孙璎南， 聂瑞， 赵海峰， 王世杰

（1.沈阳工业大学机械工程学院，沈阳110870；2.北方重工集团盾构机分公司，沈阳110141）

0 引言

盾构机是一种先进的隧道施工机械，管片拼装机是其关键部件之一，管片拼装的质量直接影响到工程的质量。精确、快速的管片拼装将有效缩短工期，获得更大的效益。盾构隧道施工中完成这一重要工序的部分就是盾构机中的管片拼装机［1］，对其进行强度分析并进一步进行结构优化对盾构施工有着重要意义。

1 管片拼装机基本结构与工作原理

图1 管片拼装机的基本结构示意图

管片拼装机的基本结构如图1所示，主要由回转机构、平移机构、提升机构、管片夹持机构和管片微调机构组成。回转机构和平移机构主要完成管片的转动、径向移动、轴向移动；提升机构主要完成管片竖直方向的移动；管片夹持机构主要负责管片的夹取、锁紧和脱离；微调机构主要用来调节油缸完成管片在最终定位前的摇摆、俯仰和偏转动作［2］。

管片拼装机将自动输片装置输送来的管片夹持锁紧，升降油缸提升管片，平移机构将提起的管片移到拼装的横断面位置，回转机构将该管片旋转到管片安装的径向位置，完成管片在隧道中的初步定位。再用偏转油缸、俯仰油缸和举升油缸微调定位，使待装管片的螺栓孔与前一环前一片管片的螺栓孔对齐，当一环管片安装完成后，用螺栓将环向及轴向相邻的管片按一定的力矩进行联接，完成管片的拼装［3］。……