專利名稱：一種內嵌式注漿塊盾構機尾盾的制造方法
技術領域：
本發明涉及隧道工程技術領域，具體涉及一種內嵌式注漿塊盾構機尾盾的制造方法。
背景技術：
盾構機中的尾盾在掘進過程中起到保護管片拼裝、防止地層中的水涌入隧道的重要作用。傳統的盾構機尾盾設計通常為注漿注脂功能管路外貼或內貼于尾盾殼體，制造難度雖然較低，但在盾構機使用過程中缺點較為明顯，外貼式注漿管的缺點表現在壁后注漿間隙大，增大了壁后注漿量，沉降較難控制；內貼式注漿管缺點表現在盾構機內部管片拼裝空間受限。新式尾盾中注漿注脂功能管路集成于尾盾殼體上能較好地解決盾構機內部管片拼裝空間與壁后注漿間隙之間的問題，但制造難度顯著加大。盾構機尾盾制造技術的相關 文獻極少能被檢索到，這對該尾盾的制造又提出了挑戰。
發明內容
本發明的目的在于避免將在盾構機尾盾殼體上切割并嵌入注漿塊的過程中發生的形變而提供的一種內嵌式注漿塊盾構機尾盾的制造方法。本發明所采用的是在卷好的整個殼體上通過可調內胎法蘭與型鋼支撐的共同固定，逐個切割與嵌入注漿塊，很好地保證了尾盾的尺寸精度，并提高了產品質量與效率。為實現本發明的目的，提供了以下技術方案內嵌式注漿塊盾構機尾盾的制造方法，在卷圓殼體前端內設有可調內胎法蘭I和車油脂槽6，長、短壓板18拼焊進行水壓試驗，安裝加強環a 5，然后嵌入注漿塊a 10和注漿塊b 11，機加工盾體尾端和加強環a 5，然后依次安裝加強環b 13、限位環14、密封環17、鉸接油缸座子16、注漿管、膨潤土管15及其它附件。所述的卷圓殼體為前大后小錐管形，運用鈑金放樣軟件放樣后數控下料切割卷圓，兩端直頭預留300mm。所述的長、短壓板18進行的水壓試驗為對壓板、殼體形成的腔體進行試驗，試驗壓力IObar, 30分鐘內壓降不超過O. 5bar。所述的嵌入注漿塊的方法為切割前，在切割位置每隔500mm打上碼板，碼板需跨過注漿塊；每次只能切割一處注漿塊位置，完成嵌入后進行下一個，按照每焊一個注漿塊焊接收縮4mm進行尺寸控制。所述的密封環需固定在平臺上，端面調平，焊接時密封環支撐不去除，要求密封環圓心為基準調整殼體，同心度不超過2_。制作工藝具體如下制作準備在筒體前端焊一個可調內胎法蘭，并使前端朝下，然后焊吊耳和臨時吊耳，如圖I所示。
長、短壓板的拼焊在油脂槽外焊長、短壓板，油脂管等，焊接完成后對壓板、殼體形成的腔體進行水壓試驗,試驗壓力為lObar，要求30分鐘內壓力下降不超過O. 5bar，如圖2所示。安裝加強環I加強環調圓后內部打支撐，且加強環必須與筒體貼緊，間隙不超過1mm，然后以筒體前端為基準進行畫線后對稱施焊，特別注意的是裝注漿塊位置不焊，加強環位置如圖3所示。安裝注漿塊盾尾的制造工藝以嵌入式注漿塊的結構形式為主要特點，如圖4所示。
在安裝注漿塊時，采用的工藝方法為整體卷制殼體分步切割殼體嵌入注漿塊。此工藝的過程為(I)在筒體上端加扣一個可調內胎法蘭，如圖5所示。(2)切割筒體前，在切割位置間隔500mm打上一個碼板，碼板跨過注漿塊。(3)利用三維切割機每次只允許切割出一塊注漿塊的位置，將預制好的注漿塊嵌入，內外坡口焊縫焊至二分之一深后安裝下一個注漿塊，全部注漿塊安裝完畢后對稱施焊將坡口焊滿，焊完后再切下一個，如圖6所示。(4)最后一個注衆塊焊接前，控制筒體前端外周長20190mm,后端外周長為20184mm。安裝加強環2完成注漿塊嵌入工序后，將加強環以上的所有支撐、內胎法蘭取出，裝焊加強環2，焊接完畢后振動時效消除應力，如圖7所示。機加工上立車進行機加工，要求(I)尾部端面至筒體高度為3055mm ；(2)加強環加工至Φ 6273mm ；(3)加強環2到端部的780mm高度范圍內徑車至Φ6342mm。加工完畢后貼加強環易磨損可替換面板，安裝膨潤土管、注漿管接頭、密封刷固定環等附件，如圖8a和圖8b所示。安裝密封環將密封環固定在平臺上，端面調平。取下內胎法蘭后將筒體吊上密封環。以密封環的圓心為基準調整筒體位置，控制同心度不超過2mm，焊接時密封環支撐不去除，整體焊接完成后振動時效消除應力，如圖9所示。有益效果在殼體下料的精確度上，利用軟件的鈑金放樣功能較傳統的計算關鍵點的方法在精確程度上有較大改進，有助于尾盾錐管形式的實現相較于殼體分段卷制再與注漿塊焊接的方法，新的整體切割逐步嵌入的方式更好地保證了產品的質量，更加穩定、可靠。新方法中一次卷板即可，若采用分段卷制的方法，將增加卷板工作頻率，提高產品的制造成本，降低生產效率。
圖I為盾尾制作準備；圖2為長、短壓板位置；圖3為加強環I位置；圖4為注漿塊安裝位置；圖5為法蘭安裝位置；圖6為注漿塊切割位置；圖7為加強環安裝位置；·圖8a為帶有殼體的附件安裝位置；圖8b為隱去殼體的附件安裝位置；圖9為密封環安裝位置。其中，I為可調內胎法蘭；2為吊耳；3為油脂管；4為壓板；5為加強環a ；6為油脂槽；7為注漿塊a安裝位；8為注漿塊b安裝位；9為支撐；10為注漿塊a ; 11為注漿塊b ; 12為加強環；13為加強環b ; 14為限位環；15為膨潤土管；16為鉸接油缸座子；17為密封環；18為長、短壓板
具體實施例方式制作準備在筒體前端焊一個可調內胎法蘭，并使前端朝下，然后焊吊耳和臨時吊耳，如圖I所示。長、短壓板的拼焊在油脂槽外焊長、短壓板，油脂管等，焊接完成后對壓板、殼體形成的腔體進行水壓試驗,試驗壓力為lObar，要求30分鐘內壓力下降不超過O. 5bar，如圖2所示。安裝加強環I加強環調圓后內部打支撐，且加強環必須與筒體貼緊，間隙不超過1mm，然后以筒體前端為基準進行畫線后對稱施焊，特別注意的是裝注漿塊位置不焊，加強環位置如圖3所示。安裝注漿塊盾尾的制造工藝以嵌入式注漿塊的結構形式為主要特點，如圖4所示。在安裝注漿塊時，采用的工藝方法為整體卷制殼體分步切割殼體嵌入注漿塊。此工藝的過程為(I)在筒體上端加扣一個可調內胎法蘭，如圖5所示。(2)切割筒體前，在切割位置間隔500mm打上一個碼板，碼板跨過注漿塊。(3)利用三維切割機每次只允許切割出一塊注漿塊的位置，將預制好的注漿塊嵌入，內外坡口焊縫焊至二分之一深后安裝下一個注漿塊，全部注漿塊安裝完畢后對稱施焊將坡口焊滿，焊完后再切下一個，如圖6所示。(4)最后一個注衆塊焊接前，控制筒體前端外周長20190mm,后端外周長為20184mm。
安裝加強環2完成注漿塊嵌入工序后，將加強環以上的所有支撐、內胎法蘭取出，裝焊加強環2，焊接完畢后振動時效消除應力，如圖7所示。機加工上立車進行機加工，要求(I)尾部端面至筒體高度為3055mm ；(2)加強環加工至Φ 6273mm ；(3)加強環2到端部的780mm高度范圍內徑車至Φ6342mm。 加工完畢后貼加強環易磨損可替換面板，安裝膨潤土管、注漿管接頭、密封刷固定環等附件，如圖8a和圖8b所示。安裝密封環將密封環固定在平臺上，端面調平。取下內胎法蘭后將筒體吊上密封環。以密封環的圓心為基準調整筒體位置，控制同心度不超過2mm，焊接時密封環支撐不去除，整體焊接完成后振動時效消除應力，如圖9所示。
權利要求
1.一種內嵌式注漿塊盾構機尾盾的制造方法，其特征在于在卷圓殼體前端內設有可調內胎法蘭(I)和車油脂槽(6)，長、短壓板(18)拼焊進行水壓試驗，安裝加強環a (5)，然后嵌入注漿塊a (10)和注漿塊b (11)，機加工盾體尾端和加強環a (5)，然后依次安裝加強環b (13)、限位環(14)、密封環(17)、鉸接油缸座子(16)、注漿管、膨潤土管(15)及其它附件。
2.根據權利要求I所述的內嵌式注漿塊盾構機尾盾的制造方法，其特征在于所述的卷圓殼體為前大后小錐管形，運用鈑金放樣軟件放樣后數控下料切割卷圓，兩端直頭預留300mm。
3.根據權利要求I所述的內嵌式注漿塊盾構機尾盾的制造方法，其特征在于所述的長、短壓板(18)進行的水壓試驗為對壓板、殼體形成的腔體進行試驗，試驗壓力10bar，30分鐘內壓降不超過O. 5bar。
4.根據權利要求I所述的內嵌式注漿塊盾構機尾盾的制造方法，其特征在于所述的嵌入注漿塊的方法為切割前，在切割位置每隔500mm打上碼板，碼板需跨過注漿塊；每次只能切割一處注漿塊位置，完成嵌入后進行下一個，按照每焊一個注漿塊焊接收縮4mm進行尺寸控制。
5.根據權利要求I所述的內嵌式注漿塊盾構機尾盾的制造方法，其特征在于所述的密封環需固定在平臺上，端面調平，焊接時密封環支撐不去除，要求密封環圓心為基準調整殼體，同心度不超過2mm。
全文摘要
本發明涉及隧道工程技術領域，具體涉及一種內嵌式注漿塊盾構機尾盾的制造方法。本發明所采用的是在卷好的整個殼體上通過可調內胎法蘭的固定，逐個切割與嵌入注漿塊，很好地保證了尾盾的尺寸精度，并提高了產品質量與效率。在殼體下料的精確度上，利用軟件的鈑金放樣功能較傳統的計算關鍵點的方法在精確程度上有較大改變，有助于尾盾錐管形式的實現。相較于殼體分段卷制再與注漿塊焊接的方法，新的整體切割逐步嵌入的方式更好地保證了產品的質量，更加穩定、可靠。新方法中一次卷板即可，若采用分段卷制的方法，將增加卷板工作頻率，提高產品的制造成本，降低生產效率。
文檔編號E21D9/06GK102943677SQ201210411768
公開日2013年2月27日 申請日期2012年10月24日 優先權日2012年10月24日
發明者李桐, 李玲, 劉繼平, 盛寶安, 童彪, 陳彥林, 劉洋, 宋黎, 王承海, 王媛, 張天雄 申請人:中鐵科工集團有限公司, 中鐵科工集團軌道交通裝備有限公司