一种管片快速选型的装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种管片快速选型的装置及其使用方法。


背景技术：

2.轨道交通土建施工区间隧道管片采用平板式单层预制钢筋混凝土管片衬砌，衬砌环外径6600mm，内径5900mm，管片宽度1200mm，管片厚度350mm。由1个封顶块(k)、2个邻接块(b1和b2)、3个标准块(a1、a2、a3)组成。衬砌环向分6块，即3块标准块(中心角67.5
°
)，2块邻接块(中心角68
°
)，一块封顶块(中心角21.5
°
)。隧道衬砌管片采用直线环 楔形转弯环错缝拼装。设计为双面楔形，每环楔形角0.3437706
°
，楔形量为39.6mm。衬砌环纵、环缝均采用弯螺栓连接，其中每环纵缝采用12根m30螺栓，每个环缝采用16根m30螺栓。
3.在盾构实际推进过程中，受地层、环境以及司机的操作等因素，往往不能够按照设计管片选型来安装管片。在施工过程中，根据盾构机(管片)姿态，与设计隧道线路相比较，可以得出成型隧道各方向的超前量，对后续的管片选型起到了指导作用。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种管片快速选型的装置及其使用方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种管片快速选型的装置，包括底板、大转盘和小转盘，所述大转盘和小转盘通过主轴与底板转动连接，且大转盘位于底板和小转盘之间，大转盘和小转盘均被等分为16个区域，大转盘和小转盘分别一一对应设有外字母环和内字母环；
7.外字母环和内字母环按照同一转向进行如下划分，第1区域标记为k；第2至4区域标记为b1；第5至7区域标记为a1；第8至10区域标记为a2；第11至13区域标记为a3；第14至16区域标记为b2；
8.大转盘和小转盘分别一一对应设有外数字环和内数字环。
9.优选地，所述外数字环和内数字环均被等分为16个区域，且16个区域按照同一转向分别标记为0mm、1.51mm、5.8mm、12.22mm、19.8mm、27.38mm、33.8mm、38.09mm、39.6mm、38.09mm、33.8mm、27.38mm、19.8mm、12.22mm、5.8mm、1.51mm,大转盘等分的区域与外数字环等分区域一一对应设置，小转盘等分的区域与内数字环等分区域一一对应设置，其中区域k与标记位0mm对应。
10.优选地，所述区域k、b1、a1、a2、a3、b2由实线进行分隔。
11.优选地，所述底板的外圈等分为16个螺栓位点，底板的外圈按照同一方向刻有1-16数字，且1-16数字与螺栓位点一一对应。
12.优选地，所述大转盘和小转盘的外圈均等间距设有16个纵向螺栓孔。
13.优选地，所述主轴远离底板的一端螺纹连接有螺帽。
14.一种管片快速选型的装置的使用方法，在直线段隧道施工过程中，在保证大转盘2上的封顶块k位于隧道中心上方，且点位1和9的位置不可拼装的情况下，确定大转盘2的位置，然后转动小转盘3，使大转盘2和小转盘3上的分隔线错位设置，即可快速确定每环管片的拼装顺序及结构，而对于转弯环，可直接从外数字环8和内数字环9上数字得出各环的超前量。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.(1)模型中一大一小两个圆环为相邻两环的管片，可以根据上一环拼装点位，在模型上快速选择出下一环的错缝拼装点位；
17.(2)根据设计线型、盾尾实际间隙、千斤顶行程差等得到某个点位需要的楔形量，可以快速选择最拟合的错缝拼装点位；
18.(3)对比两环转弯环的管片拼装点位，在模型上可以得出管片每个位置的实际超前量，方便指导后续的管片选型，在施工过程中提前考虑管片的选择，减少工序的衔接时间。对今后的盾构隧道施工在管片选型方面具有良好的推荐前景。
附图说明
19.为了更具体直观地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要介绍。
20.图1为本发明提出的结构示意图；
21.图2为底板的结构示意图；
22.图3为大转盘的结构示意图；
23.图4为小转盘的结构示意图；
24.图5为管片快速选型表。
25.图中：底板1、大转盘2、小转盘3、纵向螺栓孔4、螺栓位点5、外字母环6、内字母环7、外数字环8、内数字环9、主轴10、螺帽11。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.参照图1-5，一种管片快速选型的装置及其使用方法，包括底板1、大转盘2和小转盘3，大转盘2和小转盘3通过主轴10与底板1转动连接，且大转盘2位于底板1和小转盘3之间，大转盘2和小转盘3均被等分为16个区域，大转盘2和小转盘3分别一一对应设有外字母环6和内字母环7；
28.外字母环6和内字母环7按照同一转向进行如下划分，第1区域标记为k；第2至4区域标记为b1；第5至7区域标记为a1；第8至10区域标记为a2；第11至13区域标记为a3；第14至16区域标记为b2，在实际使用中，衬砌环由1个封顶块(k)、2个邻接块(b1和b2)、3个标准块(a1、a2、a3)组成，其中封顶块k必须位于隧道中心以上，在点位1和9的位置不可拼装；
29.大转盘2和小转盘3分别一一对应设有外数字环8和内数字环9。
30.本实施方案中，外数字环8和内数字环9均被等分为16个区域，且16个区域按照同一转向分别标记为0mm、1.51mm、5.8mm、12.22mm、19.8mm、27.38mm、33.8mm、38.09mm、
39.6mm、38.09mm、33.8mm、27.38mm、19.8mm、12.22mm、5.8mm、1.51mm,大转盘2等分的区域与外数字环8等分区域一一对应设置，小转盘3等分的区域与内数字环9等分区域一一对应设置，其中区域k与标记位0mm对应。
31.本实施方案中，区域k、b1、a1、a2、a3、b2由实线进行分隔，便于进行区分。
32.本实施方案中，底板1的外圈等分为16个螺栓位点5，底板1的外圈按照同一方向刻有1-16数字，且1-16数字与螺栓位点5一一对应。
33.本实施方案中，大转盘2和小转盘3的外圈均等间距设有16个纵向螺栓孔4，主轴10远离底板1的一端螺纹连接有螺帽11，通过旋紧螺帽11，可提供对大转盘2和小转盘3的压力，对大转盘2和小转盘3的位置进行固定。
34.一种管片快速选型的装置的使用方法，在直线段隧道施工过程中，在保证大转盘2上的封顶块k位于隧道中心上方，且点位1和9的位置不可拼装的情况下，确定大转盘2的位置，然后转动小转盘3，使大转盘2和小转盘3上的分隔线错位设置，即可快速确定每环管片的拼装顺序及结构，而对于转弯环，可直接从外数字环8和内数字环9上数字得出各环的超前量。
35.本案中，在直线段隧道施工过程中，在保证大转盘2上的封顶块k位于隧道中心上方，且点位1和9的位置不可拼装的情况下，确定大转盘2的位置，然后转动小转盘3，使大转盘2和小转盘3上的分隔线错位设置，即可快速确定每环管片的拼装顺序及结构，而对于转弯环，可直接从外数字环8和内数字环9上数字得出各环的超前量，比如在工程平面最小转弯半径为260m，每环所需要的超前量为30.462mm，即每13环中需要10环正左超的转弯环 3环直线环来拼装。但是为了保证错缝拼装，在实际点位选择时不能满足所有管片均为正左超，故需要左上或者左下来调整，此时左侧的超前量发生变化，所以根据拼装点位在该模型上能直观的得出超前量的多少，拟合出该位置需要的超前量，来合理地选择拼装点位。
36.底板1、大转盘2、小转盘3、纵向螺栓孔4、螺栓位点5、外字母环6、内字母环7、外数字环8、内数字环9、主轴10、螺帽11
37.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。