隔设有多个顶撑支座13，所述顶撑支座13为橡胶支座，其中，所述顶撑支座13的个数为3个，每一个顶撑支座13均位于两环衬砌环的接缝处，并施加顶撑力，从而能够同时对多环衬砌环的形状进行矫正。
[0065]矫正装置的液压顶升油缸21伸出时，由于矫正装置仅通过导向套19与立柱连接，因此随着液压顶升油缸21的伸出，下梁23下降直到接触衬砌环的下部内表面，液压顶升油缸21持续伸出，此时上梁14上升接触衬砌环的上部内表面。此时矫正装置的上梁14和下梁23对衬砌环进行顶撑，液压顶升油缸21施加的顶撑力作用于衬砌环上，推进过程中对衬砌环保持一定的顶撑力。矫正装置安装在喂片机上，盾构推进时候与衬砌环不发生相对位移，起到保持衬砌环形状的功能。
[0066]矩形隧道的衬砌环在土压力等作用下发生变形，此时待安装衬砌环2由于衬砌环3的变形无法正常安装，如图13和图14所示，需要对衬砌环3进行形状矫正。
[0067]此时通过液压顶升油缸21的加载，使得上梁14和下梁23通过顶撑支座13同时对衬砌环3、4、5和25进行顶撑，在液压顶升油缸21的作用下对衬砌环3、4、5和25从环内加载，直到如图15所示的状态，衬砌环3恢复到正常状态，停止液压顶升油缸21加载，待安装衬砌环2此时能正常安装。
[0068]在整个盾构施工中，盾构机推进时，本装置采用衬砌形状保持模式，当盾构推完一环衬砌环后，如果衬砌环发生过大的变形，为了不影响安装管片，采用衬砌形状矫正模式，对衬砌环的形状进行矫正；如果衬砌环没有发生过大的变形，仍然使用衬砌形状保持模式，对安装好的衬砌环进行形状保持，然后安装衬砌环2。衬砌环2安装完成后(此时待安装的衬砌环2已成为新的衬砌环3)，盾构继续向前推进，本装置前移至衬砌环3下方，继续采用衬砌形状保持模式。
[0069]此外，本装置还可以具有待拼管片的姿态调整功能，具体的:
[0070]对待拼装的管片进行位置调整的过程如图15所示。在拼装衬砌环2的预制管片时，经常需要对管片进行姿态微调，一般使用千斤顶29完成此功能。当需要微调管片的姿态时，将矫正装置上梁14的前端移动至待安装的衬砌环2下方，利用上梁14前端上表面的千斤顶支座12将小型千斤顶29放于千斤顶支座12内，此时上梁14为小型千斤顶29提供了支撑端，方便了调整管片的姿态。
[0071]本发明提出的矩形盾构隧道衬砌形状矫正装置可以有效矫正矩形隧道衬砌的变形。通过四根横梁(两个上梁和两个下梁)，对若干环衬砌环起到支撑和矫正作用。盾构机推完一环衬砌环后，当需要对衬砌环进行形状矫正时，直接加载液压顶升油缸21来矫正衬砌环的形状，其中，液压顶升油缸21的压力可根据衬砌变形矫正目标值进行调整。
[0072]综上，在本发明实施例提供的矩形盾构隧道衬砌形状矫正装置及矫正方法中，通过顶撑装置带动上梁和下梁在竖直方向上向外延伸对多环衬砌环进行顶撑，对多环衬砌环形状起到保持和矫正的作用，操作流程简单可靠，并且上梁和下梁通过顶撑支座作用在两环衬砌环形状的接缝处，不会对衬砌本身产生危害，确保施工安全。
[0073]上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，包括:机架、导向装置、顶撑动力装置及顶撑梁，其中，所述顶撑动力装置与顶撑梁通过铰支座连接，所述导向装置固定在所述机架上，所述顶撑动力装置通过所述导向装置和机架安装在矩形盾构机内的喂片机上，所述顶撑梁与衬砌接近的表面上间隔设有多个顶撑支座，通过所述顶撑动力装置带动顶撑梁对矩形盾构隧道的衬砌形状进行矫正。2.如权利要求1所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述机架包括中柱和固定装置，所述中柱通过所述固定装置固定于所述喂片机的立柱上。3.如权利要求2所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述固定装置的个数为2个，分别为上部底座和下部底座，所述固定装置焊接在所述中柱上。4.如权利要求2所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述导向装置由4个导向套组成，4个导向套均匀分布在所述中柱的两侧，并分别位于所述中柱的上下两端。5.如权利要求4所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述导向套焊接在中柱上。6.如权利要求1所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述顶撑动力装置包括液压顶升油缸、上部传力杆、下部传力杆和杆端支座，所述上部传力杆的一端与所述液压顶升油缸的活塞端固定连接，所述上部传力杆的另一端通过所述杆端支座与所述上梁相连，所述下部传力杆的一端与液压顶升油缸的底座固定连接，所述下部传力杆的另一端通过所述杆端支座与所述下梁相连。7.如权利要求6所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述上部传力杆和下部传力杆分别穿过同侧的两个导向套，所述导向套对传力杆起导向作用。8.如权利要求6所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述杆端支座与上部传力杆相连处设有轴向限位台阶。9.如权利要求8所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，轴向限位台阶对矫正装置的竖向位置起限位功能。10.如权利要求6所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述顶撑动力系统有2套，分别位于所述中柱的两侧。11.如权利要求1所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述顶撑梁包括上梁、下梁、梁铰支座和千斤顶支座，所述梁铰支座分别连接在所述上梁与杆端支座之间及下梁与杆端支座之间，所述千斤顶支座位于所述上梁表面上。12.如权利要求11所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述顶撑梁为直梁，所述上梁的长度大于下梁的长度。13.如权利要求12所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述上梁和下梁上的顶撑支座分别有3个。14.如权利要求13所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述顶撑支座为橡胶支座。15.如权利要求11所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，所述顶撑梁的长度方向与矩形盾构隧道的轴线平行。16.一种矩形盾构隧道的衬砌形状矫正方法，采用如权利要求1至15中所述的任一项矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，顶撑动力装置带动顶撑梁向靠近衬砌内表面方向延伸，使所述顶撑梁上的多个顶撑支座分别顶撑在两环衬砌环内表面的接缝处，通过顶撑梁对多环衬砌环的内表面施加顶撑力，对多环衬砌环的形状进行矫正。17.如权利要求16所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正方法，其特征在于，所述顶撑动力装置包括液压顶升油缸、上部传力杆、下部传力杆和杆端支座，在进行矫正时，所述液压顶升油缸伸出，通过上部传力杆和下部传力杆带动所述顶撑梁逐渐靠近衬砌的内表面，使所述顶撑梁的多个顶撑支座分别顶撑在衬砌环的环间接缝处，通过顶撑梁对衬砌环施加顶撑力，对衬砌形状进行矫正。18.如权利要求16所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，使用2套矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置对矩形盾构隧道衬砌的形状进行保持和矫正。19.如权利要求18所述的矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置，其特征在于，2套矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置分别布置在矩形盾构隧道断面的两侧。
【专利摘要】本发明提出了一种矩形盾构隧道的衬砌形状矫正装置及矫正方法，通过顶撑装置带动上梁和下梁在竖直方向上延伸从而顶紧多环衬砌环，对多环衬砌环的形状起到保持和矫正作用，可以有效地解决由于隧道衬砌受载变形而导致后续管片拼装困难的问题，矫正装置操作流程简单可靠，并且上梁和下梁的顶撑作用点在两环衬砌环的接缝处，不会对衬砌产生危害，确保施工安全。
【IPC分类】E21D11/00
【公开号】CN105134246
【申请号】CN201510458584
【发明人】滕延锋, 吴欣之, 过浩侃, 徐佳乐, 翁晨刚, 孙继辉, 毕伟麟
【申请人】上海市机械施工集团有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月30日