CN108442933A - 盾构始发基座和盾构始发方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种盾构始发基座，包括：支撑结构，该支撑结构沿隧道轴线方向布设有盾构机容纳槽以及沿与隧道轴线垂直方向布设有反力架容纳槽，所述盾构机容纳槽与所述反力架容纳槽垂直布设以将所述支撑结构分割为两个前部支撑体和两个后部支撑体，所述两个前部支撑体和所述两个后部支撑体的靠近所述盾构机容纳槽一侧呈倒角状；盾构机导向结构，沿所述隧道轴线方向对称设置在所述两个前部支撑体和所述两个后部支撑体的倒角面上；盾构机挪移结构，沿所述隧道轴线方向对称设置在所述两个前部支撑体和所述两个后部支撑体的上表面。通过该盾构始发基座可以降低施工成本及工程量，缩短工期，且可以提高对盾构机的支撑力。

Description

盾构始发基座和盾构始发方法

技术领域

本发明涉及市政工程施工领域，具体地，涉及一种盾构始发基座和一种盾构始发方法。

背景技术

随着我国城市轨道交通建设的迅猛发展，以及地下空间利用率的逐步提升，各大城市已经纷纷加入了地铁施工行列，盾构法隧道施工技术以其独有的智能、安全、快捷、高效等特点与优势，越来越得到广泛的推广及应用。

现有技术中，盾构机在始发时，需要先在始发井和端墙之间架设钢结构始发托架，将盾构机架设在始发托架上，再在盾构机后部安装反力架，始发盾构机；当盾构挖掘完成之后，再将始发托架拆除。若始发托架组装出现问题，则会影响对盾构机的支撑。并且在始发井距离端墙较远时，还需要架设多套始发托架，并且在隧道挖掘完成之后还要将多套始发架以及始发井和端墙之间多余的管片拆除。施工工程量大，施工周期长，且始发托架吊装、拆除需要耗费较多的人、机费用，施工成本高。

发明内容

针对现有技术中盾构始发施工工程量大，施工周期长，且始发托架吊装、拆除需要耗费较多的人、机费用，施工成本高，且对盾构机的支撑力不够的技术问题，本发明提供了一种盾构始发基座和一种盾构始发方法，可以缩短施工周期，方便施工，减小施工工程量，降低施工成本，提高对盾构机的支撑力。

为实现上述目的，本发明一方面提供一种盾构始发基座，该盾构始发基座包括以下结构：支撑结构，该支撑结构沿隧道轴线方向布设有盾构机容纳槽以及沿与隧道轴线垂直方向布设有反力架容纳槽，所述盾构机容纳槽与所述反力架容纳槽垂直布设以将所述支撑结构分割为两个前部支撑体和两个后部支撑体，所述两个前部支撑体和所述两个后部支撑体的靠近所述盾构机容纳槽一侧呈倒角状；盾构机导向结构，沿所述隧道轴线方向对称设置在所述两个前部支撑体和所述两个后部支撑体的倒角面上；盾构机挪移结构，沿所述隧道轴线方向对称设置在所述两个前部支撑体和所述两个后部支撑体的上表面。

优选地，所述盾构机导向结构包括导向预埋钢板和导向钢轨，所述导向钢轨固接在所述导向预埋钢板上。

优选地，所述盾构机挪移结构包括反力挪移预埋钢板和反力挪移支座，所述反力挪移预埋支座固接在所述反力挪移预埋钢板上。

优选地，所述盾构始发基座还包括：反力架支撑预埋钢板，对称设置在所述两个后部支撑体的上表面。

优选地，所述盾构始发基座还包括：反力架抗浮结构，对称设置在所述两个前部支撑体靠近所述反力架容纳槽的端面上以及对称设置在所述两个后部支撑体靠近所述反力架容纳槽的端面上。

优选地，所述反力架抗浮结构包括：反力架抗浮预埋钢板和反力架抗浮支座，所述反力架抗浮支座固接在所述架反力抗浮预埋钢板上。

优选地，所述支撑结构为钢筋混凝土结构。

本发明第二方面提供一种利用上述盾构始发基座的盾构始发方法，该方法包括以下步骤：通过千斤顶将盾构机从所述两个后部支撑体挪移到所述两个前部支撑体，所述千斤顶架设在所述反力挪移支座与盾构机挪移支座之间；将反力架固定在所述反力架容纳槽中；执行盾构始发。

优选地，所述通过千斤顶将盾构机从所述两个后部支撑体挪移到所述两个前部支撑体，包括以下步骤：S1：将一反力挪移支座固接到所述反力挪移预埋钢板上；S2：将所述千斤顶架设在所述反力挪移支座与所述盾构机挪移支座之间；S3：通过所述千斤顶将所述盾构机朝向隧道挖掘方向挪移预设距离；S4：循环执行步骤S1至S3，直至将所述盾构机从所述两个后部支撑体挪移到所述两个前部支撑体。

优选地，所述将反力架固定在所述反力架容纳槽中，包括：在所述反力架与所述反力架支撑预埋钢板之间固定架设反力架斜撑；将所述反力架抗浮支座固接在所述反力架抗浮预埋钢板与所述反力架之间。

通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的盾构始发基座和盾构始发方法，在始发井和端墙之间直接浇筑混凝土盾构始发基座，盾构始发基座施作完成后，将盾构机从始发井下放到后部支撑体上，利用千斤顶将盾构机从后部支撑体挪移到前部支撑体，再安放反力架，通过反力架的推动力始发盾构机，在隧道挖掘完成之后，无需拆除盾构始发基座，直接掩埋。通过本发明提供的盾构始发基座和盾构始发方法，可以减少人力、机器的耗费，降低施工成本，方便施工，减小施工工程量，缩短工期，并且可以提高对盾构机的支撑力。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明提供的盾构始发基座的结构示意图；

图2是本发明提供的盾构始发基座的前部支撑结构的横截面示意图；

图3是本发明提供的盾构始发基座的导向预埋钢板和导向钢轨的横截面示意图；

图4(a)是本发明提供的盾构始发基座的导向预埋钢板的背面俯视示意图；

图4(b)是本发明提供的盾构始发基座的导向预埋钢板的横截面示意图；

图5是本发明提供的盾构始发基座的反力挪移支座的侧视示意图；

图6是本发明提供的盾构始发基座的盾构机始发时的侧视示意图；

图7是本发明提供的盾构始发方法的流程图；

图8是本发明提供的盾构始发基座的盾构机挪移时的侧视示意图。

附图标记说明

2千斤顶 3盾构机

31盾构机挪移支座 4反力架

11支撑结构 41反力架斜撑

111盾构机容纳槽 112反力架容纳槽

113前部支撑体 114后部支撑体

12盾构机导向结构 121导向预埋钢板

122导向钢轨 123钢轨夹板

13盾构机挪移结构 131反力挪移预埋钢板

132反力挪移预埋支座 14反力架支撑预埋钢板

15反力架抗浮结构 151反力架抗浮预埋钢板

152反力架抗浮支座

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参考图1，本发明实施例一方面提供一种盾构始发基座，该盾构始发基座包括以下结构：支撑结构11，该支撑结构11沿隧道轴线方向布设有盾构机容纳槽111以及沿与隧道轴线垂直方向布设有反力架容纳槽112，所述盾构机容纳槽111与所述反力架容纳槽112垂直布设以将所述支撑结构11分割为两个前部支撑体113和两个后部支撑体114，所述两个前部支撑体113和所述两个后部支撑体114的靠近所述盾构机容纳槽111一侧呈倒角状；盾构机导向结构12，沿所述隧道轴线方向对称设置在所述两个前部支撑体113和所述两个后部支撑体114的倒角面上；盾构机挪移结构13，沿所述隧道轴线方向对称设置在所述两个前部支撑体113和所述两个后部支撑体114的上表面。

本发明实施例中，盾构始发基座包括支撑结构11，该支撑结构11可以对盾构机起支撑作用，盾构机的底边高度与端墙上洞口的底边高度相同，以方便盾构机能够准确进入端墙，支撑结构11沿隧道轴线方向布设，在沿隧道轴线方向布设有盾构机容纳槽111，在垂直于隧道轴线方向布设有反力架容纳槽112，盾构机容纳槽111与反力架容纳槽112将支撑结构11分割为两个前部支撑体113和两个后部支撑体114，两个前部支撑体113和两个后部支撑体114在靠近盾构机容纳槽111一侧呈倾斜的倒角状，两个前部支撑体113的倒角面、两个后部支撑体114的倒角面以及盾构机容纳槽111形成的空间用于容纳盾构机。请参考图2，图2是本发明提供的盾构始发基座的前部支撑结构的横截面图。两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的横截面形状相同。

在两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的倒角面上还对称设置有盾构机导向结构12，盾构机导向结构12沿隧道轴线方向设置，这样当盾构机架设在盾构始发基座上时，能够沿着盾构机导向结构12向前挪移，直至从始发井挪移到端墙。

在两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的上表面对称设置有盾构机挪移结构13，盾构机挪移结构13沿隧道轴线方向设置。盾构机架设在盾构始发基座之后，将千斤顶架设在盾构机的挪移结构和盾构机挪移结构13之间，在盾构机的挪移结构、千斤顶以及盾构机挪移结构13的相互配合下，将盾构机从两个后部支撑体114挪移到两个前部支撑体113，再采用反力架始发盾构机。

优选地，所述盾构机导向结构12包括导向预埋钢板121和导向钢轨122，所述导向钢轨122固接在所述导向预埋钢板121上。

请参考图1，本发明实施例中，在两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的倒角面上预埋有导向预埋钢板121，导向预埋钢板121的上表面与倒角面的表面齐平，并在导向预埋钢板121上固接有导向钢轨122，盾构机可以沿着导向钢轨122向前挪移。

请参考图3，图3是导向预埋钢板和导向钢轨的横截面示意图。在导向预埋钢板121上固接有导向钢轨122，导向钢轨122两侧对称设置有两个钢轨夹板123，两个钢轨夹板123分别固接在导向预埋钢板121和导向钢轨122上，使得导向钢轨122能够稳定地固定在导向预埋钢板121上。

进一步地，请参考图4(a)、图4(b)，图4(a)是导向预埋钢板的背面俯视示意图，图4(b)是导向预埋钢板的横截面示意图，导向预埋钢板121的背面固接有钢筋，钢筋与导向预埋钢板121背面垂直，导向预埋钢板121预埋在两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的倒角面时，钢筋垂直插入倒角面，使得导向预埋钢板121与两个前部支撑体113以及两个后部支撑体114的连接更加牢固，进一步地提高了盾构机导向结构12的稳定性。

本发明实施例中，导向预埋钢板121可以为四块钢板，分别预埋在两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的四个倒角面上，四块钢板的长度分别与两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的长度相同。优选地，本发明实施例中，两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的四个倒角面上分别沿隧道轴线布设多块导向预埋钢板121，每个导向预埋钢板121的尺寸为20*300*300mm，导向预埋钢板121之间的距离为1m。通过本发明实施例，可以减少导向预埋钢板121的用量，降低施工成本。

优选地，所述盾构机挪移结构13包括反力挪移预埋钢板131和反力挪移支座132，所述反力挪移预埋支座132固接在所述反力挪移预埋钢板(131)上。

请参考图1，本发明实施例中，在两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的上表面预埋有反力挪移预埋钢板131，反力挪移预埋钢板131的上表面与倒角面的表面齐平，并在反力挪移预埋钢板131上固接有反力挪移支座132，盾构机可以沿着导向预埋钢板121向前挪移。本发明实施例中，反力挪移支座132由长250mm、型号为HW250*250的H型钢构成，H型钢的侧视示意图请参见图5，在H型钢的前后两个横截面上分别焊接两块20*250*250mm的钢板，所述两块钢板分别与H型钢的腹板和两个翼板垂直。

进一步地，反力挪移预埋钢板131的背面固接有钢筋，钢筋与反力挪移预埋钢板131的背面垂直。这样，反力挪移预埋钢板131预埋在两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的上表面时，钢筋垂直插入上表面，使得反力挪移预埋钢板131与两个前部支撑体113以及两个后部支撑体114的连接更加牢固，进一步地提高了盾构机挪移结构13的稳定性。

本发明实施例中，反力挪移预埋钢板131可以为四块钢板，分别设置在两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的四个上表面，四块钢板的长度分别与两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的长度相同。优选地，本发明实施例中，两个前部支撑体113和两个后部支撑体114的四个上表面分别沿隧道轴线布设多块反力挪移预埋钢板131，每个反力挪移预埋钢板131的尺寸为20*300*300mm，且每个反力挪移预埋钢板131之间的距离与千斤顶单次挪移距离相同，比如1m。通过本发明实施例，可以减少反力挪移预埋钢板131的用量，降低施工成本。

优选地，所述盾构始发基座还包括：反力架支撑预埋钢板(14)，对称设置在所述两个后部支撑体114的上表面。

请参考图6，架设在两个前部支撑体113上的盾构机3在始发时，会对反力架4产生向后的力，为了使反力架4在水平方向保持平衡，需要在反力架4和两个后部支撑体114之间架设反力架斜撑41。所以，本发明实施例中，在两个后部支撑体114的上表面上预埋有反力架支撑预埋钢板14，可以方便将反力架斜撑固定连接在两个后部支撑体114的上表面。

进一步地，反力架支撑预埋钢板14的背面固接有钢筋，钢筋与反力架支撑预埋钢板14的背面垂直。这样，反力架支撑预埋钢板14预埋在两个后部支撑体114的上表面时，钢筋垂直插入上表面，使得反力架支撑预埋钢板14与两个后部支撑体114的连接更加牢固，提高了反力架的稳定性。

优选地，所述盾构始发基座还包括：反力架抗浮结构15，对称设置在所述两个前部支撑体113靠近所述反力架容纳槽112的端面上以及对称设置在所述两个后部支撑体114靠近所述反力架容纳槽112的端面上。

请参考图6，盾构机3在始发时，盾构机对反力架4产生向后的力，同时反力架4还受到反力架斜撑41对其斜向上的力，在这两个力的作用下会使反力架4向上移动，从而脱离反力架容纳槽112。所以，本发明实施例中，在两个前部支撑体113靠近所述反力架容纳槽112的端面上以及两个后部支撑体114靠近反力架容纳槽112的端面上，对称设置有反力架抗浮结构15，并将反力架抗浮结构15固接在反力架上，使得反力架能够稳定容纳在反力架容纳槽112中，从而进一步地提高反力架的稳定性。

优选地，所述反力架抗浮结构15包括：反力架抗浮预埋钢板151和反力架抗浮支座152，所述反力架抗浮支座152固接在所述架反力抗浮预埋钢板151上。

请参考图6，本发明实施例中，在两个前部支撑体113靠近反力架容纳槽112的端面上以及两个后部支撑体114靠近反力架容纳槽112的端面上，对称预埋有反力架抗浮预埋钢板151，对称预埋在两个前部支撑体113的反力架抗浮预埋钢板151的表面与两个前部支撑体113靠近反力架容纳槽112的端面齐平，并且对称预埋在两个后部支撑体114的反力架抗浮预埋钢板151的表面与两个后部支撑体114靠近反力架容纳槽112的端面齐平，并在反力架抗浮预埋钢板151上固接有反力架抗浮支座152。当反力架放置在反力架容纳槽112之后，将反力架抗浮支座152与反力架4固定连接，使得反力架4能够稳定地容纳在反力架容纳槽112中。

进一步地，反力架抗浮预埋钢板151的背面固接有钢筋，钢筋与反力架抗浮预埋钢板151的背面垂直。这样，反力架抗浮预埋钢板151预埋在两个后部支撑体114靠近反力架容纳槽112的端面时，钢筋垂直插入该端面，使得反力架抗浮预埋钢板151与两个后部支撑体114的连接更加牢固，从而进一步地提高了反力架的稳定性。

优选地，所述支撑结构11为钢筋混凝土结构。

为了提高盾构始发基座对盾构机的支撑力，本发明中的支撑结构11选用混凝土钢筋结构。

请参考图7，本发明第二方面提供一种利用上述盾构始发基座的盾构始发方法，该方法包括以下步骤：S101：通过千斤顶将盾构机从所述两个后部支撑体挪移到所述两个前部支撑体，所述千斤顶架设在所述反力挪移支座与盾构机挪移支座之间；S102：将反力架固定在所述反力架容纳槽中；S103：执行盾构始发。

请参考图8，本发明实施例中，在盾构始发基座施作完成后，将盾构机3从始发井下放到两个后部支撑体114上，盾构机3两侧对称固接有盾构机挪移支座31，盾构机挪移支座31的高度与反力挪移支座132的高度接近。将千斤顶2架设在反力挪移支座132与盾构机挪移支座31之间，通过千斤顶2的动力，将盾构机3从两个后部支撑体114挪移到两个前部支撑体113。请参考图6，在盾构机3从两个后部支撑体114挪移到两个前部支撑体113之后，将反力架4从始发井下放到反力架容纳槽112中，并将反力架4进行固定，通过反力架4对盾构机3的推力始发盾构。

通过本发明实施例的方法，可以减少人力、机器的耗费，降低施工成本，方便施工，减小施工工程量，缩短工期，并且可以提高对盾构机的支撑力。

优选地，所述通过千斤顶将盾构机从所述两个后部支撑体挪移到所述两个前部支撑体，包括以下步骤：S1：将一反力挪移支座固接到所述反力挪移预埋钢板上；S2：将所述千斤顶架设在所述反力挪移支座与所述盾构机挪移支座之间；S3：通过所述千斤顶将所述盾构机朝向隧道挖掘方向挪移预设距离；S4：循环执行步骤S1至S3，直至将所述盾构机从所述两个后部支撑体挪移到所述两个前部支撑体。

请参考图8，本发明实施例中，盾构机3放置到位后，在盾构机挪移支座31后方的反力挪移预埋钢板131上固接一反力挪移支座132。将千斤顶2架设在反力挪移支座132与盾构机挪移支座31之间，通过千斤顶2向隧道挖掘方向挪移盾构机3。重复循环上述步骤，直到盾构机3从所述两个后部支撑体114全部挪移到两个前部支撑体113，盾构机3后部垂直于地面的一侧与两个前部支撑体113靠近反力架容纳槽112的后端面齐平。

优选地，所述将反力架固定在所述反力架容纳槽中，包括：在所述反力架与所述反力架支撑预埋钢板之间固定架设反力架斜撑；将所述反力架抗浮支座固接在所述反力架抗浮预埋钢板与所述反力架之间。

请参考图6，盾构机3在运行时，会对反力架4产生向后的力，为了保证反力架4在水平方向保持平衡，本发明实施例中，需要将反力架斜撑41固接在反力架和反力架支撑预埋钢板14之间。盾构机3在始发时，盾构机3对反力架4产生向后的力，同时反力架4还受到反力架斜撑41对其斜向上的力，在这两个力的作用下会使反力架4向上移动，从而脱离反力架容纳槽112。所以还需要将反力架抗浮支座152固接在反力架抗浮预埋钢板151与反力架4之间，以将反力架4固定在反力架容纳槽112中。本发明实施例中，可以采用50cm长，型号为工20b的工字钢作为反力架抗浮支座。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种盾构始发基座，其特征在于，所述盾构始发基座包括：

支撑结构(11)，该支撑结构(11)沿隧道轴线方向布设有盾构机容纳槽(111)以及沿与隧道轴线垂直方向布设有反力架容纳槽(112)，所述盾构机容纳槽(111)与所述反力架容纳槽(112)垂直布设以将所述支撑结构(11)分割为两个前部支撑体(113)和两个后部支撑体(114)，所述两个前部支撑体(113)和所述两个后部支撑体(114)的靠近所述盾构机容纳槽(111)一侧呈倒角状；

盾构机导向结构(12)，沿所述隧道轴线方向对称设置在所述两个前部支撑体(113)和所述两个后部支撑体(114)的倒角面上；

盾构机挪移结构(13)，沿所述隧道轴线方向对称设置在所述两个前部支撑体(113)和所述两个后部支撑体(114)的上表面。

2.根据权利要求1所述的盾构始发基座，其特征在于，所述盾构机导向结构(12)包括导向预埋钢板(121)和导向钢轨(122)，所述导向钢轨(122)固接在所述导向预埋钢板(121)上。

3.根据权利要求2所述的盾构始发基座，其特征在于，所述盾构机挪移结构(13)包括反力挪移预埋钢板(131)和反力挪移支座(132)，所述反力挪移预埋支座(132)固接在所述反力挪移预埋钢板(131)上。

4.根据权利要求3所述的盾构始发基座，其特征在于，所述盾构始发基座还包括：

反力架支撑预埋钢板(14)，对称设置在所述两个后部支撑体(114)的上表面。

5.根据权利要求4所述的盾构始发基座，其特征在于，所述盾构始发基座还包括：

反力架抗浮结构(15)，对称设置在所述两个前部支撑体(113)靠近所述反力架容纳槽(112)的端面上以及对称设置在所述两个后部支撑体(114)靠近所述反力架容纳槽(112)的端面上。

6.根据权利要求5所述的盾构始发基座，其特征在于，所述反力架抗浮结构(15)包括：

反力架抗浮预埋钢板(151)和反力架抗浮支座(152)，所述反力架抗浮支座(152)固接在所述架反力抗浮预埋钢板(151)上。

7.根据权利要求1所述的盾构始发基座，其特征在于，所述支撑结构(11)为钢筋混凝土结构。

8.一种利用权利要求6所述的盾构始发基座的盾构始发方法，其特征在于，该方法包括：

通过千斤顶将盾构机从所述两个后部支撑体挪移到所述两个前部支撑体，所述千斤顶架设在所述反力挪移支座与盾构机挪移支座之间；

将反力架固定在所述反力架容纳槽中；

执行盾构始发。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述通过千斤顶将盾构机从所述两个后部支撑体挪移到所述两个前部支撑体，包括以下步骤：

S1：将一反力挪移支座固接到所述反力挪移预埋钢板上；

S2：将所述千斤顶架设在所述反力挪移支座与所述盾构机挪移支座之间；

S3：通过所述千斤顶将所述盾构机朝向隧道挖掘方向挪移预设距离；

S4：循环执行步骤S1至S3，直至将所述盾构机从所述两个后部支撑体挪移到所述两个前部支撑体。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述将反力架固定在所述反力架容纳槽中，包括：

在所述反力架与所述反力架支撑预埋钢板之间固定架设反力架斜撑；

将所述反力架抗浮支座固接在所述反力架抗浮预埋钢板与所述反力架之间。