1.一種大埋深矩形或類矩形隧道盾構施工裝置,其特征在于:該裝置主要由盾構主機、后配套、模板臺車組成,在盾構主機的前端面設置有組合旋轉(zhuǎn)刀盤,在盾構主機的后端設置有矩形管片拼裝機,在矩形管片拼裝機后端部的支撐懸臂梁上連接有模板伸縮油缸,在模板伸縮油缸的另一端連接固定有模板,在模板上預留設置有注漿口,注漿口通過管道與混凝土注漿機相連接,混凝土注漿機固定在后配套的前端部,后配套與盾構主機相連且同步移動,在后配套的后端設置有模板臺車。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種大埋深矩形或類矩形隧道盾構施工裝置,其特征在于:所述的模板臺車外部呈龍門拱形設置,在模板臺車的下部車腳位置處設置有行走電機,在模板臺車上部還連接固定有伸縮油缸,在伸縮油缸外側還連接設置有澆筑模板,在澆筑模板上設置有注漿孔。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種大埋深矩形或類矩形隧道盾構施工裝置,其特征在于:所述的矩形管片拼裝機拼裝的管片采用工廠預制式加工,由多個管片節(jié)相互拼接而成,管片節(jié)之間通過螺栓固定連接,斷面為矩形或類矩形。
4.根據(jù)權利要求1~3任一項所述的一種大埋深矩形或類矩形隧道盾構施工裝置所采用的施工方法,其特征在于:
(1)、首先進行隧道開挖,盾構主機帶動組合旋轉(zhuǎn)刀盤旋轉(zhuǎn),在液壓油缸的作用下,切削土體的同時沿設計線路向接收井推進,挖出的土體通過運渣車運至棄渣場地。
(2)、進行矩形或類矩形鋼管片拼裝,隨著盾構主機的向前推移同步進行,通過管片輸送機將預制鋼管片吊裝就位,管片拼裝機進行矩形鋼管片的拼裝,并將拼裝的管片通過螺栓連接;環(huán)向管片利用相鄰管片間預留的孔洞,進行螺栓連接;縱向管片利用環(huán)與環(huán)之間的預留孔洞,進行螺栓連接。
(3)、機推進過程中,裝配式的矩形鋼管片起到臨時支撐的作用,保證圍巖的穩(wěn)定性,如果隧道跨度較大應在鋼管片跨中位置設置一道或多道臨時支撐。
(4)、進行矩形或類矩形鋼管片內(nèi)混凝土澆筑,主要利用模板伸縮油缸、模板支架、混凝土注射裝置對鋼管片槽內(nèi)注射混凝土,在掘進過程中拼裝完成的矩形或類矩形鋼管片兼具內(nèi)模的作用,混凝土澆筑完成后,混凝土與型鋼形成組合結構。
(5)、二次砌襯施工,在盾構機掘進的同時,模板臺車緊隨其后,行走于下部鋼管片布置的鋼軌上,在盾構主機推進一定距離后,二次襯砌的施工可以適時開展,形成流水作業(yè),應用混凝土澆筑設備,并配合使用模板臺車施工。
(6)、重復上述(1)~(5)過程至隧道掘進貫通。