CN104695968A - 一种盾构机洞内始发方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构机洞内始发方法,包括以下步骤:对预定位置进行爆破,形成钻爆段;在所述钻爆段内建造导台,并在盾构井内建造始发台,且所述导台与所述始发台连接;将盾构机从所述始发台推进到所述导台;在所述盾构机尾部建造反力墙,所述反力墙预留的钢环与管片连接后将盾构机与所述爆破段完成密封;始发临时轨线铺设,并安装始发环管片。在遇到地质情况复杂时,可先通过爆破方式形成钻爆段,并在盾构井和钻爆段内设置始发台和导台,然后直接可将盾构机推进钻爆段的导台内,然后盾构机的尾部设置反力墙,通过反力墙提供给盾构机的方向力,使盾构机可在洞内完成始发。该技术方案,适用于遇到地质情况复杂,施工空间受限的情况。
Description
技术领域
本发明隧道工程施工技术领域,具体涉及一种盾构机洞内始发方法。
背景技术
盾构机的始发一般情况下都是在盾构井内始发或者台架上分体始发,始发所需的反力由始发反力架提供,但是上述盾构机始发方法,都需要一定的施工空间才能实现,并且该方法施工成本较高,且对施工地质有一定的限制作用,当遇到施工地质复杂且施工空间较为狭小时,盾构机并不能在盾构井或台架上分体进行盾构机始发。
因此,如能将盾构机在洞内始发并且施工简单,工程成本较低是目前该技术领域人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种盾构机洞内始发方法,该方法实现了将盾构机在洞内始发,并且施工简单,工程成本较低。
为了达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种盾构机洞内始发方法,包括以下步骤:
对预定位置进行爆破,形成钻爆段;
在所述钻爆段内建造导台,并在盾构井内建造始发台,且所述导台与所述始发台连接;
将盾构机从所述始发台推进到所述导台;
在所述盾构机尾部建造反力墙,所述反力墙预留的钢环与管片连接后将盾构机与所述爆破段完成密封;
始发临时轨线铺设,并安装始发环管片。
优选地,所述建造导台,包括以下步骤:
在所述钻爆段预定段位设置钢筋混凝土基台;
沿所述基台轴线方向铺设钢轨;
在所述钢轨两侧设置开口。
优选地,所述始发台与所述导台连接处设用于将所述盾构机拼接的凹槽。
优选地,所述将盾构机从所述始发台推进到所述导台,包括以下步骤:
在所述盾构机尾部的液压油缸处安装牛腿;
将所述牛腿一端放置于所述开口内;
将所述液压油缸调整为伸长状态,推动所述盾构机前进;
将所述液压油缸调整为收缩状态;
重复上述步骤,直至将所述盾构机推进到所述钻爆段内。
优选地,所述建造反力墙,包括以下步骤:
绑扎钢筋框架并固接钢环;
在所述钢筋框架外壁安装反力墙模板;
将混凝土浇筑于所述反力墙模板内;
拆除所述反力墙模板。
优选地,所述钢筋框架于所述钻爆段内壁固接。
优选地,所述钢环固接设置于所述钢筋框架后端,且所述钢环内径与所述反力墙内径相等。
优选地,所述反力墙端面还设有用充填空隙的米石喷孔。
本发明所提供的一种盾构机洞内始发方法,在遇到地质情况复杂时,可先通过爆破方式形成钻爆段,并在盾构井和钻爆段内设置始发台和导台,然后直接可将盾构机推进钻爆段的导台内,然后盾构机的尾部设置反力墙,通过反力墙提供给盾构机的方向力,使盾构机可在洞内完成始发。该技术方案,适用于遇到地质情况复杂,施工空间受限的情况,并且该技术方案,施工简单方便,工程成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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,下面描述中的附图仅仅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为本发明所提供的一种盾构机洞内始发方法流程图;
图2为本发明所提供的一种盾构机洞内始发方法建造导台流程图;
图3为本发明所提供的一种盾构机洞内始发方法将盾构机从所述始发台推进到所述导台流程图;
图4为本发明所提供的一种盾构机洞内始发方法建造反力墙流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种盾构机洞内始发方法,可有效地适用于遇到地质情况复杂,施工空间受限的情况,并且该技术方案,施工简单方便,工程成本较低。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明所提供的一种盾构机洞内始发方法流程图;图2为本发明所提供的一种盾构机洞内始发方法建造导台流程图;图3为本发明所提供的一种盾构机洞内始发方法将盾构机从所述始发台推进到所述导台流程图;图4为本发明所提供的一种盾构机洞内始发方法建造反力墙流程图。
本发明提供的,一种盾构机洞内始发方法,包括以下步骤:
S101,对预定位置进行爆破,形成钻爆段;
S102,在所述钻爆段内建造导台,并在盾构井内建造始发台,且所述导台与所述始发台连接;
S103,将盾构机从所述始发台推进到所述导台;
S104,在所述盾构机尾部建造反力墙,反力墙预留的钢环与管片连接后将盾构机与所述爆破段完成密封;
S105,始发临时轨线铺设,并安装始发环管片。
在遇到地质情况复杂时,可先通过爆破方式形成钻爆段,并在盾构井和钻爆段内设置始发台和导台,然后直接可将盾构机推进钻爆段的导台内,然后盾构机的尾部设置反力墙,通过反力墙提供给盾构机的方向力,使盾构机可在洞内完成始发。该技术方案,适用于遇到地质情况复杂,施工空间受限的情况,并且该技术方案,施工简单方便,工程成本较低。
在本发明一具体实施例中,所述建造导台,包括以下步骤:
S1021,在所述钻爆段预定段位设置钢筋混凝土基台;
S1022,沿所述基台轴线方向铺设钢轨;
S1023,在所述钢轨两侧设置开口。
所述基台为用于支撑盾构机的平台,该基台位于盾构机底部两侧,其基台顶部设有斜面,并在该斜面沿基台轴线方向铺设用于支撑并减少盾构机机头在推进过程中摩擦力的钢轨。最后在沿斜面上钢轨两侧设置开口。为了方便盾构机的推进,每两个开口之间的距离优选的设置为相等的距离。
在本发明一具体实施例中,所述始发台与所述导台连接处设用于将所述盾构机拼接的凹槽。根据盾构机组装,优选的预留凹槽,用于焊接盾构机机体。
在本发明一具体实施例中,所述将盾构机机头从所述始发台推进到所述导台,包括以下步骤:
S1031,在所述盾构机机头尾部的液压油缸处安装牛腿;
S1032,将所述牛腿一端放置于所述开口内;
S1033,将所述液压油缸调整为伸长状态,推动所述盾构机前进;
S1034,将所述液压油缸调整为收缩状态;
S1035,重复上述步骤,直至将所述盾构机推进到所述钻爆段内。
牛腿的制作方法和形状并不受限制,只有具有足够的强度都可以使用,本实施例中牛腿采用厚钢板焊接加工成箱型,以保证整体受力及刚度,在盾构机推进时,以两个牛腿为一组,使用两组牛腿,每组牛腿采用工字钢进行连接。
在盾构机推进前,应注意盾构主机组装好后,先不装尾刷,盾构机所有油缸处在收回状态。预先安装反力牛腿,在盾尾内弧面底部均匀安设有槽钢,然后盾构机底部安装管片与盾构机底部油缸贴紧并固定,液压油缸安装在管片和反力牛腿之间用来提供反力。管片上提前预埋钢板,钢板预埋位置在液压油缸与管片接触部位,液压油缸顶推管片和反力牛腿来推进盾构主机前行。每推进一定距离后收回液压油缸,前移牛腿和液压油缸并固定,循环施工,达到盾构主机向前步进的目的。
在盾构机推进时,先不安装编导及刮板,此时盾构机刀盘外经略小于盾构机前端的尺寸,为避免步进时前方的突台等障碍物卡住刀盘,对主轴承造成偏载,增大推进的阻力,步进前将暗挖隧洞内清理干净、突台打磨平滑。盾构主机沿着已完成的混凝土浇筑的导台步进,在导台上步进时,注意控制千斤顶的行程差,保证盾构机按照已确定的线路顺利通过钻爆段。盾构机步进时由导台上钢轨承受重量及导向,利用后部的二组液压油缸顶进牛腿为盾构提供反作用力,推进时在导轨上涂抹黄油以减小摩擦阻力,推进过程中密切关注导台上方导轨与刀盘接触情况,一旦出现刀盘被卡住等异常情况,应及时停止推进并进行处理。
在本发明一具体实施例中,所述建造反力墙,包括以下步骤:
S1041,绑扎钢筋框架并固接钢环;
S1042,在所述钢筋框架外壁安装反力墙模板;
S1043,将混凝土浇筑于所述反力墙模板内;
S1044,拆除所述反力墙模板。
反力墙的施工过程中,应注意一下方面:
清理模板时,尽量使用灰刀、钢刷、角磨机、砂纸等清除,严禁使用钢钎、钢铲及用郎头等敲击模板面,确保模板表面不受损伤。
模板清理要全面、彻底,涂刷脱模剂时,用排刷把脱模剂涂匀,不得使脱模剂出现线柱状、成堆积聚和流淌现象,并不得出现遗漏现象,脱模剂的拌制严格按试验室要求执行,确保脱模剂涂刷效率和质量,模板要紧固锁定,以确保灌注砼时模板不发生移动。
砼灌注前,检查模板定位、脱模剂、密封情况,确认无误后方可进行砼灌注作业。泵送砼前应先用水泥砂浆润滑管道,等管道全部润滑后再行泵送砼,砼的泵送应均匀、连续进行。
砼的灌注及振捣应严格按施工规范进行操作,严格过程控制,确保砼灌注质量。待砼全部灌注完毕后,为保证衬砌质量,拆模时混凝土强度应不小于8MPa。
由于洞内湿度不能达到砼养生的自然养生条件,因此洞内衬砌砼要安装专用养生水管养生,混凝土脱模后优选的进行不少于7天的潮湿养护。
其中,在施工过程中应注意事项为:
混凝土导台施工时,严格按照断面尺寸施工,中心线即按照盾构机轨迹,两侧按照断面图施工。施工中注意控制混凝土导台的尺寸。
盾构机操作的过程中,严格按照技术交底给定轴线行走。操作过程中注意记录千斤顶的行程差。
盾构机推进过程中,将提供千斤顶反力牛腿连接牢固,确保可以提供足够反力。
在混凝土导台施工过程中,测量组须配合放出中线、标高等控制要素。保证导台的施工精度。在盾构机推进过程中及时测量盾构机的姿态,为盾构主司机提供准确的数据。
在本发明一具体实施例中,所述钢筋框架于所述钻爆段内壁固接。在构建反力墙的钢筋框架时,将钢筋框架和钻爆段内壁优选的通过增加锚杆进行固接,该锚杆一端设置于钻爆段内壁内,一端固接于所述钢筋框架内,这就有效的增大了反力墙的抗力强度,进一步的加大了反力墙的稳定性。
在本发明一具体实施例中,所述钢环固接设置于所述钢筋框架后端,且所述钢环内径与所述反力墙内径相等。优选的,钢环厚度于盾构机管片厚度相同,钢环内为加肋网格状,钢环焊接在“反力墙”钢筋网上,定位后浇筑“反力墙”混凝土。
在本发明一具体实施例中,所述反力墙端面还设有用充填空隙的米石喷孔。为了防止始发环管片的壁后空隙充填不实,在反力墙衬砌顶部及两侧范围内预埋钢管作为米石喷射通道。如发现管片壁后空隙充填不实,可采用预埋的钢管进行米石喷射填充密实。
在本发明一具体实施例中,还需进行始发临时轨线铺设和安装始发环管片。
其中,根据盾构掘进施工方案及运输需要,掘进时后配套轨道与电瓶运输车轨道布置在一起;洞内水平运输采用有轨电瓶车运输,其洞内电瓶运输车轨线总体布置以“单线轨道为主,局部双线轨道为辅”。单、双线电瓶运输车轨道衔接采用特定规格道岔轨铺设连接、过渡。
始发临时轨线铺设的流程可参考以下流程:
修正及轨枕加工;
测量放样;
铺排轨枕及轨道;
轨道间距调整并固定;
铺轨质量检测。
当始发轨线铺设完毕后,进行始发环管片的安装,以本实施例中为例,首先,根据空推始发段长度、管片环宽,以及盾构机构造计算,为保证安全和盾构尽早始发,盾构过空推始发段安装管片共计三环。
始发环管片安装的方法可参考以下方法:
第一始发环管片、第二始发环管片的安装:在拼装第一始发环管片前,在盾尾管片拼装区下部180度范围内、在两个推进油缸之间均匀固接11根长1.5m、35mm厚的槽钢(盾尾内侧与管片外弧面的间隙为45mm),在盾构机内拼装好整环后利用盾构机推进千斤顶将管片缓慢推出,当管片推出1200mm后开始拼装第二始发环管片,其中,不可将第一环管片全部推出槽钢段再拼装第二环,避免管片下沉。
第一始发环管片、第二始发环管片封顶块的插入第一始发环管片、第二始发环管片拼装时,由于反力墙还不能提供反力,油缸和反力墙不能夹紧管片,每块管片都处于活动状态,在拼装盾尾内上半圆管片、特别是两块临接块时,要在盾尾盾壳上和反力墙上焊接吊耳,并用倒链对管片进行固定,以支撑管片并保证施工的安全,待封顶块纵向推插到位后,拆去倒链,割除吊耳,紧固封顶块与邻接块的螺栓。
第一始发环管片、第二始发环管片的整体移动:要在反力墙和管片安装机之间、以及管片上部的内弧面上焊接两根H型钢,在整环管片向后推出时,起到限制管片下坠的作用,装第二环负环时采用同样的方法,直到第一环负环管片与反力墙钢环紧贴并固定。
第三环始发环管片的安装:第一始发环管片、第二始发环管片安装完成后,第三始发环管片按照正常管片安装方法进行安装。
始发环管片安装完成后处于悬空状态,在每次盾构推进前,需要在管片背后注入砂浆对空隙进行充填。第三始发环管片背后先用砂浆充填充实后,如发现未填实,采用在反力墙预埋的钢管喷射米石来填充,等填充密实再建泥水平衡进行始发掘进。
其中,在盾构机空推始发段应注意一下几点:
在进行空推段导台施做、反力墙衬砌施工时,应加强测量,保证施工精度,确保盾构始发姿态符合设计轴线。
第1环管片安装要准确定位,确保顺利与反力墙钢环连接并对管片形成固定,同时,管片与反力墙衬砌间要保证受力均匀,减小管片失圆。
盾构在空推段导台上向前推进时,由于不可进行较大的姿态调整,因此必须通过控制推进油缸行程和选择合适的管片拼装位置使盾构机基本沿导台向前推进。
管片安装完成后,在盾构掘进前要及时进行注浆,并且保证空隙充填密实,对管片形成支撑。
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。
以上对本发明所提供的一种盾构机洞内始发方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种盾构机洞内始发方法,其特征在于,包括以下步骤:
对预定位置进行爆破,形成钻爆段;
在所述钻爆段内建造导台,并在盾构井内建造始发台,且所述导台与所述始发台连接;
将盾构机从所述始发台推进到所述导台;
在所述盾构机尾部建造反力墙,所述反力墙预留的钢环与管片连接后将盾构机与所述爆破段完成密封;
始发临时轨线铺设,并安装始发环管片。
2.如权利要求1所述的盾构机洞内始发方法,其特征在于,所述建造导台,包括以下步骤:
在所述钻爆段预定段位设置钢筋混凝土基台;
沿所述基台轴线方向铺设钢轨;
在所述钢轨两侧设置开口。
3.如权利要求2所述的盾构机洞内始发方法,其特征在于,所述始发台与所述导台连接处设用于将所述盾构机拼接的凹槽。
4.如权利要求3所述的盾构机洞内始发方法,其特征在于,所述将盾构机从所述始发台推进到所述导台,包括以下步骤:
在所述盾构机尾部的液压油缸处安装牛腿;
将所述牛腿一端放置于所述开口内;
将所述液压油缸调整为伸长状态,推动所述盾构机前进;
将所述液压油缸调整为收缩状态;
重复上述步骤,直至将所述盾构机推进到所述钻爆段内。
5.如权利要求4所述的盾构机洞内始发方法,其特征在于,所述建造反力墙,包括以下步骤:
绑扎钢筋框架并固接钢环;
在所述钢筋框架外壁安装反力墙模板;
将混凝土浇筑于所述反力墙模板内;
拆除所述反力墙模板。
6.如权利要求5所述的盾构机洞内始发方法,其特征在于,所述钢筋框架于所述钻爆段内壁固接。
7.如权利要求6所述的盾构机洞内始发方法,其特征在于,所述钢环固接设置于所述钢筋框架后端,且所述钢环内径与所述反力墙内径相等。
8.如权利要求7所述的盾构机洞内始发方法,其特征在于,所述反力墙端面还设有用充填空隙的米石喷孔。
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