[发明专利]一种主梁式隧道管片拼装设备及衬砌方法

权利要求书

1.一种主梁式隧道管片拼装设备，包括隧道初衬（1）和主梁（2），其特征在于：主梁（2）位于隧道初衬（1）内部的中心，主梁（2）上由左向右依次设置有前撑靴组（3）、后撑靴组（5）和抬升履带轮（9），后撑靴组（5）的后部设置有管片拼装机（8），后撑靴组（5）铰接连接梁（10）的一端，连接梁（10）的另一端铰接注浆台车（12），注浆台车（12）铰接有注豆砾石台车（13），注豆砾石台车（13）铰接有主控台车（14），连接梁（10）和注浆台车（12）的下部设置有管片吊运组件（11）；

所述前撑靴组（3）和后撑靴组（5）之间设置有铰接缸（4）；前撑靴组（3）可以在铰接缸（4）的作用下以主梁（2）为导向滑移；

所述后撑靴组（5）由后安装架（5.1）和后撑靴（5.2）组成；所述后安装架（5.1）上设置有伸展防护棚（6），伸展防护棚（6）包括伸缩组件（6.2），伸缩组件（6.2）连接防护棚（6.1）；防护棚（6.1）可以在伸缩组件（6.2）的作用下伸展或收缩，防护棚（6.1）伸展开后内壁形状与管片外壁形状一致且略大于管片外壁，保证支护效果；在进行管片拼装时，防护棚（6.1）可以对在拼管片提供支撑平台，在对管片壁后进行豆砾石填充或浆液填充时，防护棚（6.1）可以起到一定程度的密封作用，防止豆砾石或浆液溢出；

所述后撑靴组（5）连接推进缸（7）的一端，推进缸（7）的另一端作用在管片上。

2.根据权利要求1所述的一种主梁式隧道管片拼装设备，其特征在于：所述前撑靴组（3）由前安装架（3.1）、前撑靴（3.2）、履带轮I（3.3）组成。

3.根据权利要求2所述的一种主梁式隧道管片拼装设备，其特征在于：所述前安装架（3.1）的上、左、右三个方向上设置有三个前撑靴（3.2），前安装架（3.1）的下部通过履带轮支腿连接履带轮I（3.3）。

4.根据权利要求1所述的一种主梁式隧道管片拼装设备，其特征在于：所述抬升履带轮（9）包括抬升组件（9.1），抬升组件连接履带轮II（9.2）。

5.一种如权利要求1所述的主梁式隧道管片拼装设备的衬砌方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：启动主控台车（14）；

步骤二：后撑靴（5.2）伸出顶紧隧道初衬（1）；

步骤三：抬升组件（9.1）控制履带轮II（9.2）抬起，管片吊运组件（11）将管片从注浆台车（12）后方吊运至管片拼装机（8）的抓取位置；

步骤四：管片吊运完成后，抬升组件（9.1）控制履带轮II（9.2）下降，直至履带轮II（9.2）支撑在管片内壁；

步骤五：管片拼装机（8）抓取管片，待拼装位置的推进缸（7）收回腾出管片放置的空间，管片拼装好后连接好管片螺栓，收回的推进缸（7）重新伸出作用在管片上；

步骤六：重复步骤三到步骤五完成一环管片的拼装；

步骤七：履带轮支腿收缩带动履带轮I（3.3）收回、前撑靴（3.2）收回，后撑靴（5.2）伸出顶紧在隧道初衬（1）上，此时铰接缸（4）推动前撑靴组（3）沿主梁（1）向前滑移，滑移完成后履带轮I（3.3）和前撑靴（3.2）伸出顶紧隧道初衬（1），后撑靴（5.2）收回，在推进缸（7）推动作用下后撑靴组（5）连同主梁（1）、注浆台车（12）、注豆砾石台车（13）、主控台车（14）等部件一同前移，实现整机设备的一次步进；

步骤八：重复步骤六和步骤七，同时对已拼装完成的管片壁后缝隙进行豆砾石填充和浆液填充，完成隧道管片拼装。