一种管片拼装模拟实验装置技术领域
本发明涉及盾构管片拼装技术领域，特别是涉及一种管片拼装模拟实验装置。
背景技术
盾构施工是城市地铁隧道、过江河隧道、输水输气管道的主要施工方式，其中管片
拼装装置对盾构施工效率起着至关重要的作用。
但是目前的管片拼装作业是在潮湿、较热和狭窄的盾构工作环境空间里进行安
装，增加了施工人员的劳动强度，由于管片拼装定位是靠人为的点动和凿削安装，因此施工
人员的技能水平将直接影响管片拼装的精度和速度。因此，管片拼装的质量受人为因素的
影响较大，如果出现拼装失误，将会延长施工工期、增加施工成本和工程风险，从而严重影
响隧道施工。
因此，如何提高管片拼装质量和效率，是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种管片拼装模拟实验装置，可以有效解决管片拼装质量和
效率低等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种管片拼装模拟实验装置，包括：配重物、固定在环形隧道初始端的管片推进反
力支架、和固定在所述配重物一侧的管片拼装机、以及固定在所述配重物一侧的推进油缸，
所述管片拼装机和所述推进油缸位于所述配重物的同侧，所述管片拼装机用于对管片进行
拼装以形成所述环形隧道，所述推进油缸通过其自身的伸展抵紧所述环形隧道的端部，以
推动所述配重物移动。
优选地，还包括设置在所述环形隧道底部的底座支架。
优选地，还包括管片运输车，所述管片运输车用于将所述管片输送至预设位置以
便于所述管片拼装机抓取所述管片运输车上的所述管片。
优选地，还包括导轨，所述配重物底部设有和所述导轨相互配合使用的滚轮。
优选地，所述管片拼装机和所述配重物通过螺栓连接。
优选地，所述管片推进反力支架包括和所述环形隧道初始端接触的推力板、以及
和所述推力板呈预设角度倾斜固定的支撑杆。
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
本发明所提供的一种管片拼装模拟实验装置，包括：配重物、固定在环形隧道初始
端的管片推进反力支架、和固定在配重物一侧的管片拼装机、以及固定在配重物一侧的推
进油缸，管片拼装机和推进油缸位于配重物的同侧，管片拼装机用于对管片进行拼装以形
成环形隧道，推进油缸通过其自身的伸展抵紧环形隧道的端部，以推动配重物移动。当管片
拼装机拼装完一环管片时，推进油缸通过其自身的伸展、且在环形隧道端部以及管片推进
反力支架的支撑下，可以使配重物进行移动，进而使得固定在配重物上的管片拼装机进行
移动，当管片拼装机移动到位之后，可收缩推进油缸，以便于拼装下一环管片。其中通过油
缸的伸缩，可精确控制管片拼装机的移动距离，进而便于管片拼装机对管片进行准确的拼
装。重要的是，通过此模拟实验装置，有利于施工人员对管片拼装的理解和熟练操作，进而
提升施工人员的拼装能力，进而提高盾构施工质量、提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或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单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些
实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附
图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种管片拼装模拟实验装置的结构示意
图。
附图标记如下：
1为配重物，2为推进油缸，3为管片拼装机，4为管片，5为管片运输车，6为管片推进
反力支架，7为底座支架，8为导轨，9为滚轮。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，目前缺少一种可以对施工人员进行培训的管片拼装模拟
实验装置，因此容易造成管片拼装质量差且效率低等问题。
基于上述研究的基础上，本发明实施例提供了一种管片拼装模拟实验装置，当管
片拼装机拼装完一环管片时，推进油缸通过其自身的伸展、且在环形隧道端部以及管片推
进反力支架的支撑下，可以使配重物进行移动，进而使得固定在配重物上的管片拼装机进
行移动，当管片拼装机移动到位之后，可收缩推进油缸，以便于拼装下一环管片。其中通过
油缸的伸缩，可精确控制管片拼装机的移动距离，进而便于管片拼装机对管片进行准确的
拼装。重要的是，通过此模拟实验装置，有利于施工人员对管片拼装的理解和熟练操作，进
而提升施工人员的拼装能力，进而提高盾构施工质量、提高工作效率。
为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发
明的具体实施方式做详细的说明。
在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不
同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类
似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的一种管片拼装模拟实验装置
的结构示意图。
本发明的一种具体实施方式提供了一种管片拼装模拟实验装置，包括：配重物1、
固定在环形隧道初始端的管片推进反力支架6、和固定在配重物1一侧的管片拼装机3、以及
固定在配重物1一侧的推进油缸2，管片拼装机3和推进油缸2位于配重物1的同侧，管片拼装
机3用于对管片4进行拼装以形成环形隧道，推进油缸2通过其自身的伸展抵紧环形隧道的
端部，以推动配重物1移动。
在本实施例中，当管片拼装机3拼装完一环管片时，推进油缸2通过其自身的伸展、
且在环形隧道端部以及管片推进反力支架6的支撑下，可以使配重物1进行移动，进而使得
固定在配重物1上的管片拼装机3进行移动，当管片拼装机3移动到位之后，可收缩推进油缸
2，以便于拼装下一环管片4。其中通过油缸的伸缩，可精确控制管片拼装机3的移动距离，进
而便于管片拼装机3对管片4进行准确的拼装。重要的是，通过此模拟实验装置，有利于施工
人员对管片拼装的理解和熟练操作，进而提升施工人员的拼装能力，进而提高盾构施工质
量、提高工作效率。
其中管片拼装机3为具有多自由度的机械运动机构，可实现对管片4的抓取、旋转、
伸展、俯仰、偏摆、滚动等操作。
进一步地，还包括设置在环形隧道底部的底座支架7。其中当拼装完一环管片4时，
在环形隧道底部增加一个底座支架7，以提高环形隧道的稳定性。
更进一步地，还包括管片运输车5，管片运输车5用于将管片4输送至预设位置以便
于管片拼装机3抓取管片运输车5上的管片4。管片运输车5可将管片4快速输送到环形隧道
内的预设位置处，从而提高管片4的补给效率，进而提高管片拼装机3的拼装效率。
为了使配重物1更加平稳以及按照预定的轨迹进行移动，本实施例提供的管片拼
装模拟实验装置还包括导轨8，配重物1底部设有和导轨8相互配合使用的滚轮9。其中导轨8
固定在混凝土地基上，通过滚轮9在导轨8上的滚动，即可对固定在配重物1上的管片拼装机
3的移动起到导向作用
其中，管片拼装机3和配重物1优选通过螺栓连接。当然也可以为其它的固定连接
方式，只要可以将管片拼装机3固定在配重物1上即可，本实施例对此不做限定，具体视情况
而定。
进一步地，管片推进反力支架6包括和环形隧道初始端接触的推力板、以及和推力
板呈预设角度倾斜固定的支撑杆。其中管片推进反力机架应固定在混凝土地基上，通过支
撑杆可以提高推力板的稳定性，推力板可以承受推进油缸2的推力，进而通过反作用力使配
重物1进行移动。
当然上述实施例所提供的一种管片拼装模拟实验装置对其进行适当的放大也可
用于现场作业。
还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵
盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在
包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他
实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的
一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明
将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。