梁龍1 初廣棟2 賈進(jìn)博3北方重工集團(tuán)有限公司盾構(gòu)機(jī)分公司

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盾構(gòu)機(jī)管片拼裝機(jī)裝配

梁龍1 初廣棟2 賈進(jìn)博3
北方重工集團(tuán)有限公司盾構(gòu)機(jī)分公司

摘 要：本文主要介紹了盾構(gòu)機(jī)管片拼裝機(jī)的在施工過程中的作用及管片拼裝機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理，并根據(jù)設(shè)計圖紙、結(jié)合現(xiàn)場施工的要求制定合理有效的裝配工藝方法，提高管片拼裝機(jī)的精度和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：管片拼裝機(jī)、結(jié)構(gòu)、工作原理、裝配工藝方法

一、前言

盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)，簡稱盾構(gòu)機(jī)。是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，現(xiàn)代盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)集光、機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，具有開挖切削土體、輸送土碴、拼裝隧道襯砌、測量導(dǎo)向糾偏等功能，涉及地質(zhì)、土木、機(jī)械、力學(xué)、液壓、電氣、控制、測量等多門學(xué)科技術(shù)，而且要按照不同的地質(zhì)進(jìn)行“量體裁衣”式的設(shè)計制造，可靠性要求極高。盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)已廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。

用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧道施工具有自動化程度高、節(jié)省人力、施工速度快、一次成洞、不受氣候影響、開挖時可控制地面沉降、減少對地面建筑物的影響和在水下開挖時不影響水面交通等特點，在隧洞洞線較長、埋深較大的情況下，用盾構(gòu)機(jī)施工更為經(jīng)濟(jì)合理。

管片拼裝機(jī)是一種設(shè)置在盾構(gòu)機(jī)盾尾部位、可以迅速把管片拼裝成確定形式的起重機(jī)械。開挖后的隧道需要用洞外預(yù)制好的鋼筋混凝土管片進(jìn)行永久性支護(hù)，管片拼裝機(jī)的作用就是將管片快速準(zhǔn)確地安裝到剛開挖的隧道表面，以支護(hù)隧道表面、防止地下水土的滲透和地表沉降，管片承擔(dān)著盾構(gòu)前進(jìn)的推進(jìn)反力。管片拼裝機(jī)是盾構(gòu)成套裝備系統(tǒng)的關(guān)鍵系統(tǒng)之一，其裝配的精度和工藝方法直接影響到整個盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)和隧道施工的效率。

二、管片拼裝機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

（一）結(jié)構(gòu)

管片拼裝機(jī)主要由固定環(huán)、旋轉(zhuǎn)環(huán)、提升裝置，抓取裝置、平移裝置等零部件組成。

（二）工作原理

管片拼裝機(jī)將喂片機(jī)裝置輸送過來的管片夾持鎖緊，提升油缸提升管片，平移裝置將提起的管片移到拼裝的橫斷面位置，旋轉(zhuǎn)環(huán)將該管片旋轉(zhuǎn)到管片安裝的徑向位置，完成管片在隧道中的初步定位；再用抓取裝置微調(diào)油缸的不同步伸縮微調(diào)定位，使待裝管片的螺栓孔與前一環(huán)、前一片管片的螺栓孔同時對齊，當(dāng)一環(huán)管片安裝完成后，用螺栓將環(huán)向及軸向相鄰的管片按一定的力矩進(jìn)行聯(lián)接，完成管片的拼裝。

管片拼裝機(jī)在實際施工中，一般按以下順序拼裝管片：供給管片→抓取管片→提升管片→初定位管片→微調(diào)管片→螺栓聯(lián)接。

三、管片拼裝機(jī)的裝配工藝方法

合理而有效的裝配工藝方法是保證管片拼裝機(jī)的質(zhì)量和精度的最重要途徑，從而提高隧道施工中的效率和施工質(zhì)量。

（一）裝配前的準(zhǔn)備工作

選擇合適的裝配場地，環(huán)境要清潔、無塵土及其它影響裝配的雜物；選擇合適的裝配平臺，平面度小于0.1mm/m；選擇合適的裝配工具，根據(jù)圖紙螺栓大小選擇相應(yīng)的扭矩扳手，根據(jù)零部件的重量選擇吊裝工具。

（二）管片拼裝機(jī)的裝配

1.固定環(huán)與減速機(jī)馬達(dá)的安裝。首先將固定環(huán)放置到裝配平臺上，減速機(jī)馬達(dá)側(cè)朝上，并用等高方箱（均勻墊4點）墊起，調(diào)整好固定環(huán)水平；焊接支撐密封的鋼板，安裝固定環(huán)上的液壓閥塊及其支架，螺釘涂抹樂泰膠，并達(dá)到圖紙力矩要求；

然后拆下小齒輪上的編碼器，將減速機(jī)馬達(dá)豎直吊放安裝到固定環(huán)上，安裝螺栓時涂抹樂泰膠并達(dá)到圖紙力矩要求；

最后將固定環(huán)整體翻個，減速機(jī)馬達(dá)側(cè)朝下，在小齒輪上安裝編碼器。

2.軸承安裝。根據(jù)圖紙選擇合適的吊環(huán)吊運軸承，吊運時要小心，避免磕碰，軸承安裝到固定環(huán)上，注意在固定環(huán)和主軸承之間的潤滑，通過打開剎車在小齒輪上調(diào)節(jié)軸承、定位軸承，利用螺栓固定，安裝螺栓時涂抹樂泰膠并達(dá)到圖紙力矩要求；根據(jù)小齒輪和主減速器的規(guī)格來檢查側(cè)隙。

3.旋轉(zhuǎn)環(huán)安裝。在軸承上裝配旋轉(zhuǎn)環(huán)，利用螺栓固定，安裝螺栓時涂抹樂泰膠并達(dá)到圖紙力矩要求。

安裝防塵密封，安裝密封時首先計算密封的展開長度L=ΠD,然后實際切割密封長度為L(1-10%),用樂泰膠480將密封兩端粘接到一起，最后樂泰膠480將密封粘接在固定環(huán)上，注意固定環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)安裝完畢后再裝密封。

4.提升裝置安裝。首先將提升裝置的軸承襯安裝到連桿中，然后將軸安如連桿中，兩側(cè)裝好墊圈，檢測連桿與墊圈之間的間隙，在軸兩側(cè)安裝直通式油杯，所有螺栓在安裝時必須涂抹樂泰膠，并達(dá)到圖紙力矩要求，注意必須檢查所有螺栓的擰緊力矩并做好標(biāo)記。

5.抓取裝置安裝。首先將抓取盤與抓取梁組合在一起，可通過修配墊片，調(diào)整兩件之間擋塊處的間隙，然后整體安裝到提升裝置上，通過銷軸聯(lián)接。

6.豎直電纜拖鏈的安裝。首先預(yù)裝豎直電纜拖鏈各部件，然后安裝豎直電纜拖鏈到管片拼裝機(jī)上。

7.滑輪安裝。首先預(yù)裝滑輪各部件，然后安裝滑輪到管片拼裝機(jī)上，在固定環(huán)上放置滑輪，注意兩個方向的間距3毫米，如果它是不正確的，調(diào)整隔環(huán)的厚度。

8.安裝管路布置電纜。

9.管片拼裝機(jī)與管片橋裝配。首先測量在左臂以及右臂滑道上豎直滾輪之間的距離，這個尺寸應(yīng)該在左右臂的前側(cè)以及后進(jìn)行測量，偏差應(yīng)滿足圖紙要求，放置豎直滾輪以確保管片拼裝機(jī)上的間隙值，盡可能地使左，右滾輪的設(shè)定值應(yīng)是對稱的，以此豎保持管片拼裝機(jī)在機(jī)器中心位置。

然后安裝平移裝置，按圖紙確定連接座位置焊接到左右臂上，安裝平移油缸，一端安裝到管片拼裝機(jī)上，一端固定到連接座上。

合理有效的裝配方法是提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證產(chǎn)品性能最重要的途徑。

四、結(jié)束語

管片拼裝機(jī)作為盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行管片拼裝工作的核心部件，對施工過程的有效進(jìn)行起到了極其重要的作用，本文分析了管片拼裝機(jī)的功能、結(jié)構(gòu)及工作原理，并對裝配工藝方法進(jìn)行闡述，提高了管片拼裝機(jī)的質(zhì)量，從而保證了施工中的效率。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉宣宇.盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展與展望.施工技術(shù)，2013