CN101922298A - 自行走式盾构平移过站系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自行走式盾构平移过站系统，包括基座轨道；盾构基座；设置在盾构主机内的盾构千斤顶；与盾构主机连接的盾构车架；所述基座轨道上搭设有承载所述盾构车架的车架平台；其特征是：所述基座轨道与基座轨道钢板固定连接；所述基座轨道钢板沿轨道方向间隔设置有带螺纹的定位销；所述基座轨道上通过定位销经固位螺母固定连接有行走反力架；所述行走反力架相对盾构主机一侧固定连接有与所述盾构千斤顶相对应的第一传力杆；所述盾构基座的底部设置有走轮。这种自行走式盾构平移过站动力系统，盾构平移过站速度快、应用的操作人员、设备等大大减少，并且盾构过站的轴线和高程可以精确定位。

Description

自行走式盾构平移过站系统

技术领域

本发明涉及一种盾构平移过站系统，属于隧道建设领域。

背景技术

现有技术中，盾构平移过站时，将盾构断电，盾构主机与后配套车架分解，在盾构基座下铺设钢板或多条重轨，盾构主机与基座牢固连接后，利用卷扬机或安装液压千斤顶将盾构与基座在钢板或重轨上滑动平移过站。之后，搭设车架平移过站的平台，车架过站平台搭设完毕后，利用卷扬机等动力设备将车架平台平移过站。过站后的盾构主机与车架再次组装、调试，准备盾构的二次出洞。采用这种盾构平移过站系统，需主要存在以下问题：1、要增加额外的施工设备，如，卷扬机、液压站、千斤顶等主要施工设备，还要配备手拉葫芦、吊车等辅助设备，而且要求可用的空间比较大；2、需要大量的人员的配合，操作卷扬机或千斤顶的人员等等；3、需要大量的辅助材料，如大量钢材、吊具等；4、在钢板上滑动精确定位比较繁琐和困难；5、盾构解体过站，需要盾构解体、分别过站、组装调试等多道工序，盾构过站的速度不够快，延误工期，经济性不强,成本高；5、车架平台搭设速度慢、稳定性不够、费用高。

另一种过站方法是，盾构不断电，盾构主机与后配套车架整体平移过站，在车站内浇注导台，盾构进洞后推上过站导台，过站导台设置若干反力孔，在反力孔与盾构机盾尾之间拼装半环管片，利用盾构自身的千斤顶将盾构向前推进、再拼装管片再推进，将盾构整体平移过站。但是这种盾构平移过站系统存在以下问题：1、浇注导台的时间长、费用高；2、如果导台不能直接用于后期的站台制作，则拆除更加困难，费用更高；3、导台与盾构主机之间的摩阻力较大，需要的过站动力大，对导台上反力孔的制作要求高。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种盾构平移速度快、结构简单、操作简便的盾构平移过站系统。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是在不利用卷扬机等外界动力的前提下，提供一种平移速度快、结构简单、操作简便的盾构平移过站系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种自行走式盾构平移过站系统，包括基座轨道；盾构基座；设置在盾构主机内的盾构千斤顶；与盾构主机连接的盾构车架；所述基座轨道上搭设有承载所述盾构车架的车架平台；所述基座轨道与基座轨道钢板固定连接；所述基座轨道钢板沿轨道方向间隔设置有带螺纹的定位销；所述基座轨道上通过定位销经固位螺母固定连接有行走反力架；所述行走反力架相对盾构主机一侧固定连接有与所述盾构千斤顶相对应的第一传力杆；所述盾构基座的底部设置有走轮。

较佳的，所述车架平台为贝雷片拼装结构。

较佳的，所述行走反力架远离盾构主机的一侧设置有轨道连接板；所述轨道连接板通过定位销经固位螺母与所述基座轨道固定连接；所述轨道连接板与所述行走反力架之间固定连接有后支撑。

较佳的，所述第一传力杆上法兰连接有第二传力杆。

较佳的，所述第一传力杆和第二传力杆与所述盾构千斤顶同轴设置。

较佳的，所述定位销直径为50mm，高100mm，在所述基座轨道钢板沿轨道方向每隔50cm设置一个。

较佳的，所述行走反力架通过8个定位销经固位螺母与所述基座轨道固定连接。

较佳的，所述轨道连接板通过8个定位销经固位螺母与所述基座轨道固定连接。

较佳的，所述行走反力架为倒“T”形，其底座与所述基座轨道固定连接。

所述盾构基座底部两侧的纵梁下方各设置了五组走轮；所述走轮通过螺栓与所述盾构基座的底板连接。

本发明的有益效果是：

（1）盾构平移速度快：利用自行走式盾构过站动力系统，完成两个循环2.8m的推进最多只需40～50分钟，其中安装反力架约5分钟，推进1.4米约20分钟，安装第二传力杆件约2分钟，继续推进1.4米约20分钟，在不考虑拼装车架平台的情况下，完成100米的盾构过站也仅需要30个小时，施工简便，速度快；

（2）过站设备少：除反力系统外，无需任何其他设备；

（3）操作人员少：安装贝雷片车架平台需要3个人，吊运行走反力架、螺栓拧紧只需要两个人，另外需要一个人开关盾构千斤顶，整个自行走式盾构平移系统最少只需要6个人就可以操作，大大减少了操作人员；

（4）盾构到达出洞工作井处定位精确：由于盾构机是在轨道上平移过站的，所以只要将基座轨道的轴线、高程等根据盾构出洞所需要的姿态精确定位，那么盾构机出洞的姿态便精确的定位了，利用盾构千斤顶进行盾构的平移，可以更简便地将盾构机与洞门之间的位置进行精确的定位，偏差可以控制在5mm以内；

（5）工期短、费用低：由于自行走式盾构平移系统采用在盾构主机不断电的前提下，盾构主机与车架整体平移，盾构平移到指定位置后，盾构机无需重新的安装、调试，便可以马上进入下一道工序，即盾构出洞施工，大大节省的工期和费用。

总之，这种自行走式盾构平移过站动力系统，盾构不断电，盾构主机与后配套车架整体平移过站时，盾构平移过站速度快、应用的操作人员、设备等大大减少，并且盾构过站的轴线和高程可以精确定位。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1中基座轨道的结构示意图；

图3是图2的横剖面图；

图4是图1中行走反力架的结构示意图；

图5是图4的左视图；

图6是本发明盾构进洞的工作状态示意图；

图7是本发明实施例2的结构示意图；

图8是本发明实施例3的结构示意图；

图9是本发明实施例3的工作状态示意图；

图10是本发明实施例3的工作状态示意图；

图11是本发明实施例3的工作状态示意图；

图12是本发明实施例3的工作状态示意图。

具体实施方式

实施例1：如图1至图3所示，一种自行走式盾构平移过站系统，包括基座轨道1，盾构基座13，设置在盾构主机9内的盾构千斤顶8，与盾构主机9连接的盾构车架14。基座轨道1上搭设有承载盾构车架14的车架平台15，该贝雷片车架平台15采用双排单层的方式搭设。盾构基座13底部两侧的纵梁下方各设置了五组走轮16，走轮16通过螺栓与盾构基座13的底板连接。

基座轨道1采用2条50kg/m的轨道，该轨道是焊接在宽35cm，厚3cm的基座轨道钢板10上。基座轨道钢板10沿轨道方向间隔设置有带螺纹的定位销11。定位销11直径为50mm，高100mm，采用Q345B级钢材制作，在每个基座轨道钢板10沿轨道方向每隔50cm设置一个。

该平移过站系统还包括倒“T”形的行走反力架4，如图4和图5所示。行走反力架4的底座通过定位销11经固位螺母7与基座轨道1固定连接，即行走反力架4的底部具有8只定位销孔，与基座轨道1上的定位销11孔位相匹配，采用固位螺母拧紧固定。行走反力架采用厚钢板焊接而成倒“T”形，高度为1000mm左右，与盾构主机9最底部的盾构千斤顶8高度相匹配。

行走反力架4相对盾构主机9一侧设置有与盾构千斤顶8相对应的第一传力杆5。第一传力杆件5由DN300×20的厚壁钢管制作，与行走反力架4牢固连接，组成一体。

该盾构平移过站系统工作时，按如下步骤进行：

（1）在车站底板上铺设两根与基座轨道钢板10固定连接的基座轨道1，在基座轨道1上布设带走轮的盾构基座13，盾构主机9进洞后，盾构主机9完全被接收到带走轮16的盾构基座13上，并将盾构主机9与盾构基座13可靠连接，如图6所示。

（2）将第一传力杆5顶在最后一环管片的底部，将盾构千斤顶8顶在第一传力杆5上，从而将盾构向前推进，待盾构千斤顶8伸到最长后，回缩千斤顶，同时搭设车架平台15。

（3）利用盾构双梁17将行走反力架4利用固位螺母7将其固定在基座轨道1的定位销11上，将第一传力杆5安装在行走反力架4上。在推进模式下伸出盾构千斤顶8，从而继续将盾构主机9顶进。

（4）缩回盾构千斤顶8，将行走反力架4和第一传力杆件5组成的整体与基座轨道1分离，然后利用盾构双梁17向前移动后再次安装在基座轨道1上，将盾构千斤顶8顶住第一传力杆5以使盾构主机前进，同时搭设车架平台15，循环本步骤，最终将盾构主机平移至指定的位置，准备盾构的二次出洞。

实施例2：如图7所示，本实施例与实施例1所不同的是，盾构平移过站系统还包括轨道连接板2，轨道连接板2是由厚的钢板焊接而成，高度为200mm。轨道连接板2设置在行走反力架4远离盾构主机9的一侧，通过定位销11经固位螺母7与基座轨道1固定连接，即轨道连接板2的底部有8只定位销孔，与基座轨道1上的定位销11的孔位相匹配，采用固位螺母7拧紧固定。轨道连接板2与倒“T”形行走反力架4的底座之间通过销轴12固定连接有后支撑3。

本实施例的其他结构与实施例1相同。

本实施例的工作原理与实施例1相同，但由于设置有轨道连接板2和后支撑3，因此盾构千斤顶8的作用于行走反力架4的力可后支撑3，因此可承受的反力更大，可靠性也更高。

实施例3：如图8所示，本实施例与实施例2的结构基本相同，所不同的是：第一传力杆5上法兰连接有第二传力杆6，二者用楔销固定，使第一传力杆5和第二传力杆6的纵向位置与盾构主机9最底部的盾构千斤顶8沿轴线方向保持一致，因此受力后不会产生偏心弯矩。第二传力杆6由DN300×20的厚壁钢管制作。

在其他具体实施方式中，在满足使用性能的前提下，也可以在第二传力杆6上按照同样的方式设置第三传力杆，依次类同，以使盾构主机获得更大的前进行程。

本实施例的其他结构与实施例2相同。

本实施例按如下步骤工作：

（1）如图6所示，盾构主机9进洞后，盾构主机9完全被接收到带走轮16的盾构基座13上，并将盾构主机9与盾构基座13可靠连接。

（2）将第一传力杆5顶在最后一环管片的底部，将盾构千斤顶8顶在第一传力杆5上，从而将盾构向前推进，待盾构千斤顶8伸到最长后，回缩千斤顶。

（3）将第二传力杆6与第一传力杆5用法兰连接后，仍然顶在最后一环管片的底部，将盾构千斤顶8顶在第二传力杆6上，将盾构继续向前推进，同时搭设车架平台。

（4）利用盾构双梁17将行走反力架4和轨道连接板2利用固位螺母7将其固定在基座轨道1的定位销11上，将第一传力杆5焊接在行走反力架4上如图9所示。

（5）用销轴12将后支撑3安装在行走反力架4和轨道连接板2之间，使得行走反力架4承受的反力可以通过后支撑3传递给轨道连接板2。

（6）如图10所示，在推进模式下伸出盾构千斤顶8，向第一传力杆5施加作用力，以使盾构主机9被顶进。

（7）如图11所示，回缩盾构千斤顶8，将第二传力杆6与第一传力杆5用楔销进行法兰连接。

（8）如图12所示，再次在推进模式下伸出盾构千斤顶8，向第二传力杆6施加作用力，以使盾构主机9再向前顶进，完成一个顶进循环。

（9）卸下第二传力杆6，将行走反力架4、第一传力杆5、后支撑3以及轨道连接板2组成的整体利用盾构双梁17向前移动后再次安装在特制基座轨道1上，同时搭设车架平台15。

循环上述步骤（6）至（9），最终将盾构主机平移至指定的位置，准备盾构的二次出洞。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自行走式盾构平移过站系统，包括基座轨道（1）；盾构基座（13）；设置在盾构主机（9）内的盾构千斤顶（8）；与盾构主机（9）连接的盾构车架（14）；所述基座轨道（1）上搭设有承载所述盾构车架（14）的车架平台（15）；其特征是：所述基座轨道（1）与基座轨道钢板（10）固定连接；所述基座轨道钢板（10）沿轨道方向间隔设置有带螺纹的定位销（11）；所述基座轨道（1）上通过定位销（11）经固位螺母（7）固定连接有行走反力架（4）；所述行走反力架（4）相对盾构主机（9）一侧固定连接有与所述盾构千斤顶（8）相对应的第一传力杆（5）；所述盾构基座（13）的底部设置有走轮（16）。

2.如权利要求1所述的自行走式盾构平移过站系统，其特征是：所述车架平台（15）为贝雷片拼装结构。

3.如权利要求1所述的自行走式盾构平移过站系统，其特征是：所述行走反力架（4）远离盾构主机（9）的一侧设置有轨道连接板（2）；所述轨道连接板（2）通过定位销（11）经固位螺母（7）与所述基座轨道（1）固定连接；所述轨道连接板（2）与所述行走反力架（4）之间固定连接有后支撑（3）。

4.如权利要求1所述的自行走式盾构平移过站系统，其特征是：所述第一传力杆（5）上法兰连接有第二传力杆（6）。

5.如权利要求4所述的自行走式盾构平移过站系统，其特征是：所述第一传力杆（5）和第二传力杆（6）与所述盾构千斤顶（8）同轴设置。

6.如权利要求1所述的自行走式盾构平移过站系统，其特征是：所述定位销（11）直径为50mm，高100mm，在所述基座轨道钢板（10）沿轨道方向每隔50cm设置一个。

7.如权利要求1至6任一所述的自行走式盾构平移过站系统，其特征是：所述行走反力架（4）通过8个定位销（11）经固位螺母（7）与所述基座轨道（1）固定连接。

8.如权利要求3所述的自行走式盾构平移过站系统，其特征是：所述轨道连接板（2）通过8个定位销（11）经固位螺母（7）与所述基座轨道（1）固定连接。

9.如权利要求1所述的自行走式盾构平移过站系统，其特征是：所述行走反力架（4）为倒“T”形，其底座与所述基座轨道（1）固定连接。

10.如权利要求1所述的自行走式盾构平移过站系统，其特征是：所述盾构基座（13）底部两侧的纵梁下方各设置了五组走轮（16）；所述走轮（16）通过螺栓与所述盾构基座（13）的底板连接。

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