CN106677808B - 盾构法隧道施工用负环施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种盾构法隧道施工用负环施工方法，其使用的负环是钢管片负环。较佳地，盾构法隧道施工用负环施工方法具体包括以下步骤：(1)制作钢管片；(2)使用钢管片拼装钢管片负环并使用钢管片负环建造盾构始发推进反力基础；(3)从盾构始发推进反力基础拆除钢管片并保存钢管片。所述钢管片包括底部钢管片、左下部钢管片、左上部钢管片、顶部钢管片、右上部钢管片和右下部钢管片。除最后的钢管片负环，其它钢管片负环仅拼装下部半环。本发明的盾构法隧道施工用负环施工方法使用的负环管片在使用结束后不会报废，重复利用率高，节约资源，且不造成环境污染，设计巧妙，操作简便，成本低，适于大规模推广应用。

Description

盾构法隧道施工用负环施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及隧道施工技术领域，具体是指一种盾构法隧道施工用负环施工方法。

背景技术

随着城市市政建设和轨道交通的飞速发展，地下空间得到不断的开发利用，盾构法施工在地铁隧道建设中的使用也越来越广泛，在使用盾构法隧道施工中负环的使用量也越来越大，并且负环的使用是必要的。

现有施工方法中负环主要是使用混凝土管片制作，一个混凝土管片负环通常包括6块混凝土管片，分别为底部混凝土管片、左下部混凝土管片、左上部混凝土管片、顶部混凝土管片、右上部混凝土管片和右下部混凝土管片，依次连接且右下部混凝土管片与底部混凝土管片连接成环，左下部混凝土管片、底部混凝土管片和右下部混凝土管片构成下部半环，左上部混凝土管片、顶部混凝土管片和右上部混凝土管片构成上部半环，管片和管片之间通过纵向连接件连接。通过在始发井中设置反力架，并从反力架开始在始发井的地面上沿盾构推进方向设置始发架，然后拼装多个混凝土管片负环并从反力架开始在始发架上沿盾构推进方向依次放置并连接，混凝土管片负环与盾构推进方向垂直，相邻两个混凝土管片负环之间通过环向连接件连接，建造成盾构始发推进反力基础。但是在使用结束后混凝土管片就会报废，重复使用率低，造成极大的资源浪费，同时造成环境污染。现有方法中没有能够解决问题的具体完整措施。

如何有效降低由于负环管片浪费对成本及社会环境的影响，成为一个急待解决的施工难题。

因此，希望提供一种盾构法隧道施工用负环施工方法，其使用的负环管片在使用结束后不会报废，重复利用率高，节约资源，且不造成环境污染。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺点，本发明的一个目的在于提供一种盾构法隧道施工用负环施工方法，其使用的负环管片在使用结束后不会报废，重复利用率高，节约资源，且不造成环境污染，适于大规模推广应用。

本发明的另一目的在于提供一种盾构法隧道施工用负环施工方法，其设计巧妙，操作简便，成本低，适于大规模推广应用。

为达到以上目的，本发明的盾构法隧道施工用负环施工方法，其特点是，所述盾构法隧道施工用负环施工方法使用的负环是钢管片负环。

所述盾构法隧道施工用负环施工方法的具体步骤可以根据需要确定，较佳地，所述盾构法隧道施工用负环施工方法具体包括以下步骤：

(1)制作钢管片；

(2)使用所述钢管片拼装所述钢管片负环并使用所述钢管片负环建造盾构始发推进反力基础；

(3)从所述盾构始发推进反力基础拆除所述钢管片并保存所述钢管片。

根据所述钢管片负环的拼装结构，所述钢管片可以包括多种形状和多种数目的钢管片，更佳地，在所述步骤(1)中，所述钢管片包括底部钢管片、左下部钢管片、左上部钢管片、顶部钢管片、右上部钢管片和右下部钢管片。

为了减少在使用过程中的锈蚀损害，更佳地，在所述步骤(1)中，对所述钢管片喷涂保护剂，所述保护剂包括防锈剂和防蚀剂中的至少一种。所述防锈剂例如可以是漆，所述防蚀剂例如可以是有机涂料，比如氯化橡胶等等。

所述步骤(2)具体可以包括任何合适的步骤，依据要建造的具体盾构始发推进反力基础确定，更佳地，所述步骤(2)具体包括：

(21)在始发井中设置反力架，所述反力架抵靠所述始发井的位于盾构推进方向的起始位置的侧墙，并从所述反力架开始在所述始发井的地面上沿所述盾构推进方向设置始发架；

(22)使用所述钢管片拼装所述钢管片负环，所述钢管片负环的所述钢管片之间通过纵向连接件连接，从所述反力架开始在所述始发架上沿盾构推进方向放置所述钢管片负环，所述钢管片负环与所述盾构推进方向垂直，相邻两个所述钢管片负环之间通过环向连接件连接，从而建造成所述盾构始发推进反力基础。

在所述步骤(22)中，拼装所述钢管片负环以及放置所述钢管片负环可以采用任何合适的装置，更进一步地，在所述步骤(22)中，采用盾构机拼装并放置所述钢管片负环。

在所述步骤(22)中，为了使得所述钢管片负环安装得更加稳固，更进一步地，所述步骤(22)还包括：在拼装所述钢管片负环之后且在放置所述钢管片负环之前，在所述钢管片负环的底部安装负环支撑架；在放置所述钢管片负环之后，将所述负环支撑架安装在所述始发架的基础上。

所述负环支撑架可以是任何合适的负环支撑架，较佳地，所述负环支撑架为三角支撑架。

在所述步骤(22)中，所述钢管片负环的数目可以根据需要确定，更进一步地，在所述步骤(22)中，所述钢管片负环的数目为9个。

在所述步骤(22)中，为了节省施工时间，并不是每个所述钢管片负环都必须是整环，更进一步地，在所述步骤(22)中，其中一个所述钢管片负环为整环，其余所述钢管片负环为下部半环，所述下部半环位于所述始发架上且位于所述反力架和所述整环之间并抵靠所述反力架和所述整环。

所述下部半环可以由多种数目和多种形状的钢管片组成，尤其更佳地，所述下部半环由左下部钢管片、底部钢管片和右下部钢管片组成，所述下部半环拼装时，先拼装所述底部钢管片，然后在所述底部钢管片的两端分别拼装所述左下部钢管片和所述右下部钢管片。

所述整环可以由多种数目和多种形状的钢管片组成，尤其更佳地，所述整环由底部钢管片、左下部钢管片、左上部钢管片、顶部钢管片、右上部钢管片和右下部钢管片组成，所述整环拼装时，先拼装所述底部钢管片，然后在所述底部钢管片的两端分别拼装所述左下部钢管片和所述右下部钢管片，接着在所述左下部钢管片的上端拼装所述左上部钢管片以及在所述右下部钢管片的上端拼装所述右上部钢管片，最后在所述左上部钢管片和所述右上部钢管片之间拼装所述顶部钢管片。

在所述步骤(22)中，为了使得所述钢管片负环安装得更加稳固，尤其更佳地，所述步骤(22)还包括：在所述侧墙和所述整环之间依次放置千斤顶、支撑架和八字架，所述八字架位于所述下部半环的上方，所述八字架的八字腿位于靠近所述整环的所述下部半环上，所述八字架的两端分别抵靠所述支撑架和所述整环，所述千斤顶分别抵靠所述侧墙和所述支撑架，然后在所述侧墙和所述支撑架之间放置支撑楔块以替换出所述千斤顶。

在所述步骤(22)中，所述钢管片负环可以边拼装边放置，也可以先拼装完全部的所述钢管片负环再放置所述钢管片负环，更进一步地，在所述步骤(22)中，边拼装边放置所述钢管片负环。

在所述步骤(22)中，所述边拼装边放置所述钢管片负环可以是拼装1个放置1个，也可以拼装2个放置2个，也可以拼装3个放置3个，或者它们的组合，等等，在拼装多个所述钢管片负环时，所述钢管片负环之间的连接可以在拼装时进行，也可以在放置时进行，尤其更佳地，在所述步骤(22)中，所述边拼装边放置所述钢管片负环具体包括：

(23)拼装3个所述钢管片负环形成负环组，然后在所述始发架上放置所述负环组；

(24)对于其余的所述钢管片负环，逐个拼装并放置所述钢管片负环。

本发明的有益效果主要在于：

1、本发明的盾构法隧道施工用负环施工方法使用的负环是钢管片负环，因此，其使用的负环管片在使用结束后不会报废，重复利用率高，节约资源，且不造成环境污染，适于大规模推广应用。

2、本发明的盾构法隧道施工用负环施工方法使用的负环是钢管片负环，因此，设计巧妙，操作简便，成本低，适于大规模推广应用。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。

附图说明

图1是本发明的盾构法隧道施工用负环施工方法的一具体实施例的流程示意图。

图2是使用图1所示的具体实施例安装钢管片负环之前的侧视示意图。

图3是使用图1所示的具体实施例安装钢管片负环之后的侧视示意图。

图4是使用图1所示的具体实施例安装钢管片负环下部半环的主视示意图。

图5是使用图1所示的具体实施例安装钢管片负环整环的主视示意图。

(符号说明)

1钢管片负环；2钢管片；3底部钢管片；4左下部钢管片；5左上部钢管片；6顶部钢管片；7右上部钢管片；8右下部钢管片；9反力架；10始发架；11第一钢管片负环；12第二钢管片负环；13第三钢管片负环；14第四钢管片负环；15第五钢管片负环；16第六钢管片负环；17第七钢管片负环；18第八钢管片负环；19第九钢管片负环；20第十钢管片负环；21侧墙；22负环支撑架；23整环；24下部半环；25始发井；26盾构机；27八字架；28八字腿。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。本实施例以安装9个钢管片负环1为例，采用盾构机26(日本小松6760mm土压平衡盾构机)进行安装。

请参见图1所示，步骤(1)，制作工程所需要的钢管片2。

根据工程需要，使用钢材制作钢管片2：底部钢管片3、左下部钢管片4、左上部钢管片5、顶部钢管片6、右上部钢管片7和右下部钢管片8(请参见图5所示)。在制作过程中，采用喷漆等方法对钢管片2进行保护，减少在使用过程中的锈蚀损害。

步骤(2)，拼装和使用钢管片负环1，其中：

步骤(21)，如图2所示，始发井25、反力架9、始发架10和盾构机26位置关系，在钢管片负环1拼装前，始发架10、反力架9安装到位，反力架9抵靠始发井25的位于盾构推进方向(箭头方向)的起始位置的侧墙21，并从反力架9开始在始发井25的地面上沿盾构推进方向设置始发架10，盾构机26就位，盾尾朝向反力架9并和反力架9之间存在钢管片负环安装间隙，在盾尾中拼装钢管片负环1。

步骤(22)，如图3所示，要拼装9个钢管片负环1，分别为第一钢管片负环11、第二钢管片负环12、第三钢管片负环13、第四钢管片负环14、第五钢管片负环15、第六钢管片负环16、第七钢管片负环17、第八钢管片负环18和第九钢管片负环19，其中第一钢管片负环11至第八钢管片负环18均为下部半环24，第九钢管片负环19为整环23。

首先如图4所示，拼装第一钢管片负环11，先拼装底部钢管片3，然后在底部钢管片3的两端分别拼装左下部钢管片4和右下部钢管片8，每拼装一块钢管片2，立即将纵向连接件例如纵向连接螺栓插入管片连接孔，戴上螺帽用扳手紧固。钢管片2拼装到位后，应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧钢管片2，其顶推力应大于稳定钢管片2所需力，然后方可松开盾构机尾部的管片拼装机。钢管片2拼装完后及时使用整圆器整圆，并在钢管片负环1脱离盾尾后要对纵向连接螺栓进行二次紧固。拼装完成后，用盾构机26的千斤顶将拼接完成的下部半环24后移(往反力架9方向)，为下一个钢管片负环1拼装预留位置。

如此拼装第一钢管片负环11、第二钢管片负环12和第三钢管片负环13，直至将这3个钢管片负环1抵到反力架9上，为盾构机26前移提供反力。

如图4所示，在拼装钢管片负环1的同时，在钢管片负环1底部安装负环支撑架22例如三角支撑架，三角支撑架落在始发架10的基础上并与始发架10的基础之间用螺栓进行连接，三角支撑架每次安装长度可视现场钢管片负环1拼装进度确定。

前3个钢管片负环1拼装完成后，盾构机26的推进油缸顶推第三钢管片负环13将盾构机26前移，当盾构机26到达位置后推进油缸回缩，拼装第四钢管片负环14(拼装方法和第一钢管片负环11相同)，第四钢管片负环14拼装完成后，盾构机26推进依次拼装第五钢管片负环15、第六钢管片负环16、第七钢管片负环17和第八钢管片负环18。

如图5所示，在第八钢管片负环18拼装后，盾构机26推进1.3m，拼装第九钢管片负环19，先拼装所述底部钢管片3，然后在所述底部钢管片3的两端分别拼装所述左下部钢管片4和所述右下部钢管片8，接着在所述左下部钢管片4的上端拼装所述左上部钢管片5以及在所述右下部钢管片8的上端拼装所述右上部钢管片7，最后在所述左上部钢管片5和所述右上部钢管片7之间拼装所述顶部钢管片6。

第九钢管片负环19拼装完成后，盾构机26推进至第九钢管片负环19脱出盾尾20cm，安装八字架27。

安装八字架27：在第八钢管片负环18上安放八字架27下部的八字腿28，支撑架例如钢支撑架将八字架27顶撑在第九钢管片负环19上，钢支撑架和侧墙21间用另外的千斤顶顶撑，将八字架27和第九钢管片负环19顶撑紧密，在钢支撑架和侧墙21间打入支撑楔块例如钢楔，去掉千斤顶。

八字架27安装完成后，盾构机26推进，拼装第十钢管片负环20(可将第十钢管片负环20视作正常推进第一环)，拼装完成后，盾构机26即可正常推进。

步骤(3)，拆除钢管片2并对拆除后的钢管片2进行保存。

钢管片2拆除时，仔细逐环拆除，减少对钢管片2造成的损伤。

在钢管片2拆除后，用干燥、排水良好、无积水和杂物的专用场地堆放钢管片，并采用200的H型钢作为钢管片堆放的支承座，H型钢上放木块，钢管片之间也垫放木块，防止在保存期间发生锈蚀等损害。

因此，通过本发明，可以解决现有施工方法中负环管片重复利用率低造成资源浪费、环境污染的问题，节约工程成本，降低环境污染。

综上，本发明的盾构法隧道施工用负环施工方法使用的负环管片在使用结束后不会报废，重复利用率高，节约资源，且不造成环境污染，设计巧妙，操作简便，成本低，适于大规模推广应用。

由此可见，本发明的目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所述原理下，实施方式可作任意修改。所以，本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。

Claims (6)

1.一种盾构法隧道施工用负环施工方法，其特征在于，所述盾构法隧道施工用负环施工方法使用的负环是钢管片负环；

所述盾构法隧道施工用负环施工方法具体包括以下步骤：

(1)制作钢管片；

(2)使用所述钢管片拼装所述钢管片负环并使用所述钢管片负环建造盾构始发推进反力基础；

(3)从所述盾构始发推进反力基础拆除所述钢管片并保存所述钢管片；

其中，所述步骤(2)具体包括：

(21)在始发井中设置反力架，所述反力架抵靠所述始发井的位于盾构推进方向的起始位置的侧墙，并从所述反力架开始在所述始发井的地面上沿所述盾构推进方向设置始发架；

(22)使用所述钢管片拼装所述钢管片负环，所述钢管片负环的所述钢管片之间通过纵向连接件连接，从所述反力架开始在所述始发架上沿盾构推进方向放置所述钢管片负环，所述钢管片负环与所述盾构推进方向垂直，相邻两个所述钢管片负环之间通过环向连接件连接，从而建造成所述盾构始发推进反力基础；

在拼装所述钢管片负环之后且在放置所述钢管片负环之前，在所述钢管片负环的底部安装负环支撑架；在放置所述钢管片负环之后，将所述负环支撑架安装在所述始发架的基础上；

在所述步骤(22)中，其中一个所述钢管片负环为整环，其余所述钢管片负环为下部半环，所述下部半环位于所述始发架上且位于所述反力架和所述整环之间并抵靠所述反力架和所述整环；

所述步骤(22)还包括：在所述侧墙和所述整环之间依次放置千斤顶、支撑架和八字架，所述八字架位于所述下部半环的上方，所述八字架的八字腿位于靠近所述整环的所述下部半环上，所述八字架的两端分别抵靠所述支撑架和所述整环，所述千斤顶分别抵靠所述侧墙和所述支撑架，然后在所述侧墙和所述支撑架之间放置支撑楔块以替换出所述千斤顶。

2.如权利要求1所述的盾构法隧道施工用负环施工方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述钢管片包括底部钢管片、左下部钢管片、左上部钢管片、顶部钢管片、右上部钢管片和右下部钢管片。

3.如权利要求1所述的盾构法隧道施工用负环施工方法，其特征在于，所述下部半环由左下部钢管片、底部钢管片和右下部钢管片组成，所述下部半环拼装时，先拼装所述底部钢管片，然后在所述底部钢管片的两端分别拼装所述左下部钢管片和所述右下部钢管片。

4.如权利要求1所述的盾构法隧道施工用负环施工方法，其特征在于，所述整环由底部钢管片、左下部钢管片、左上部钢管片、顶部钢管片、右上部钢管片和右下部钢管片组成，所述整环拼装时，先拼装所述底部钢管片，然后在所述底部钢管片的两端分别拼装所述左下部钢管片和所述右下部钢管片，接着在所述左下部钢管片的上端拼装所述左上部钢管片以及在所述右下部钢管片的上端拼装所述右上部钢管片，最后在所述左上部钢管片和所述右上部钢管片之间拼装所述顶部钢管片。

5.如权利要求1所述的盾构法隧道施工用负环施工方法，其特征在于，在所述步骤(22)中，边拼装边放置所述钢管片负环。

6.如权利要求5所述的盾构法隧道施工用负环施工方法，其特征在于，在所述步骤(22)中，所述边拼装边放置所述钢管片负环具体包括：

(23)拼装3个所述钢管片负环形成负环组，然后在所述始发架上放置所述负环组；

(24)对于其余的所述钢管片负环，逐个拼装并放置所述钢管片负环。