CN107829751A - 一种处理盾构施工临时险情的盾构机配套台车装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理盾构施工临时险情的盾构机配套台车装置，包括钢结构框架、物资堆放平台、第一预制钢板、第二预制钢板、引流管、电瓶车、电瓶车轨道行走支架、电瓶车行走轨道；其中，钢结构框架、物资堆放平台和第一、二预制钢板，组成隔断层，通过在第一、二预制钢板之间直接灌注砂浆，在隧道临时险情处提供足够的强度和刚度，形成具有一定强度的临时隔断堤坝，实现对涌水涌沙进行有效的阻挡，确保工作人员、隧道和机械设备的安全，安全性高；钢结构框架可与盾构机原台车快速连接跟随移动，或与电瓶车快速连接移动，且在隧道出现险情时，利用电瓶车牵引可保证钢结构框架行进迅速、无阻，能及时进行抢险，抢险效率高。

Description

一种处理盾构施工临时险情的盾构机配套台车装置

技术领域

本发明涉及盾构施工抢险的技术领域，尤其是指一种处理盾构施工临时险情的盾构机配套台车装置。

背景技术

盾构施工穿越富水承压沙层、断裂带、破碎带等不良工程地质条件时易发生涌水涌沙等较为严重的险情，通常该类险情常发生于盾构机盾尾、螺旋机闸门或隧道洞门圈梁处。如发生险情后抢险时间较长险情极有可能加速恶化，可能造成成型隧道淹没。

类似险情的抢险经验总结：在靠近险情处填装沙袋堆设堤坝，对水沙进行有效阻挡以确保工作人员、成型隧道和机械设备的安全。

在抢险过程中，因位置相对较为空旷，隧道内施工人员较少、应急物质数量较多且运输过程中有较多困难，因此抢险施工的安全性和时效性较低，具体如下：

1、安全性：①在抢险过程中因临时组建的抢险队人数较多，管理较为混乱，施工设备的运行易造成人员伤害；②抢险施工过程中施工人员与险情为直接面对，在临时堤坝未完全成型时现场情况较为危险。

2、时效性：①当险情恶化后，周边环境的危险程度急剧增加，人员撤离和抢险施工的时间紧迫；②临时堤坝采用编织袋和临时泥沙堆积而成，因本身的强度不够，后期还需进行加固处理无法一次性完成抢险施工。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种能有效处理盾构施工临时险情的盾构机配套台车装置，可以为盾构隧道发生涌水涌沙等较为严重的险情时进行及时抢险，有效确保工作人员、盾构隧道和机械设备的安全。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种处理盾构施工临时险情的盾构机配套台车装置，包括有钢结构框架、物资堆放平台、第一预制钢板、第二预制钢板、引流管、电瓶车、电瓶车轨道行走支架、电瓶车行走轨道；所述钢结构框架的底部安装有滚轮，该钢结构框架通过滚轮行走在盾构机原台车的轨道上；所述第一预制钢板、第二预制钢板能可拆卸地安装在钢结构框架在行进方向上的前、后两端，形成两道隔断屏障，同时该第一预制钢板、第二预制钢板能与盾构隧道构成一个容置钢结构框架的封闭空间；在盾构施工的过程中遇到险情时，所述钢结构框架能够与盾构机原台车连接，跟随盾构机原台车一起在盾构隧道中移动，此时，只需安装上第一预制钢板，而第二预制钢板不用安装，放置在物资堆放平台上；所述物资堆放平台固定在钢结构框架的顶部，能够放置预制钢板及其它需要的物品，同时该物资堆放平台采用网状结构，便于砂浆灌注入钢结构框架中；所述电瓶车行走轨道布置在盾构机原台车的轨道内，并沿盾构机原台车的轨道方向延伸，所述电瓶车轨道行走支架采用葫芦悬挂在钢结构框架的上部架体上，当钢结构框架需要被电瓶车牵引时，下放该电瓶车轨道行走支架与钢结构框架的下部架体相连接，此时，所述电瓶车能够通过电瓶车轨道行走支架行走在电瓶车行走轨道上来牵引钢结构框架行进，以保证盾构隧道出现险情时钢结构框架行进迅速、无阻；所述引流管有多条固定在钢结构框架上，能外接注浆管、水管；所述第一预制钢板、第二预制钢板的周边预留有引流管穿过孔洞，同时该第二预制钢板在高出物资堆放平台的部位上预留有灌注砂浆进入孔洞，当盾构隧道内出现险情时，所述钢结构框架通过电瓶车移动到险情发生处，同时该钢结构框架的前、后两端安装上第一、二预制钢板形成封闭段，然后通过灌注砂浆进入孔洞往封闭段内灌注砂浆，形成一道临时隔断堤坝，以实现对险情发生处涌水涌沙的及时封堵。

所述引流管分布在钢结构框架的两侧立柱和顶部上，且彼此平行于盾构机原台车的轨道，管头套丝并配直通接头，并在上中下各装配三个压力表，用于在钢结构框架形成隔断堤坝后，测量隔断堤坝另一侧的水压力，以使后续能够根据所测数据采取合理的封堵措施。

所述第一预制钢板、第二预制钢板为多块拼装模式，组装完成后为形状大小与盾构隧道相适配的圆形板面。

所述钢结构框架为矩形框架。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、钢结构框架、物资堆放平台和第一、二预制钢板，组成隔断段，再通过在第一、二预制钢板之间直接灌注砂浆，在隧道临时险情处提供足够的强度和刚度，形成具有一定强度的临时隔断堤坝，实现对涌水涌沙进行有效的阻挡，从而有效确保工作人员(工作人员安装后可顺利撤离)、盾构隧道和机械设备的安全，安全性高。

2、钢结构框架可与盾构机原台车快速连接跟随移动，或与电瓶车快速连接移动，且在隧道出现险情时，利用电瓶车牵引可保证钢结构框架行进迅速、无阻，能及时进行抢险，抢险效率高。

附图说明

图1为盾构机配套台车装置的连接结构示意图。

图2为钢结构框架示意图。

图3为电瓶车轨道行走支架示意图。

图4为盾构机配套台车装置安装上第一、二预制钢板的结构示意图。

图5为盾构机配套台车装置组装完成的整体效果图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

天津地铁10号线一期工程土建施工第13合同段，包括香山道站(含)～崂山道站(含)～屿东城站(含)～终点盾构井(含)区间，共3站3区间，总长约2465m，线路由南到北依次布设在沙柳北路、贺兰路下。

香山道站～崂山道站区间全长568.950m、崂山道站～屿东城站区间全长977.275m，该区间设置一处联络通道、屿东城站～终点盾构井区间全长177.075m。

盾构区间需穿越粉质黏土层、粉土层、淤泥质黏土层、粉砂层。隧道底部为第一层承压水含水层。

天津地铁10号线13标隧道所涉及地层含水量较大，此特征也是天津地铁施工过程中所面临的共同的重难点。为解决类似施工过程中发生的险情及进行有效抢险，本实施例提供了一种能有效处理盾构施工临时险情的盾构机配套台车装置，具体如下：

参见图1至图5所示，所述盾构机配套台车装置包括有钢结构框架1、物资堆放平台2、第一预制钢板3、第二预制钢板4、引流管5、电瓶车(图中未画出)、电瓶车轨道行走支架6、电瓶车行走轨道7；所述钢结构框架1为矩形框架，其底部安装有滚轮8，该钢结构框架1通过滚轮8行走在盾构机原台车9的轨道10上；所述第一预制钢板3、第二预制钢板4能通过螺栓可拆卸地安装在钢结构框架1在行进方向上的前、后两端，形成两道隔断屏障，同时该第一预制钢板3、第二预制钢板4能与盾构隧道11构成一个容置钢结构框架1的封闭空间；在盾构施工的过程中遇到险情时，所述钢结构框架1能够与盾构机原台车9连接，跟随盾构机原台车9一起在盾构隧道11中移动，此时，只需安装上第一预制钢板3，而第二预制钢板4不用安装，放置在物资堆放平台2上；所述物资堆放平台2固定在钢结构框架1的顶部，能够放置预制钢板及其它需要的物品(螺栓、引流管接头等)，同时该物资堆放平台2采用网状结构，便于砂浆灌注入钢结构框架1中；所述电瓶车行走轨道7布置在盾构机原台车9的轨道10内，并沿盾构机原台车9的轨道方向延伸，所述电瓶车轨道行走支架6采用葫芦(图中未画出)悬挂在钢结构框架1的上部架体上(在正常施工阶段悬吊在钢结构框架的上部架体上)，当钢结构框架1需要被电瓶车牵引时，下放该电瓶车轨道行走支架6与钢结构框架1的下部架体相连接，此时，所述电瓶车能够通过电瓶车轨道行走支架6行走在电瓶车行走轨道7上来牵引钢结构框架1行进，以保证盾构隧道11出现险情时钢结构框架1行进迅速、无阻；所述引流管5有十条焊接固定在钢结构框架1上，主要分布在钢结构框架1的两侧立柱和顶部上，其中两侧立柱各四条，顶部有两条，且彼此平行于盾构机原台车9的轨道10，管头套丝并配直通接头(可与注浆管、水管连接)，并在上中下各装配三个压力表(图中未画出)，用于在钢结构框架1形成隔断堤坝后，测量隔断堤坝另一侧的水压力，以使后续能够根据所测数据采取合理的封堵措施；所述第一预制钢板3、第二预制钢板4的周边预留有引流管穿过孔洞，同时该第二预制钢板4在高出物资堆放平台2的部位上预留有灌注砂浆进入孔洞12，当盾构隧道11内出现险情时，所述钢结构框架1通过电瓶车移动到险情发生处，同时该钢结构框架1的前、后两端安装上第一、二预制钢板3、4形成封闭段，然后通过灌注砂浆进入孔洞12往封闭段内灌注砂浆(为提供足够的强度和刚度)，形成具有一定强度的临时隔断堤坝，实现对险情发生处涌水涌沙的及时封堵。

此外，为方便第一预制钢板3、第二预制钢板4能够快速装拆，本实施例所述的第一预制钢板3、第二预制钢板4为多块拼装模式，组装完成后为形状大小与盾构隧道11相适配的圆形板面。

综上所述，本发明的盾构机配套台车装置可与盾构机原台车快速连接跟随移动，或利用电瓶车牵引移动，这样在盾构隧道出现险情时，可保证行进迅速、无阻，能及时进行抢险。此外，本发明的盾构机配套台车装置在抢险时能快速形成一道具有一定强度的临时隔断堤坝，对涌水涌沙进行有效阻挡，从而能有效确保工作人员(工作人员安装后可顺利撤离)、盾构隧道和机械设备的安全。这相比现有技术，本发明装置具有安全性高、抢险效率高、可快速连接移动等优点，推广价值巨大，值得推广。

以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种处理盾构施工临时险情的盾构机配套台车装置，其特征在于：包括有钢结构框架、物资堆放平台、第一预制钢板、第二预制钢板、引流管、电瓶车、电瓶车轨道行走支架、电瓶车行走轨道；所述钢结构框架的底部安装有滚轮，该钢结构框架通过滚轮行走在盾构机原台车的轨道上；所述第一预制钢板、第二预制钢板能可拆卸地安装在钢结构框架在行进方向上的前、后两端，形成两道隔断屏障，同时该第一预制钢板、第二预制钢板能与盾构隧道构成一个容置钢结构框架的封闭空间；在盾构施工的过程中遇到险情时，所述钢结构框架能够与盾构机原台车连接，跟随盾构机原台车一起在盾构隧道中移动，此时，只需安装上第一预制钢板，而第二预制钢板不用安装，放置在物资堆放平台上；所述物资堆放平台固定在钢结构框架的顶部，能够放置预制钢板及其它需要的物品，同时该物资堆放平台采用网状结构，便于砂浆灌注入钢结构框架中；所述电瓶车行走轨道布置在盾构机原台车的轨道内，并沿盾构机原台车的轨道方向延伸，所述电瓶车轨道行走支架采用葫芦悬挂在钢结构框架的上部架体上，当钢结构框架需要被电瓶车牵引时，下放该电瓶车轨道行走支架与钢结构框架的下部架体相连接，此时，所述电瓶车能够通过电瓶车轨道行走支架行走在电瓶车行走轨道上来牵引钢结构框架行进，以保证盾构隧道出现险情时钢结构框架行进迅速、无阻；所述引流管有多条固定在钢结构框架上，能外接注浆管、水管；所述第一预制钢板、第二预制钢板的周边预留有引流管穿过孔洞，同时该第二预制钢板在高出物资堆放平台的部位上预留有灌注砂浆进入孔洞，当盾构隧道内出现险情时，所述钢结构框架通过电瓶车移动到险情发生处，同时该钢结构框架的前、后两端安装上第一、二预制钢板形成封闭段，然后通过灌注砂浆进入孔洞往封闭段内灌注砂浆，形成一道临时隔断堤坝，以实现对险情发生处涌水涌沙的及时封堵。

2.根据权利要求1所述的一种处理盾构施工临时险情的盾构机配套台车装置，其特征在于：所述引流管分布在钢结构框架的两侧立柱和顶部上，且彼此平行于盾构机原台车的轨道，管头套丝并配直通接头，并在上中下各装配三个压力表，用于在钢结构框架形成隔断堤坝后，测量隔断堤坝另一侧的水压力，以使后续能够根据所测数据采取合理的封堵措施。

3.根据权利要求1所述的一种处理盾构施工临时险情的盾构机配套台车装置，其特征在于：所述第一预制钢板、第二预制钢板为多块拼装模式，组装完成后为形状大小与盾构隧道相适配的圆形板面。

4.根据权利要求1或2所述的一种处理盾构施工临时险情的盾构机配套台车装置，其特征在于：所述钢结构框架为矩形框架。