CN107725059B - 超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法,包括以下步骤:S1:始发井结构及洞门凿除施工;S2:始发托架、临时推进系统安装;S3、始发密封装置安装;S4、刀盘及前盾安装调试;S5、盾构掘进;S6、中盾安装及调试;S7、盾构掘进;S8、尾盾安装调试;S9、临时推进系统拆除;S10、负环管片拼装及盾构掘进;S11、正环管片拼装及盾构掘进;S12、配套台车安装及调试;S13、盾构正常掘进。该施工方法具有始发井空间小、节约用地及建设投资、安全风险低、质量可靠、施工成本低的优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及盾构隧道施工领域,尤其涉及一种超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法。
背景技术
随着我国城市化进程的加速,城市雨污水管网、电力隧道、综合管廊建设规模逐年增加,由于城市用地紧张的矛盾日益突出,地下管网建设常需规避现有的地下结构物,由此造成新建管网平面线形复杂。常规的顶管工艺无法满足复杂平面线形的施工要求,因此内径4m以下的小型盾构机逐渐成为新的选择。
小型盾构机由于其断面小,预留必须的施工通道后可利用的空间十分有限,这就造成盾构机后配套台车长度增加,盾构始发需要的空间随之增加,但这和城市用地紧张的矛盾相悖,限制了小型盾构机的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种始发井空间小、节约用地及建设投资、安全风险低、质量可靠、施工成本低的超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法,包括以下步骤:
S1:始发井结构及洞门凿除施工:盾构机主机分体始发前,应完成始发井结构施工,且结构混凝土强度达到设计要求,盾构始发洞门位置围护结构破除完成;
S2:始发托架、临时推进系统安装:完成始发托架和临时推进系统安装,对始发托架的轴线及高程进行校核,临时推进系统包括反力靠背、油缸托架、推进油缸、环形顶铁四部分;
S3、始发密封装置安装:安装始发洞门密封装置,将始发洞门密封装置通过环形橡胶板及转轴式压板维持始发阶段掌子面至密封装置之间腔体的压力,确保始发安全;
S4、刀盘及前盾安装调试:将刀盘及前盾吊装下井,吊装完成后配套台车和前盾采用管线连接,前盾和配套台车连接完成后进行始发前调试;
S5、盾构掘进:在始发井上通过配套台车控制刀盘和前盾进行掘进,掘进时临时推进系统通过推进油缸、环形顶铁给前盾提供掘进所需的反力,刀盘切削下的渣土通过盾构机排渣系统排至始发井外,掘进至推进油缸回缩至原位后、环形顶铁和前盾之间的距离满足中盾安装时停止掘进;
S6、中盾安装及调试:吊装中盾下井,拆除和前盾连接的管线,然后中盾和前盾对接,中盾安装完成后将管线与前盾、中盾连接,连接完成后进行调试;
S7、盾构掘进:在始发井以上通过配套台车控制刀盘、前盾、中盾进行掘进,掘进时临时推进系统通过推进油缸、环形顶铁给中盾提供掘进所需的反力,刀盘切削下的渣土通过盾构机排渣系统排至始发井外,掘进至推进油缸回缩至原位后、环形顶铁和中盾之间的距离满足尾盾安装时停止掘进;
S8、尾盾安装调试:吊装尾盾下井,拆除和前盾、中盾连接的管线,然后尾盾和中盾对接,尾盾安装完成后将管线与前盾、中盾、尾盾连接,连接完成后进行调试;
S9、临时推进系统拆除:依次拆除临时推进系统环形顶铁、推进油缸、油缸托架;
S10、负环管片拼装及盾构掘进:利用尾盾内的管片拼装机拼装负环管片,第一环拼装完成后利用尾盾内的盾构机推进系统推进油缸推进,推进时盾构机通过已拼装负环管片提供反力,掘进距离满足管片拼装后停止掘进,拼装下一环负环管片,拼装完成后重复掘进、拼装工序,直至负环管片拼装完成;
S11、正环管片拼装及盾构掘进:利用始发井上配套台车控制盾构机进行掘进,每掘进一环距离拼装一环正环管片,拼装完成后重复掘进、拼装工序,直至成形隧道长度满足配套台车安装需求,停止掘进;
S12、配套台车安装及调试:停止掘进后,拆除配套台车和前盾、中盾、尾盾连接的管线,然后将配套台车吊装下井,利用卷扬机将台车牵引至尾盾尾部,然后连接配套台车和前盾、中盾、尾盾之间的管线,管线连接完成后进行调试;
S13、盾构正常掘进:开始正常掘进,盾构机刀盘、前盾、中盾、尾盾、配套台车分体始发结束。
作为上述技术方案的进一步改进:
盾构机前盾、中盾、尾盾可拆分,且拆分后可独立工作,配套台车设计时需考虑分体始发时管线过长引起的液压部件压力坡降影响。
盾构机分体始发时临时推进系统需提供盾构掘进所需的反力,且推进油缸轴线须和始发段隧道设计轴线平行,各推进油缸均布于盾构机圆周,确保受力均匀。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明的超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法,使得始发井1空间小,节约始发井1不必要的占地面积,节约建设投资。
2、本发明的超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法,其工艺运用比较简单,危险源辨识准确,施工可控性高,安全风险低。
3、本发明的超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法,盾构始发主要将设备拆分为几部分逐步下井安装调试,但各部分均能独立工作,不影响盾构掘进精度及管片拼装质量,故质量可靠。
4、本发明的超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法,盾构机及配套台车10采用逐步下井分体始发,临时推进系统可循环利用,和常规盾构始发工艺相比不增加大型设备及费用,施工成本低。
附图说明
图1是本发明的施工工艺流程图。
图2是本发明中始发托架、临时推进装置、始发洞门密封装置安装完成后的施工结构示意图。
图3是本发明中刀盘、前盾安装完成后的施工结构示意图。
图4是本发明中中盾安装完成后的施工结构示意图。
图5是本发明中尾盾安装完成、负环管片拼装的施工结构示意图。
图6是本发明中配套台车安装完成后的施工结构示意图。
图中各标号表示:
1、始发井;2、反力靠背;3、油缸托架;4、推进油缸;5、环形顶铁;6、始发托架;7、始发洞门密封装置;8、刀盘;9、前盾;10、配套台车;11、管线;12、中盾;13、尾盾;14、负环管片;15、正环管片。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1至图6示出了本发明超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法的一种实施例,包括以下步骤:
S1:始发井结构及洞门凿除施工:盾构机主机分体始发前,应完成始发井1结构施工,且结构混凝土强度达到设计要求,盾构始发洞门位置围护结构破除完成;
S2:始发托架、临时推进系统安装:完成始发托架6和临时推进系统安装,对始发托架6的轴线及高程进行校核,临时推进系统包括反力靠背2、油缸托架3、推进油缸4、环形顶铁5四部分;
S3、始发密封装置安装:安装始发洞门密封装置7,将始发洞门密封装置7通过环形橡胶板及转轴式压板维持始发阶段掌子面至密封装置之间腔体的压力,确保始发安全;
S4、刀盘及前盾安装调试:将刀盘8及前盾9吊装下井,吊装完成后配套台车10和前盾9采用管线11连接,前盾9和配套台车10连接完成后进行始发前调试;
S5、盾构掘进:在始发井1上通过配套台车10控制刀盘8和前盾9进行掘进,掘进时临时推进系统通过推进油缸4、环形顶铁5给前盾9提供掘进所需的反力,刀盘8切削下的渣土通过盾构机排渣系统排至始发井1外,掘进至推进油缸4回缩至原位后、环形顶铁5和前盾9之间的距离满足中盾12安装时停止掘进;
S6、中盾安装及调试:吊装中盾12下井,拆除和前盾9连接的管线11,然后中盾12和前盾9对接,中盾12安装完成后将管线11与前盾9、中盾12连接,连接完成后进行调试;
S7、盾构掘进:在始发井1以上通过配套台车10控制刀盘8、前盾9、中盾12进行掘进,掘进时临时推进系统通过推进油缸4、环形顶铁5给中盾12提供掘进所需的反力,刀盘8切削下的渣土通过盾构机排渣系统排至始发井1外,掘进至推进油缸4回缩至原位后、环形顶铁5和中盾12之间的距离满足尾盾13安装时停止掘进;
S8、尾盾安装调试:吊装尾盾13下井,拆除和前盾9、中盾12连接的管线11,然后尾盾13和中盾12对接,尾盾13安装完成后将管线11与前盾9、中盾12、尾盾13连接,连接完成后进行调试;
S9、临时推进系统拆除:依次拆除临时推进系统环形顶铁5、推进油缸4、油缸托架3;
S10、负环管片拼装及盾构掘进:利用尾盾13内的管片拼装机拼装负环管片14,第一环拼装完成后利用尾盾13内的盾构机推进系统推进油缸4推进,推进时盾构机通过已拼装负环管片14提供反力,掘进距离满足管片拼装后停止掘进,拼装下一环负环管片14,拼装完成后重复掘进、拼装工序,直至负环管片14拼装完成;
S11、正环管片拼装及盾构掘进:利用始发井1上配套台车10控制盾构机进行掘进,每掘进一环距离拼装一环正环管片15,拼装完成后重复掘进、拼装工序,直至成形隧道长度满足配套台车10安装需求,停止掘进;
S12、配套台车安装及调试:停止掘进后,拆除配套台车10和前盾9、中盾12、尾盾13连接的管线11,然后将配套台车10吊装下井,利用卷扬机将台车牵引至尾盾13尾部,然后连接配套台车10和前盾9、中盾12、尾盾13之间的管线11,管线11连接完成后进行调试;
S13、盾构正常掘进:开始正常掘进,盾构机刀盘8、前盾9、中盾12、尾盾13、配套台车10分体始发结束。
采用该方法,使得始发井1空间小,节约始发井1不必要的占地面积,节约建设投资;发明的施工方法,其工艺运用比较简单,危险源辨识准确,施工可控性高,安全风险低;本发明盾构始发主要将设备拆分为几部分逐步下井安装调试,但各部分均能独立工作,不影响盾构掘进精度及管片拼装质量,故质量可靠;本发明盾构机及配套台车10采用逐步下井分体始发,临时推进系统可循环利用,和常规盾构始发工艺相比不增加大型设备及费用,施工成本低。
本实施例中,盾构机前盾9、中盾12、尾盾13可拆分,且拆分后可独立工作,配套台车10设计时需考虑分体始发时管线11过长引起的液压部件压力坡降影响。这样设置,使得各部分均能独立工作,不影响盾构掘进精度及管片拼装质量,质量可靠。
本实施例中,盾构机分体始发时临时推进系统需提供盾构掘进所需的反力,且推进油缸4轴线须和始发段隧道设计轴线平行,各推进油缸4均布于盾构机圆周,确保受力均匀。这样设置,能保证受力均匀,提高施工质量。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围的情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (3)
1.一种超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:始发井结构及洞门凿除施工:盾构机主机分体始发前,应完成始发井(1)结构施工,且结构混凝土强度达到设计要求,盾构始发洞门位置围护结构破除完成;
S2:始发托架、临时推进系统安装:完成始发托架(6)和临时推进系统安装,对始发托架(6)的轴线及高程进行校核,临时推进系统包括反力靠背(2)、油缸托架(3)、推进油缸(4)、环形顶铁(5)四部分;
S3、始发密封装置安装:安装始发洞门密封装置(7),将始发洞门密封装置(7)通过环形橡胶板及转轴式压板维持始发阶段掌子面至密封装置之间腔体的压力,确保始发安全;
S4、刀盘及前盾安装调试:将刀盘(8)及前盾(9)吊装下井,吊装完成后配套台车(10)和前盾(9)采用管线(11)连接,前盾(9)和配套台车(10)连接完成后进行始发前调试;
S5、盾构掘进:在始发井(1)上通过配套台车(10)控制刀盘(8)和前盾(9)进行掘进,掘进时临时推进系统通过推进油缸(4)、环形顶铁(5)给前盾(9)提供掘进所需的反力,刀盘(8)切削下的渣土通过盾构机排渣系统排至始发井(1)外,掘进至推进油缸(4)回缩至原位后、环形顶铁(5)和前盾(9)之间的距离满足中盾(12)安装时停止掘进;
S6、中盾安装及调试:吊装中盾(12)下井,拆除和前盾(9)连接的管线(11),然后中盾(12)和前盾(9)对接,中盾(12)安装完成后将管线(11)与前盾(9)、中盾(12)连接,连接完成后进行调试;
S7、盾构掘进:在始发井(1)以上通过配套台车(10)控制刀盘(8)、前盾(9)、中盾(12)进行掘进,掘进时临时推进系统通过推进油缸(4)、环形顶铁(5)给中盾(12)提供掘进所需的反力,刀盘(8)切削下的渣土通过盾构机排渣系统排至始发井(1)外,掘进至推进油缸(4)回缩至原位后、环形顶铁(5)和中盾(12)之间的距离满足尾盾(13)安装时停止掘进;
S8、尾盾安装调试:吊装尾盾(13)下井,拆除和前盾(9)、中盾(12)连接的管线(11),然后尾盾(13)和中盾(12)对接,尾盾(13)安装完成后将管线(11)与前盾(9)、中盾(12)、尾盾(13)连接,连接完成后进行调试;
S9、临时推进系统拆除:依次拆除临时推进系统环形顶铁(5)、推进油缸(4)、油缸托架(3);
S10、负环管片拼装及盾构掘进:利用尾盾(13)内的管片拼装机拼装负环管片(14),第一环拼装完成后利用尾盾(13)内的盾构机推进系统推进油缸(4)推进,推进时盾构机通过已拼装负环管片(14)提供反力,掘进距离满足管片拼装后停止掘进,拼装下一环负环管片(14),拼装完成后重复掘进、拼装工序,直至负环管片(14)拼装完成;
S11、正环管片拼装及盾构掘进:利用始发井(1)上配套台车(10)控制盾构机进行掘进,每掘进一环距离拼装一环正环管片(15),拼装完成后重复掘进、拼装工序,直至成形隧道长度满足配套台车(10)安装需求,停止掘进;
S12、配套台车安装及调试:停止掘进后,拆除配套台车(10)和前盾(9)、中盾(12)、尾盾(13)连接的管线(11),然后将配套台车(10)吊装下井,利用卷扬机将台车牵引至尾盾(13)尾部,然后连接配套台车(10)和前盾(9)、中盾(12)、尾盾(13)之间的管线(11),管线(11)连接完成后进行调试;
S13、盾构正常掘进:开始正常掘进,盾构机刀盘(8)、前盾(9)、中盾(12)、尾盾(13)、配套台车(10)分体始发结束。
2.根据权利要求1所述的超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法,其特征在于:盾构机前盾(9)、中盾(12)、尾盾(13)能拆分,且拆分后能独立工作,配套台车(10)设计时需考虑分体始发时管线(11)过长引起的液压部件压力坡降影响。
3.根据权利要求1或2所述的超短始发空间条件下的微型盾构机主机分体始发施工方法,其特征在于:盾构机分体始发时临时推进系统需提供盾构掘进所需的反力,且推进油缸(4)轴线须和始发段隧道设计轴线平行,各推进油缸(4)均布于盾构机圆周,确保受力均匀。
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