文档介绍：盾构机管片拼装系统机械结构研究[摘要],介绍在盾构隧道施工中,具有六自由度的管片拼装机。分析了该拼装机的工作原理及使用过程、机械结构组成。[关键词]盾构;管片拼装机;机械结构中图分类号::A文章编号:1009-914X(2013)33-0090-02盾构施工过程中,施工人员将事先准备好的管片安置在刀盘后面的管片拼装机中,若干块管片为一组,可以拼出一个圆管形,跟着盾构机放到已经开挖的隧道中,支撑着隧道四周的泥土和水,避免土层塌方,使地铁隧道基本成型。管片拼装机的功能就是将管片准确地放到恰当的位置,并能安全快速地把管片组装成所定形式。,介绍其中心环式的机械结构。一、盾构管片拼装机简介管片拼装机,又称举重臂,是一种设置在盾尾部位、可以迅速把管片拼装成确定形式的起重机械。开挖后的隧道需要用洞外预制好的钢筋混凝土管片进行永久性支护,管片拼装机的作用就是将管片快速准确地安装到刚开挖的隧道表面,以支护隧道表面、防止地下水土的渗透和地表沉降,管片承担着盾构前进的推进反力。盾构管片拼装机是一种典型的复杂机电液产品,是盾构成套装备系统的关键子系统之一,管片拼装机的功能直接影响到管片拼装质量和隧道施工的效率。二、盾构管片拼装机工作原理管片拼装机的构成参见图1所示。整个机构安装在行走梁上,行走梁通过螺栓与盾尾内的H形支柱相联接。管片的轴向平移由平移油缸推动移动架沿行走梁水平移动来操作;管片的升降通过举升液压油缸伸缩实现;回转马达安装在移动架内。通过小齿轮驱动与回转架相联接的大齿圈转动,从而带动与转动架相联接的起升装置、举重钳,将管片旋转到位。进行管片安装时,先粗定位,即用举重钳抓住管片,举升油缸将其提升,平移机构将提起的管片移到拼装的横断面位置,回转机构再将该管片旋转到相应的径向位置;然后再用偏转油缸、仰俯油缸和举升油缸的不同步伸缩进行微调定位。最后気成安装。管片拼装作业由以下内容构成:1、 管片吊车将管片运至管片输送器,管片吊将管片旋转90°,输送器的升降架顶起管片。然后管片输送器沿着导架向前方移动,直到管片拼装机可夹持到管片的位置;2、 管片到位后,管片拼装机的管片夹持部件通过抓举油缸将装有吊装螺栓的管片夹起;3、 管片定位管片定位大体分为粗定位和微调定位两个阶段。粗定位是粗略移动到预先确定的位置上;微调定位是指使待装管片的螺栓孔与已装管片的螺栓孔对合;4、 螺栓联接管片的螺栓孔沿环间和块间全部对齐后,再把螺栓按一定的力矩进行联接,即完成一块管片的拼装。5、 然后,反复进行这一系列的作业,直到拼装完1环(图1)。管片拼装机安装在尾盾,由平移机构、回转机构、举升机构、举重钳、管路支架等组成。能实现锁紧、平移、回转、升降、仰俯、横摇和偏转7种动作,除锁紧动作外的其余6种动作与管片的6个自由度相对应,并在盾构空间实现6个自由度的无干涉运动,如(图2)所示。x为盾构前进方向,y为管片切线方向,z为管片径向。x、y、z分别为三个移动动作方向的平移、回转和升降;Ox、Oy、0z分别为3个转动动作方向的横摇、仰俯和偏转。各种动作分别由电液比例多路阀通过液压马达和液压缸来实现。管片拼装机在实际施工中,一般按以下顺序拼装管片:供给管片一夹持锁紧管片一提升管片一初定位管片一微调管片一螺栓