张宁宁

（北方重工集团有限公司隧道装备设计研究所，辽宁 沈阳 110000）

1 设计背景

目前，管片拼装机已成为我国隧道施工中关键设备，管片拼装机性能好坏直接影响隧道施工进度，管片拼装机驱动装置、回转支撑等职能部件的计算选型都来源于管片拼装机施工中工况，所以对管片拼装机施工工况的合理计算尤为重要。

隧道施工中由于工作环境差、操作空间有限，合理布置管路、线缆能够直接降低管片拼装机故障率，使操作手使用舒适，节省管片拼装时间。

2 管片拼装机结构组成以及使用功能

管片拼装机结构组成：固定环、旋转环、平移装置、提升装置、驱动装置、抓取装置，如图1。

图1

隧道施工时，每环管片与砂浆服务车一起进入到设备末端，管片吊机依次将每块管片吊到拼装机工作区域，管片拼装机在滑道上向后行走至管片上方，提升装置中的大臂油缸伸出，使抓取装置上连接套挂到连接管片的蘑菇头上，抓取油缸缩回将管片压紧到尼龙块上如图2，大臂油缸缩回，旋转环在驱动装置的作用下旋转到拼接管片的位置上，大臂油缸伸出，管片安装定位，大臂油缸缩回并旋转至起始位置，依次抓取第二块管片，旋转装置能够旋转±220°，图3 为管片拼装机工作流程图。

图2

图3

3 管片拼装机工况

管片拼装机是由两套驱动装置一起驱动回转支撑，并最终带动管片拼装机旋转环旋转，拼装机为间歇工作，工作30 分钟，停机30 分钟，每天工作24 小时，以开挖直径6.6 米土耳其项目为例介绍管片拼装机工况，表1。……