[发明专利]用于圆形带钢内衬隧道卧拼竖转结合的施工系统及方法

权利要求书

1.采用圆形带钢内衬隧道卧拼竖转结合的施工系统进行隧道内衬施工的方法，所述圆形带钢内衬隧道卧拼竖转结合的施工系统，包括用于钢内衬（3）组圆拼装的钢内衬组圆系统（1），在隧道内部铺设有轨道（6），所述轨道（6）上通过滚动配合安装有用于钢内衬（3）输送的钢内衬运输小车（5），在隧道的顶部设置有用于钢内衬（3）吊装转向的钢内衬起吊及运输装置（4），在隧道内部还设置有用于钢内衬（3）支撑定位以及输送的针梁台车装置；

所述针梁台车装置包括主梁承重桁架（10），所述主梁承重桁架（10）的底部在靠近待浇筑端的底部分别固定有前支腿（7）和中支腿（8），在靠近已浇筑端的底部固定有后支腿（9），在主梁承重桁架（10）的顶部设置有用于对钢内衬（3）进行输送的钢内衬运输系统（11）；

所述施工的方法，其特征在于他包括以下步骤：

步骤一，对钢内衬节段和瓦片进行合理划分；

步骤二，按设计要求完成系统组件的加工；

步骤三，根据施工组织安排及本系统的操作需求，合理规划设置支腿基础，并安装轨道（6）；

步骤四，绑扎混凝土衬砌钢筋；

步骤五，进行钢内衬平卧组圆、吊装竖转、拼装施工；

步骤六，进行衬砌混凝土施工；

步骤七，待混凝土强度满足设计要求后，设备移动至下个施工节段；

步骤八，重复步骤四~步骤七，最终实现整个隧道的钢管组圆和衬砌混凝土的快速施工；

所述步骤五中钢内衬拼装的具体操作过程为，将前支腿（7）抬起，钢内衬运输小车（5）将组装好的第一节钢内衬（3）运输至钢内衬运输系统（11）处，通过钢内衬运输系统（11）将第一节段钢内衬（3）通过主梁承重桁架（10）运送至与已浇筑区对接的位置，通过钢内衬运输系统（11）的液压装置，进行第一节钢内衬（3）的空间调节定位，并利用主梁承重桁架油缸（12）对已经定位的第一节段钢内衬（3）进行顶紧；重复上述步骤进行第二、三节段的钢内衬拼装定位施工，并人工进行相邻钢内衬（3）的顶部环缝焊接；

所述步骤六中衬砌混凝土施工的具体操作为，待三节钢内衬安装到位之后，封堵混凝土衬砌端头模板，进行衬砌混凝土（13）浇筑施工；待混凝土强度满足设计要求后，拆除端头模板，并放松主梁承重桁架油缸（12）并收紧；整个结构移动至下个施工节段,然后进行后续施工，即可实现钢内衬和衬砌混凝土的快速施工。

2.根据权利要求1所述采用圆形带钢内衬隧道卧拼竖转结合的施工系统进行隧道内衬施工的方法，其特征在于：所述钢内衬组圆系统（1）包括钢内衬组圆转动电机，所述钢内衬组圆转动电机的转轴外部均布固定有呈辐射状态的钢内衬组圆撑杆，所述钢内衬组圆撑杆的外端面与钢内衬（3）的钢瓦片（2）内壁相配合连接。

3.根据权利要求1所述采用圆形带钢内衬隧道卧拼竖转结合的施工系统进行隧道内衬施工的方法，其特征在于：所述钢内衬起吊及运输装置（4）包括锚固在隧道顶部的行车轨道（401），所述行车轨道（401）上滚动配合有两个行车（402），两个所述行车（402）的吊钩分别通过起吊钢缆（403）与待翻转的钢内衬（3）相钩挂相连。

4.根据权利要求1所述采用圆形带钢内衬隧道卧拼竖转结合的施工系统进行隧道内衬施工的方法，其特征在于：所述主梁承重桁架（10）的外部设置有用于对钢内衬（3）进行位置调整的主梁承重桁架油缸（12），所述主梁承重桁架油缸（12）的活塞杆末端铰接在钢内衬（3）内壁上的铰接耳板上。

5.根据权利要求1所述采用圆形带钢内衬隧道卧拼竖转结合的施工系统进行隧道内衬施工的方法，其特征在于：所述步骤四中绑扎混凝土衬砌钢筋的具体操作过程为，在隧道内部铺设轨道（6），并通过前支腿（7）、中支腿（8）和后支腿（9）支撑主梁承重桁架（10）进而构成针梁台车装置；然后，借助针梁台车装置作为钢筋绑扎平台进行混凝土衬砌钢筋的捆扎。