CN104653229A - 盾构滑靴曲线上推过洞施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构滑靴曲线上推过洞施工方法，包括如下施工步骤：铺设滑靴（1）；打设反力孔洞（2）；将多支腿反力架（3）锚入反力孔洞（2）中；调整盾构机（6）；吊运管片；顶推管片；吊运第二块管片，同时设置若干传力钢梁（4）；顶推管片，管片及传力钢梁（4）形成一个整体，收缩千斤顶后移出传力钢梁（4），千斤顶再次顶进，将第二块标准盾构管片与第一块标准盾构管片密贴。总的来说本发明具有如下有益效果：良好的线型控制功能；实现盾构机重量与推力较大的比值，满足了大盾构上推要求；最小管片拼装量，节约材料功能。

Description

盾构滑靴曲线上推过洞施工方法

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，特别涉及一种盾构滑靴曲线上推过洞施工方法。

背景技术

在轨道交通建设过程中，因为施工工期、施工场地及地质等原因，盾构不能设置较多的始发接收井，为满足轨道交通建设需要，往往采用在长盾构区间中岩石坚硬地段采用矿山法施工，以缩短盾构机过硬岩时间，同时对盾构机进行过程中全面维保，使短距离硬岩矿山法灵活性施工和长距离经济化盾构法施工两大优点有效结合，该建设方案在轨道建设中将获得越来越多的应用。

盾构机如何在矿山法隧道段空推过洞是上述建设方案的重点和难点，目前的全环拼装管片充填豆砾石法及盾构整体过站法都不能满足曲线上推大盾构过洞的要求。

授权公告号为CN101550829B的中国发明专利公开了一种盾构整体自行过站施工方法，步骤如下：过站导台设置若干组反力孔洞；盾构机接收完毕推上过站导台后，在第一组反力孔洞和盾构机盾尾之间放置半环管片；在反力孔洞内插入反力柱；盾构千斤顶推半环管片，前进，待盾构千斤顶推出一段距离后，缩回盾构千斤顶，吊出半环管片，拔出反力柱，把反力柱插入相邻下一组的反力孔洞中，继续以上的过程；循环前进直到把盾构机顶推到预定位置。该盾构整体自行过站施工方法适用于车站内空推过站，无法满足狭窄空间内曲线上推过洞要求，且盾构推力不能过大无法满足盾构上推过曲线二衬后的隧道要求。

 授权公告号为CN102031982B的中国发明专利公开了一种复合牙支顶过矿山法隧道施工技术，步骤为盾构机到达矿山法隧道后继续照常拼装管片，并在管片背后喷射豆砾石和二次注浆，该方法盾构推力不能过大，无法满足盾构上推过曲线二衬后的隧道要求。

发明内容

本发明要解决大盾构机在不拼装管片前提下整体曲线上推过二衬已施工完毕后的矿山法隧道段的问题，提供一种曲线大推力上推免管片拼装的过洞施工方法。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种盾构滑靴曲线上推过洞施工方法，其特征在于包括如下施工步骤：

步骤1：在U型导台混凝土面上铺设用于供盾构机行走的滑靴；

步骤2：盾构机接收完毕推上过站滑靴后，在U型导台的混凝土上放样，沿着U型导台的长度方向打设反力孔洞，所述反力孔洞与多支腿反力架的支腿相匹配；

步骤3：使用盾构机上的起重吊装设备将加工好的多支腿反力架吊至反力孔洞处，将多支腿反力架的支腿锚入反力孔洞中；

步骤4：调整盾构机上的分区油压管路，用于调节曲线顶推时盾构机下部各个盾构机千斤顶的推力；

步骤5：吊运第一块标准盾构管片安放在多支腿反力架的横梁前方；

步骤6：盾构机下部若干盾构机千斤顶顶推第一块标准盾构管片，在油缸顶进行程大于第一块标准盾构管片长度和调节传力钢梁长度之和后，收缩盾构机千斤顶的油缸；

步骤7：在第一块标准盾构管片与盾构机之间的区域放置第二块标准盾构管片，同时第一块标准盾构管片与第二块标准盾构管片之间的防水材料张贴处设置若干传力钢梁，所述传力钢梁悬挂于第一块标准盾构管片与第二块标准盾构管片之间，所述传力钢梁根据单位曲线投影长度确定其位置及长度；

步骤8：盾构机下部若干盾构机千斤顶顶推第二块标准盾构管片，使第一块标准盾构管片、第二块标准盾构管片及传力钢梁形成一个整体，收缩千斤顶后移出传力钢梁，千斤顶再次顶进，将第二块标准盾构管片与第一块标准盾构管片密贴；

步骤9：重复步骤1、步骤5~步骤8工作，将盾构机推进到下一组反力孔洞位置；

步骤10：重复步骤2、步骤9工作，直至循环将盾构机顶推至再次始发位置。

      作为本发明的一种改进，所述的滑靴为两条并列的钢板，所述钢板采用内嵌自锚固螺栓，板底不平整位置采用钢制材料支垫填充，所述钢板根据顶推进度分段安设，重复利用。

      作为本发明的一种改进，所述滑靴上涂抹有黄油。

      作为本发明的一种改进，所述多支腿反力架包括横梁、多排支腿、斜撑，所述横梁与第一排支腿固定连接，所述斜撑用于并排支腿之间的连接。

      作为本发明的一种改进，所述多支腿反力架的支腿数量为6个分为两排。

      作为本发明的一种改进，所述传力钢梁包括长方形底座和固定在底座上的T字型把手。

      作为本发明的一种改进，所述传力钢梁的把手的T字型上部长度大于底座的长度，可将传力钢梁悬挂于管片之间。

      作为本发明的一种改进，所述步骤5在吊运第一块标准盾构管片安放在多支腿反力架的横梁前方时，该第一块标准盾构管片下方设置支垫方木以调整该管片竖向位置，以匹配管片与横梁、盾构机千斤顶的位置。

      作为本发明的一种改进，所述步骤2打设反力孔洞采用的是抽芯法。

总的来说本发明具有如下有益效果：

1、良好的线型控制功能，通过重置液压油路控制不同盾构机千斤顶施加不同的顶推力，定位滑靴可以约束盾构机在适当的线路上滑行，不同长度的传力钢梁安装于适当位置可以调节盾构空推线型；

2、实现盾构机重量与推力较大的比值，满足了大盾构上推要求，通过面涂黄油的钢滑靴，减少了摩擦力，同时采用多支腿反力架，提供足够的顶推反力；

3、最小管片拼装量，节约材料功能，本方法单位长度内只用一块管片，整个循环推进过程中只用一组不同长度的传力钢梁，管片与管片之间不用螺栓连接，管片与传力钢梁之间采用悬挂连接，管片、钢靴可以分段重复利用，大大节约了空推材料用量。

附图说明

图1 本发明盾构机行走状态示意图；

图2 本发明过站混凝土导台立体图；

图3 本发明多支腿反力支架立体图；

图4 本发明传力钢梁立体图；

其中：

1—滑靴；

2—反力孔洞；

3—多支腿反力架，31—横梁，32—支腿，33—斜撑；

4—传力钢梁，41—底座，42—把手；

5—盾构机千斤顶；

6—盾构机。

实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明公开的方法是盾构机在已施工完成的狭窄隧道中前进，在这种空间中前进时由于空间的限制盾构机前进的方式也受到很大限制，而且由于盾构机较大较重使其在前进的过程中需要十分大的推力进一步加大了施工的难度。如图2所示，

本发明是针对盾构通过已二衬的矿山法隧道，其具体的实施方法如下：

如图1和图2所示，在矿山法隧道混凝土导台上安装两条并列的钢板，所述钢板采用内嵌自锚固螺栓固定在混凝土导台上，在板底不平整位置采用钢制材料支垫填充，所述钢板根据顶推进度分段安设，重复利用；这两条并列安装的钢板即为用于供盾构机6行走的滑靴1；在铺设好的钢质滑靴1表面涂抹黄油。

在滑靴1的中间位置采用抽芯法打设反力孔洞2，根据顶推力需要设置2排，每排3个反力孔洞2，每排孔洞设置在同一圆截面上。将盾构机移到滑靴1上且位于反力孔洞前，同时焊接完成与6个反力孔洞2相对应的如图3所示的多支腿反力架3，所述反力架3包括横梁31、多排支腿32、斜撑33，所述横梁31与第一排支腿32固定连接，所述斜撑33用于并排支腿32之间的连接；完成多支腿反力支架3后将插入反力孔洞内。

调整盾构机6上的分区油压管路，用于调节曲线顶推时盾构机6下部各个盾构机千斤顶5的推力；完成盾构机6调整后吊运第一块标准盾构管片，将第一块标准盾构管片安放在多支腿反力架3的横梁31前方，吊运第一块标准盾构管片安放在多支腿反力架3的横梁31前方时，该第一块标准盾构管片下方设置支垫方木以调整该管片竖向位置，以匹配管片与横梁31、盾构下部千斤顶5的位置。盾构机6下部若干盾构机千斤顶5顶推该标准盾构管片，在油缸顶进行程大于标准盾构管片长度和调节传力钢梁4长度之和后，收缩盾构机千斤顶5的油缸。

吊运就位第二块标准盾构管片，将第二块标准盾构管片安放在盾构机和第一块标准盾构管片之间，同时人工抬移就位不同的如图4所示的调节传力钢梁4，将传力钢梁4安放在第一块标准盾构管片和第二块标准盾构管片之间根据单位曲线投影长度确定其位置及长度，所述传力钢梁4包括长方形底座41和固定在底座41上的T字型把手42，传力钢梁4的把手42的T字型上部长度大于底座41的长度，可将传力钢梁4悬挂于管片之间。

盾构机6下部若干盾构机千斤顶5顶推第二块标准盾构管片，使第一块标准盾构管片、第二块标准盾构管片及传力钢梁4形成一个整体，收缩千斤顶后移出传力钢梁4，千斤顶再次顶进，将第二块标准盾构管片与第一块标准盾构管片密贴；吊运就位第三块管片；在第二块管片至第三块管片间安装调节传力钢梁4；吊运就位第四块管片；循环直至顶推至第二处反力支座处；继续以上所有过程，循环前进直至把盾构顶推到始发位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (9)

1.一种盾构滑靴曲线上推过洞施工方法，其特征在于包括如下施工步骤：

步骤1：在U型导台混凝土面上铺设用于供盾构机（6）行走的滑靴（1）；

步骤2：盾构机（6）接收完毕推上过站滑靴（1）后，在U型导台的混凝土上放样，沿着U型导台的长度方向打设反力孔洞（2），所述反力孔洞（2）与多支腿反力架（3）的支腿（32）相匹配；

步骤3：使用盾构机（6）上的起重吊装设备将加工好的多支腿反力架（3）吊至反力孔洞（2）处，将多支腿反力架（3）的支腿（32）锚入反力孔洞（2）中；

步骤4：调整盾构机（6）上的分区油压管路，用于调节曲线顶推时盾构机（6）下部各个盾构机千斤顶（5）的推力；

步骤5：吊运第一块标准盾构管片安放在多支腿反力架（3）的横梁（31）前方；

步骤6：盾构机（6）下部若干盾构机千斤顶（5）顶推第一块标准盾构管片，在油缸顶进行程大于第一块标准盾构管片长度和调节传力钢梁长度之和后，收缩盾构机千斤顶（5）的油缸；

步骤7：在第一块标准盾构管片与盾构机（6）之间的区域放置第二块标准盾构管片，同时第一块标准盾构管片与第二块标准盾构管片之间的防水材料张贴处设置若干传力钢梁（4），所述传力钢梁（4）悬挂于第一块标准盾构管片与第二块标准盾构管片之间，所述传力钢梁（4）根据单位曲线投影长度确定其位置及长度；

步骤8：盾构机（6）下部若干盾构机千斤顶（5）顶推第二块标准盾构管片，使第一块标准盾构管片、第二块标准盾构管片及传力钢梁（4）形成一个整体，收缩千斤顶后移出传力钢梁（4），千斤顶再次顶进，将第二块标准盾构管片与第一块标准盾构管片密贴；

步骤9：重复步骤1、步骤5~步骤8工作，将盾构机（6）推进到下一组反力孔洞（2）位置；

步骤10：重复步骤2、步骤9工作，直至循环将盾构机（6）顶推至再次始发位置。

2.根据权利要求1所述的盾构滑靴曲线上推过洞施工方法，其特征在于所述的滑靴（1）为两条并列的钢板，所述钢板采用内嵌自锚固螺栓，板底不平整位置采用钢制材料支垫填充，所述钢板根据顶推进度分段安设，重复利用。

3.根据权利要求1所述的盾构滑靴曲线上推过洞施工方法，其特征在于所述滑靴（1）上涂抹有黄油。

4.根据权利要求1所述的盾构滑靴曲线上推过洞施工方法，其特征在于所述多支腿反力架（3）包括横梁（31）、多排支腿（32）、斜撑（33），所述横梁（31）与第一排支腿（32）固定连接，所述斜撑（33）用于并排支腿（32）之间的连接。

5.根据权利要求4所述的盾构滑靴曲线上推过洞施工方法，其特征在于所述多支腿反力架（3）的支腿（32）数量为6个分为两排。

6.根据权利要求1所述的盾构滑靴曲线上推过洞施工方法，其特征在于所述传力钢梁（4）包括长方形底座（41）和固定在底座（41）上的T字型把手（42）。

7.根据权利要求6所述的盾构滑靴曲线上推过洞施工方法，其特征在于所述传力钢梁（4）的把手（42）的T字型上部长度大于底座（41）的长度，可将传力钢梁（4）悬挂于管片之间。

8.根据权利要求1所述的盾构滑靴曲线上推过洞施工方法，其特征在于所述步骤5在吊运第一块标准盾构管片安放在多支腿反力架（3）的横梁（31）前方时，该第一块标准盾构管片下方设置支垫方木以调整该管片竖向位置，以匹配管片与横梁（31）、盾构下部千斤顶（5）的位置。

9.根据权利要求1所述的盾构滑靴曲线上推过洞施工方法，其特征在于所述步骤2打设反力孔洞（2）采用的是抽芯法。