CN205387944U - 一种护盾式tbm中u型梁安装装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种护盾式TBM中U型梁安装装置，包括设置于隧洞中的U型梁安装器，所述的U型梁安装器为圆筒状，U型梁安装器的外沿上固定有若干弧形钢板，所述的弧形钢板组成曲率半径等于U型梁安装器外径的圆筒，弧形钢板的外侧设有若干U型梁，相邻的U型梁通过接头连接。本实用新型可以解决TBM安装器与开挖洞壁不匹配导致U型梁无法紧贴洞壁、接头连接不牢的问题，能够显著改善U型梁的受力状态，充分发挥其支护性能；同时能够有效提高U型梁的安装效率，进而提高TBM的掘进效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种TBM隧洞支护技术，具体涉及一种护盾式TBM中U型梁安装装置。
背景技术
TBM隧洞施工方法由于具有施工速度快、施工环境粉尘小等优势，在水电引水隧洞、公铁交通隧道的施工中得到了广泛应用。在TBM施工过程中，随着刀盘不断向前掘进，开挖面自TBM护盾后方不断被揭露，此时需在围岩揭露区进行一次支护作业。一次支护效率不仅关系围岩的稳定及人员的安全，还直接影响到TBM的掘进速度。现在护盾式TBM的U型梁安装器位于护盾内侧，U型梁的组装均在安装器内侧进行。由于安装器尺寸小于围岩开挖内尺寸，导致拼装完成的整环U型梁弧度与开挖洞壁不匹配，严重影响了U型梁的安装效率与工作性能。因此，急需研发一种U型梁的安装装置及方法，以改善U型梁的拼装效率及工作性能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种护盾式TBM中U型梁安装装置，以解决护盾式TBM中U型梁安装器弧度与开挖洞壁不匹配的问题，本实用新型可以解决TBM安装器与开挖洞壁不匹配导致U型梁无法紧贴洞壁、接头连接不牢的问题，能够显著改善U型梁的受力状态，充分发挥其支护性能；同时能够有效提高U型梁的安装效率，进而提高TBM的掘进效率。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种护盾式TBM中U型梁安装装置，包括设置于隧洞中的U型梁安装器，所述的U型梁安装器为圆筒状，U型梁安装器的外沿上固定有若干弧形钢板，所述的弧形钢板组成曲率半径等于U型梁安装器外径的圆筒，弧形钢板的外侧设有若干U型梁，相邻的U型梁通过接头连接。
进一步地，U型梁安装器与隧洞顶部的围岩开挖壁面之间设有保护盾。
进一步地，所述的弧形钢板共十二个。
进一步地，每个弧形钢板的两端与其曲率中心连线的夹角均为30°。
进一步地，所述的U型梁共六个。
进一步地，所述的弧形钢板通过焊接方式与U型梁安装器的外沿固定。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型装置通过在U型梁安装器后方固定弧形钢板，改变了整环U型梁的连接弧度，解决了U型梁安装器与U型梁弧度不匹配导致U型梁组装困难，组装完成后无法紧贴洞壁、接头连接不牢的问题，该装置能够显著改善U型梁的受力状态，充分发挥其支护性能；同时能够有效提高U型梁的安装效率，进而提高TBM的掘进效率。
进一步地，在U型梁安装器与隧洞顶部的围岩开挖壁面之间设置保护盾，可以防止围岩揭露区塌方与落石，有效保护了支护施工人员及机械设备的安全。
附图说明
图1为本实用新型的U型梁安装正式图；
图2为本实用新型的U型梁安装侧视图。
其中，1、U型梁安装器；2、弧形钢板；3、U型梁；4、接头；5、保护盾；6、围岩开挖壁面。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：
参见图1至图2，一种护盾式TBM中U型梁安装装置，包括设置于隧洞中的U型梁安装器1，U型梁安装器1与隧洞顶部的围岩开挖壁面6之间设有保护盾5，所述的U型梁安装器1为圆筒状，U型梁安装器1的外沿上焊接固定有十二个弧形钢板2，每个弧形钢板2的两端与其曲率中心连线的夹角均为30°，所述的弧形钢板2组成曲率半径等于U型梁安装器1外径的圆筒，弧形钢板2的外侧设有六个U型梁3，相邻的U型梁3通过接头4连接。
安装时，采用以下方法：
步骤一：在U型梁安装器1与隧洞顶部的围岩开挖壁面6之间设置保护盾5，在U型梁安装器1的后方焊接十二个弧形钢板2，每个弧形钢板2的两端与其曲率中心连线的夹角均为30°，弧形钢板2组成曲率半径等于U型梁安装器1外径的圆筒；
步骤二：将其中一节U型梁3放置在最下端的弧形钢板2上；接着旋转U型梁安装器1将放置在弧形钢板2上的U型梁3转至一侧，旋转弧度为一节U型梁3及一个接头4的弧度之和，让出邻接U型梁3的安装空间；在让出的安装空间上将邻接U型梁3放置在弧形钢板2上，两相邻的弧形钢板2通过接头4连接；依此将一环内六个U型梁3及对应接头4安装完成，形成整环U型梁，每次旋转U型梁安装器1时的旋转方向相同；
步骤三：将组装完成的整环U型梁拖出，通过调整接头4使整环U型梁与围岩开挖壁面6紧密贴合。
下面对本实用新型的操作过程做详细描述：
本实施例以直径8.5m的TBM隧道为例，U型梁安装器1为圆筒状，内径约为8.04米，壁厚30mm，外径约为8.1m；采用36U型钢，一环中共6节环形U型梁3，相邻两节进行搭接，接头4长度为600mm，接头处高度约220mm。
由于U型梁设计弧度与围岩开挖壁面6相同，而U型梁安装器1内径8.04m小于围岩开挖壁面6的内径8.5m，在实际的安装过程中发现由于两者弧度的不匹配，U型梁3在U型梁安装器1内成环困难，接头4连接不牢固。当U型梁3成环推出保护盾5后，U型梁3无法与洞壁较好地贴合，严重影响了施工效率与U型梁的工作性能。
本实用新型采用如下方式安装：
1、弧形钢板焊接：弧形钢板2由长度为300mm钢板加工而成，将钢板弯曲成弧形并使其曲率与U型安装器1外径相同。考虑到一环由6节U型梁3拼接而成，弧形钢板取6组，每组2个共12个，每个弧形钢板夹角为30度。将弧形钢板2焊接至U型梁安装器1后端，且使两者外表面平齐。
2、U型梁拼接：将1号U型梁放置在最下端的两个弧形钢板2上，放置完成后顺时针旋转U型安装器1约60度，让出底部安装空间。将2号U型梁放置在最下端的两个弧形钢板2上，2号U型梁与1号U型梁搭接600mm。在搭接部分安装接头4。再次顺时针旋转U型安装器1约60度，采用上述同样的方法进行2号U型梁与3号U型梁的搭接与接头安装。采用同样的方法安装其余U型梁直至整环拼接完成。
整环U型梁安装：待一整环U型梁拼接完成后，用拖车将整环U型梁顶起并拖出保护盾5，然后顶在围岩开挖壁面6，通过调整接头4使整环U型梁紧贴在围岩开挖壁面6上。
Claims (6)
1.一种护盾式TBM中U型梁安装装置，其特征在于，包括设置于隧洞中的U型梁安装器(1)，所述的U型梁安装器(1)为圆筒状，U型梁安装器(1)的外沿上固定有若干弧形钢板(2)，所述的弧形钢板(2)组成曲率半径等于U型梁安装器(1)外径的圆筒，弧形钢板(2)的外侧设有若干U型梁(3)，相邻的U型梁(3)通过接头(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种护盾式TBM中U型梁安装装置，其特征在于，U型梁安装器(1)与隧洞顶部的围岩开挖壁面(6)之间设有保护盾(5)。
3.根据权利要求1所述的一种护盾式TBM中U型梁安装装置，其特征在于，所述的弧形钢板(2)共十二个。
4.根据权利要求3所述的一种护盾式TBM中U型梁安装装置，其特征在于，每个弧形钢板(2)的两端与其曲率中心连线的夹角均为30°。
5.根据权利要求1所述的一种护盾式TBM中U型梁安装装置，其特征在于，所述的U型梁(3)共六个。
6.根据权利要求1所述的一种护盾式TBM中U型梁安装装置，其特征在于，所述的弧形钢板(2)通过焊接方式与U型梁安装器(1)的外沿固定。
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