本發(fā)明涉及地下管廊的修筑施工技術領域，具體地指一種用于分片預制裝配化地下管廊的管片拼裝艙結構。

背景技術：

管片拼裝盾構技術是地下盾構隧道施工中的重要組成部分，通過將管片拼裝成環(huán)形結構，然后通過隧道四周土體擠壓作用力壓緊管片，實現(xiàn)管片的鎖緊功能，這種模式的管片拼裝只需要在盾構機盾體內對管片進行粗略定位安裝，管片脫出盾尾后就能夠利用土體擠壓作用完成管片間的最終鎖緊，實現(xiàn)管片間止水條密封和管片接縫之間的抗剪力傳遞。對于采用明挖模式進行分片預制拼裝式地下管廊結構施工時，由于管廊管片拼裝完成后，上部開敞無土體覆蓋，缺乏土體擠壓作用，不能完成管片拼裝后沿其徑向方向的擠推自鎖流程，在頂部覆土回填前，不能即刻實現(xiàn)管片間止水條的密封和管片接縫之間的抗剪傳力要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種能模擬土體對管片施加向內的擠壓力、達到和盾構機管片拼裝一樣效果的一種用于分片預制裝配化地下管廊的管片拼裝艙結構。

為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設計的用于分片預制裝配化地下管廊的管片拼裝艙結構，包括拼裝艙本體，所述拼裝艙本體上方設有門吊，所述門吊包括可垂直下放管片的管片下放裝置，所述拼裝艙本體內設有與管片下放裝置對應，可支撐管片進行拼裝的管片拼裝平臺，所述管片拼裝平臺的四周設有可使管片向其內側擠壓的油缸，所述拼裝艙本體的后端底部開有供管片通過的導向孔。

具體的，所述門吊包括固定于拼裝艙本體頂部的門吊支架，所述管片下放裝置包括管片部件夾持下放裝置和管片吊裝下放裝置；

所述管片部件夾持下放裝置包括設置于門吊支架的頂部的管片下放小車，所述管片下放小車上設有卷揚機，所述卷揚機連接有吊鉤，所述吊鉤固定連有可夾持管片部件的夾爪；

所述管片吊裝下放裝置包括設置于門吊支架的左右兩側的扁擔梁，所述扁擔梁上設有吊裝管片的吊索，所述門吊支架的左右兩側頂部分別設有吊裝扁擔梁的電動葫蘆。

優(yōu)選的，所述管片拼裝平臺包括設置于拼裝艙本體內的管片拼裝伸縮平臺和設置于拼裝艙本體底部的管片支撐頂推平臺，所述拼裝艙本體的左右兩側對稱設有使管片向其內側壓緊的擠推油缸，所述擠推油缸位于管片拼裝伸縮平臺的上方。

具體的，所述拼裝艙本體包括底板、位于底板左右兩側的左側板和右側板以及位于底板前后兩側的前支撐板和后支撐板；所述底板、左側板、右側板、前支撐板和后支撐板圍成一頂部開口的u型拼裝艙本體，所述后支撐板的下部開有供管片通過的導向孔，所述導向孔的孔壁上固定有導向環(huán)；所述左側板上部和右側板上部分別設有一個擠推油缸。

具體的，所述管片拼裝伸縮平臺包括分別固定于前支撐板和后支撐板上、相對布置的兩個支撐平臺，每個支撐平臺的上方均設有一個軸線與管片的頂推方向位于同一直線上的平臺油缸，兩個平臺油缸的殼體分別固定在前支撐板和后支撐板上，所述平臺油缸的活塞桿上固定有牛腿，所述支撐平臺上端面上設有與牛腿配合的水平縱向導軌。

更具體的，所述左側板的上部和右側板的上部分別固定有一個軸線與管片的頂推方向垂直的擠推油缸，所述擠推油缸的殼體固定于左側板和右側板上。

進一步的，所述底板的左右兩側分別固定有一組豎直設置的頂升油缸，每組頂升油缸包括兩個沿管片的頂推方向間隔設置的頂升油缸，所述頂升油缸的底端固定在底板上，所述管片支撐頂推平臺為擱置于兩組頂升油缸頂部、使管片滑動的鋼板。

進一步的，所述底板在靠近后支撐板的一側設有抗剪切裝置，所述抗剪切裝置包括設置于鋼板上、位于其靠近后支撐板的一側的擋塊和固定于底板上、位于其靠近后支撐板的一側的豎板，所述豎板上端靠近鋼板的一側表面上固定有與擋塊對應的緩沖塊。

更進一步的，所述拼裝艙本體的下部設有調節(jié)管片橫向位置的橫向調節(jié)裝置，所述橫向調節(jié)裝置包括分別固定在左側板和右側板上的兩組橫向定位組油缸，每組橫向定位組油缸包括兩個沿管片的頂推方向間隔布置、軸線與管片的頂推方向垂直的定位油缸，兩組橫向定位組油缸的殼體分別固定在左側板和右側板上、并位于支撐平臺的下方。

優(yōu)選的，所述管片拼裝艙本體的下部設有擠壓管片頂部的頂部鎖定裝置，所述頂部鎖定裝置包括豎直布置的擠壓油缸，所述擠壓油缸的殼體固定在靠近導向環(huán)一側的支撐平臺的底部。

進一步優(yōu)選的，所述擠壓油缸的活塞桿端部、定位油缸的活塞桿端部和擠推油缸的活塞桿端部均固定有橡膠墊板。

本發(fā)明的有益效果是：1、通過油缸擠推管片部件，實現(xiàn)了管片部件的鎖緊，提高了管片拼裝的效率，降低了管片拼裝的難度；2、實現(xiàn)了在明挖模式下的管廊施工的管片拼裝，降低了管廊施工難度和管廊修筑成本；3、通過在管片拼裝艙內增加調節(jié)結構，實現(xiàn)了管片拼裝后的位置調節(jié)，使管片軸線與管廊軸線重合，提高了管片拼裝連接的精度，進一步降低了管片拼裝難度；4、油缸布置和安裝結構均極為簡單，使用的設備均為常用設備，無需引入大型裝置即可完成管片拼裝，降低了設備運輸轉運組裝的難度。

綜上所述，本發(fā)明所設計的管片拼裝艙的管片拼裝操作方便，能夠廣泛應用于各種明挖模式的管廊修筑施工中，降低了管片輸送的難度和管廊施工成本，提高了管片拼裝的精度，具有極大的推廣價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所設計的管片拼裝艙的主視圖；

圖2為本發(fā)明所設計的管片拼裝艙的左視圖；

圖3為本發(fā)明管片位于管片拼裝艙中的側視圖；

圖4為圖3的a-a剖視圖；

圖5為圖3中a處的局部放大圖；

圖6本發(fā)明中擠推油缸的安裝側視圖；

其中：1—夾爪，2—吊索，3—平臺油缸，4—牛腿，5—定位油缸，6—頂升油缸，7—頂推油缸，8—底板，9—左側板，10—前支撐板，11—后支撐板，12—橡膠墊板，13—底墻塊，14—側墻塊，15—頂板，16—中墻，17—擠壓油缸，18—支撐平臺，19—擠推油缸，20—右側板，21—導向環(huán)，22—鋼板，23—豎板，24—緩沖塊，25—擋塊，26—拼裝艙本體，27—門吊(27.1—門吊支架，27.2—管片下放小車)，28—扁擔梁，29—電動葫蘆，30—卷揚機，31—吊鉤，32—管片。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如圖1—2所示的用于分片預制裝配化地下管廊的管片拼裝艙結構，包括拼裝艙本體26，拼裝艙本體26上方設有門吊27，門吊27包括固定于拼裝艙本體26頂部的門吊支架27.1，門吊支架27.1的頂部設有管片下放小車27.2。門吊支架27.1的左右兩側分別設有一根扁擔梁28，每根扁擔梁28上設有兩根吊裝管片32的吊索2，門吊支架27.1的左右兩側頂部分別設有兩個吊裝扁擔梁28的電動葫蘆29。如圖2所示，管片下放小車27.2上設有卷揚機30，卷揚機30連接有可與夾爪1配合固定的吊鉤31。

如圖1—4所示，拼裝艙本體26內設有管片拼裝伸縮平臺，拼裝艙本體26的左右兩側對稱設有使管片32向其內側壓緊的擠推油缸19，擠推油缸19位于管片拼裝伸縮平臺的上方，拼裝艙本體26的底部設有管片支撐頂推平臺。

拼裝艙本體26包括底板8、位于底板8左右兩側的左側板9和右側板20以及位于底板8前后兩側的前支撐板10和后支撐板11；底板8、左側板9、右側板20、前支撐板10和后支撐板11圍成一頂部開口的u型拼裝艙本體，后支撐板11的下部開有供管片32通過的導向孔，導向孔的孔壁上固定有導向環(huán)21；左側板9上部和右側板20上部分別設有一個擠推油缸19，底板8上設有管片支撐頂推平臺。

管片拼裝伸縮平臺包括分別固定于前支撐板10和后支撐板11上、相對布置的兩個支撐平臺18，每個支撐平臺18的上方均設有一個軸線與管片32的頂推方向位于同一直線上的平臺油缸3，兩個平臺油缸3的殼體分別固定在前支撐板10和后支撐板11上，平臺油缸3的活塞桿上固定有牛腿4，支撐平臺18上端面上設有與牛腿4配合的水平縱向導軌。

左側板9的上部和右側板20的上部分別固定有一個軸線與管片32的頂推方向垂直的擠推油缸19，擠推油缸19的殼體固定于左側板9和右側板20上。

底板8的左右兩側分別固定有一組豎直設置的頂升油缸6，每組頂升油缸包括兩個沿管片32的頂推方向間隔設置的頂升油缸6，頂升油缸6的底端固定在底板8上，管片支撐頂推平臺為擱置于兩組頂升油缸頂部、使管片32滑動的鋼板22。

如圖5所示，底板8在靠近后支撐板11的一側設有抗剪切裝置，抗剪切裝置包括設置于鋼板22上、位于其靠近后支撐板11的一側的擋塊25和固定于底板8上、位于其靠近后支撐板11的一側的豎板23，豎板23上端靠近鋼板22的一側表面上固定有與擋塊25對應的緩沖塊24。

如圖3—4所示，拼裝艙本體26的下部設有調節(jié)管片橫向位置的橫向調節(jié)裝置，橫向調節(jié)裝置包括分別固定在左側板9和右側板20上的兩組橫向定位組油缸，每組橫向定位組油缸包括兩個沿管片32的頂推方向間隔布置、軸線與管片32的頂推方向垂直的定位油缸5，兩組橫向定位組油缸的殼體分別固定在左側板9和右側板20上、并位于支撐平臺18的下方。

如圖1—2和圖4所示，管片拼裝艙本體26的下部設有擠壓管片32頂部的頂部鎖定裝置，頂部鎖定裝置包括豎直布置的擠壓油缸17，擠壓油缸17的殼體固定在靠近導向環(huán)21一側的支撐平臺18的底部。

如圖6所示，擠推油缸19的活塞桿端部均固定有橡膠墊板12，且擠壓油缸17的活塞桿端部、定位油缸5的活塞桿端部均固定有橡膠墊板12。

本發(fā)明的施工過程是：

1)、通過夾爪1將管片部件(底墻塊13，側墻塊14，頂板15，中墻16的依次拼裝)依次吊裝到牛腿4上，此時平臺油缸3將牛腿4頂出，在牛腿4上完成管片部件，通過螺栓將管片部件連接在一起，螺栓不上緊，此時相鄰管片部件之間留有間隙，一般為3mm，在間隙內放置墊塊將管片部件卡?。?/p>

2)、管片部件初步拼裝完成后，通過頂推兩側的擠推油缸19，使兩側的側墻塊14與底墻塊13緊密連接，上緊螺栓，完成底部鎖定，頂推前將墊塊取出；

3)、完成底部鎖定后，將吊索2從管片32的下方穿過纏繞在管片32的外部，將管片32吊起，然后平臺油缸3回縮，漏出管片32的下放空間，通過吊索2將管片32吊運到管片拼裝艙內的頂升油缸6上，本實施例將底部鎖定和調節(jié)分成兩個平臺進行施工，能夠節(jié)約大量的時間，可以一個平臺正在進行底部鎖定，另外一個平臺進行位置調節(jié)，兩個平臺同時進行，互不干擾。也可將管片部件直接通過夾爪1夾持下放至拼裝艙本體26底部的管片支撐頂推平臺，對管片32進行夾緊拼裝后直接頂推。

4)、通過驅動定位油缸5對側墻塊14進行橫向位置調節(jié)(本實施例的橫向指管廊的寬度方向，下同)，本實施例的橫向位置調節(jié)包括橫向位移調節(jié)和橫向偏轉角度調節(jié)，在管片32出現(xiàn)橫向位移偏差時，驅動管片32一側的兩個定位油缸5沿橫向方向頂推管片32的側部使管片32移動調節(jié)其橫向位置；在管片32出現(xiàn)水平角度偏差時，驅動管片32的兩側兩組定位油缸中不處于相對位置的兩個定位油缸5擠推管片32，使管片32旋轉調節(jié)水平角度偏差；

通過驅動頂升油缸6調節(jié)管片32的豎向高度位置和豎向偏轉角度(本實施例的縱向指管廊的長度方向，下同)，在管片32出現(xiàn)豎向位移偏差時，驅動管片32的下部兩組頂升油缸6同步頂升管片32使管片32上升或是下降調節(jié)其豎向位移偏差；在管片32出現(xiàn)橫向角度偏差時，驅動管片32的橫向一側的兩個頂升油缸6使管片32的橫向側部上升或是下降改變其橫向角度偏差；在管片32出現(xiàn)縱向角度偏差時，驅動管片32縱向一端的兩個頂升油缸6使管片32的縱向一端上升或是下降改變其縱向角度偏差；

調節(jié)管片位置，直至管片32的軸線與管廊軸線重合；

5)、驅動頂推油缸7使管片沿管廊修筑方向的反方向行進至擠壓油缸17的下方，驅動擠壓油缸17使其動力輸出端沿豎直方向向下擠推頂部的管片部件，同時驅動管片32兩側的定位油缸5對管片32施加沿水平橫向方向的相向作用力，使頂板15與兩側的側墻塊14緊密連接，上緊螺栓，完成頂部鎖定，繼續(xù)沿管廊修筑的反方向頂推該節(jié)管片，使其與相鄰的一節(jié)管片連接，完成拼裝。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的結構做任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術方案的范圍內。