管节盾构拼装方法，其特征在于：所述立柱为方形立柱，方形立柱的底部设置有法兰，管节拼装段的底部设置有与法兰匹配的安装平台，方形立柱的顶部设置有定位凸台，管节拼装段的顶部开设有定位凸台插入的定位孔。

3.根据权利要求1所述的矩形断面的管节盾构拼装方法，其特征在于：所述盾尾段的拐角处设置有内倒角和外倒角，内倒角的R弧大于外倒角的R弧，盾尾段面向管节拼装段的一侧设置有垂直注浆入口、水平注浆入口和注油入口，垂直注浆入口、水平注浆入口和注油入口处在内倒角和外倒角之间，垂直注浆入口连通有垂直注浆通道，水平注浆入口连通有水平注浆通道，注油入口联通有注油通道。

4.根据权利要求3所述的矩形断面的管节盾构拼装方法，其特征在于：所述管节拼装段包括呈U型的下部壳体，下部壳体的两侧对称设置有侧墙板，侧墙板的顶部固接有呈U型的上部壳体。

5.根据权利要求4所述的矩形断面的管节盾构拼装方法，其特征在于：所述下部壳体设置有下部筋板、第一筋条和第二筋条，下部筋板的端面开设有下部推进油缸的下部安装孔，下部筋板之间设置有活动支架滑移的导向槽，第一筋条开设有Z轴移动装置滑移的通槽，所述Z轴移动装置为Z向油缸，Z向油缸的伸缩端与第一大臂固接，Z向油缸的底部固接有滚轮，滚轮在通槽内滑移，下部壳体的拐角处设置有下部水平注浆管路、下部垂直注浆管路和下部注油管路，下部水平注浆管路与对应的水平注浆入口连通，下部垂直注浆管路与对应的垂直注浆入口连通，下部注油管路与对应的注油入口连通。

6.根据权利要求4所述的矩形断面的管节盾构拼装方法，其特征在于：所述上部壳体设置有上部加强板和上部筋板，上部筋板的端面开设有上部推进油缸的上部安装孔，所述上部推进油缸为双节等推力油缸，上部壳体的拐角处设置有上部水平注浆管路、上部垂直注浆管路和上部注油管路，上部水平注浆管路与对应的水平注浆入口连通，上部垂直注浆管路与对应的垂直注浆入口连通，上部注油管路与对应的注油入口连通。

7.根据权利要求1所述的矩形断面的管节盾构拼装方法，其特征在于：还包括运输管节单元，下管节处在上管节的前侧，下管节开口朝上，底部安装运输轮，上管节开口朝下，开口端安装运输轮，下管节后侧的中部通过三角框连接上管节前侧的中部。

8.根据权利要求1所述的矩形断面的管节盾构拼装方法，其特征在于：所述第一大臂套的相对侧设置有第二大臂套，第二大臂套与立柱套固接，第二大臂套设置有第二X轴移动装置，第二X轴移动装置驱使第二大臂在X向往返运动，第二大臂和第一大臂同时与小臂套固接，所述第二X轴移动装置和第一X轴移动装置为第一X向油缸。

9.根据权利要求1所述的矩形断面的管节盾构拼装方法，其特征在于：所述R轴装置包括与壳体铰接的第二油缸，第二油缸的伸缩端铰接有把手，把手与转轴固接。

10.根据权利要求1所述的矩形断面的管节盾构拼装方法，其特征在于：所述第三X轴移动装置为第三X向油缸，Y轴移动装置为Y向油缸。

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