CN109057810B - 一种盾构空推通过矿山法隧道的施工方法及辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种盾构空推通过矿山法隧道的施工方法及辅助装置，属于盾构隧道工程领域，本发明通过在矿山法隧道底部浇筑混凝土导台，并在导台上预埋盾体滑行的轨道和反力横梁插槽，利用插槽和空推辅助装置实现盾构机在矿山法隧道内的快速空推施工，降低了风险，节约了成本，缩短了工期，为今后类似工程施工提供了有利的技术支撑，具有较大的推广价值，且效益显著。
Description
技术领域
本发明属于盾构隧道工程领域，具体地说，涉及一种盾构空推通过矿山法隧道的施工方法及辅助装置。
背景技术
随着地下空间的开发，盾构技术已广泛应用地铁、隧道、市政管道、核电等工程领域，然而在开挖过程中若遇到硬岩、孤石群或长距离上软下硬地段时，仍采用盾构法施工将会加速刀具磨损、降低掘进速度，频繁更换刀具将使人工成本及工程成本不断上升，且施工安全风险极大，对工程整体进度产生影响，故在此类地段可考虑矿山法与盾构法相结合进行施工。
根据国内外盾构施工现状调查，盾构通过拼装全环管片通过矿山法隧道的施工在地铁等工程中广泛应用，而采用不拼装全环管片空推通过矿山法隧道的施工较为少见。在以前的文献中也有关于不拼装全环管片空推通过矿山法隧道的实例，但往往都是如下两种：
1、在矿山法隧道底部浇筑混凝土导台，盾体上抹黄油直接放置于导台上前进，拼装底部1块管片通过，最后再拆除管片。
2、在矿山法隧道底部浇筑混凝土导台且在导台上预埋两条钢轨，钢轨上涂抹黄油，盾体放置于钢轨上前进，拼装底部2块或3块管片直至到达始发位置，最后再拆除管片。
以上两种，为现在施工方面最常见的两种盾构不拼装全环管片空推通过矿山法隧道的施工方案，方案施工风险较大，一旦管片发生位移，便无法正常传递推力，盾构机将无法继续前进。另外，空推速度慢，施工成本高。
因此，急需一种施工成本和安全风险低、速度快的盾构空推通过矿山法隧道的辅助装置和施工方法。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提出了一种施工成本和安全风险低、速度快的盾构空推通过矿山法隧道的施工方法及辅助装置。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种盾构空推通过矿山法隧道的施工方法，具体步骤为：
步骤一：在矿山法隧道底部浇筑混凝土导台1，并在导台1上预埋盾体滑行的轨道3和预留两列均匀间隔的反力横梁插槽2；
步骤二：利用导台1上预埋的盾体滑行轨道3为基准，制作可在盾体滑行轨道3上滚动的简易台车装置11，通过简易台车装置11对矿山法隧道成型断面进行检查；
步骤三：在始发井底部始发托架上完成盾构机9的组装，通过始发托架上的反力牛腿将盾构机9的尾部推至隧洞内导台1第一个反力横梁插槽2的位置；
步骤四：盾构机9的空推前，完成油缸辅助推杆5、盾构机推进油缸10、工字钢6、手拉葫芦7的就位、安装及调试；
步骤五：在导台1上的两列均匀间隔的第一个反力横梁插槽2内安装反力横梁4，并慢慢伸出盾构机推进油缸10，使与盾构机推进油缸10连接额油缸辅助推杆5抵紧反力横梁4，检查反力横梁4及反力横梁插槽2的受力状况，然后盾构机推进油缸10在继续伸出的过程中，反力横梁4对油缸辅助推杆5产生反作用力，此反作用力通过盾构机推进油缸10施加到盾构机9上，从而实现实现盾构机9在隧洞内的快速空推前进；
步骤六：待盾构机推进油缸10推出至下一个反力横梁插槽2的位置后，停止推进，回收盾构机推进油缸10，然后将反力横梁4移到下一反力横梁插槽2，重复步骤五，再次实现盾构机9在隧洞内的空退前进；
步骤七：重复步骤五与步骤六，直至将盾构机9空推至设计位置。
一种盾构空推通过矿山法隧道的辅助装置，包括导台1、外部液压泵站、反力横梁4、油缸辅助推杆5、盾构机推进油缸10，在隧洞底部浇筑混凝土导台1，导台1上预埋盾体滑行轨道3和两列整齐排布的反力横梁插槽2，所述的反力横梁4安装在导台1上排在初始位置的两个反力横梁插槽2内，油缸辅助推杆5的前端与反力横梁4连接，油缸辅助推杆5的后端与盾构机推进油缸10连接，盾构机推进油缸10固定安装在盾构机9上，盾构机推进油缸10与外部液压泵站连接；
所述的盾构空推通过矿山法隧道的辅助装置还包括工字钢6、手拉葫芦7，所述的工字钢6固定在盾构机9的拼装机中部横梁8上，手拉葫芦7可滑动安装在工字钢6上，反力横梁4上设置有与手拉葫芦7匹配的吊耳；所述的导台1上还设置有两条滑行轨道3，两条滑行轨道3上安装有简易台车装置11，整列排布的相邻两个反力横梁插槽2之间的间距为2m。
本发明的有益效果：
本发明所述的一种盾构在矿山法隧道内的空推辅助装置和施工方法通过在矿山法隧道底部浇筑混凝土导台，并在导台上预埋盾体滑行的轨道和预留反力横梁插槽，利用插槽和空推辅助装置实现盾构机在矿山法隧道内的快速空推施工，降低了风险，节约了成本，缩短了工期，为今后类似工程施工提供了有利的技术支撑，值得借鉴、推广，技术社会效益显著。
附图说明
附图说明
图1为空推施工示意图；
图2为导台的结构示意图；
图3 为图2中1-1截面示意图；
图4为反力横梁与油缸辅助推杆连接结构示意图；
图5为工字钢与手拉葫芦的连接结构示意图；
图6为简易台车装置设计示意图；
图7为简易台车装置前进方向示意图；
图8为空推步骤图Ⅰ；
图9为空推步骤图Ⅱ；
图10为空推步骤图Ⅲ；
图11为空推步骤图Ⅳ；
图12为空推步骤图Ⅴ。
图中，1-导台、2-反力横梁插槽、3-滑行轨道、4-反力横梁、5-油缸辅助推杆、6-工字钢、7-手拉葫芦、8-拼装机中部横梁、9-盾构机、10-盾构机推进油缸。
实施方式
下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，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。
一种盾构空推通过矿山法隧道的施工方法，具体步骤为：
步骤一：在矿山法隧道底部浇筑混凝土导台1，并在导台1上预埋盾体滑行的轨道3和预留两列均匀间隔的反力横梁插槽2。
步骤二：利用导台1上预埋的盾体滑行轨道3为基准，制作可在盾体滑行轨道3上滚动的简易台车装置11，通过简易台车装置11对矿山法隧道成型断面进行检查。
步骤三：在始发井底部始发托架上完成盾构机9的组装，通过始发托架上的反力牛腿将盾构机9的尾部推至隧洞内导台1第一个反力横梁插槽2的位置。
步骤四：盾构机9的空推前，完成油缸辅助推杆5、盾构机推进油缸10、工字钢6、手拉葫芦7的就位、安装及调试。
步骤五：在导台1上的两列均匀间隔的第一个反力横梁插槽2内安装反力横梁4，并慢慢伸出盾构机推进油缸10，使与盾构机推进油缸10连接额油缸辅助推杆5抵紧反力横梁4，检查反力横梁4及反力横梁插槽2的受力状况，然后盾构机推进油缸10在继续伸出的过程中，反力横梁4对油缸辅助推杆5产生反作用力，此反作用力通过盾构机推进油缸10施加到盾构机9上，从而实现实现盾构机9在隧洞内的快速空推前进；如图8所示。
步骤六：待盾构机推进油缸10推出至下一个反力横梁插槽2的位置后，停止推进，回收盾构机推进油缸10，然后将反力横梁4移到下一反力横梁插槽2，重复步骤五，再次实现盾构机9在隧洞内的空退前进；如图9所示。
步骤七：重复步骤五与步骤六，直至将盾构机9空推至设计位置，如图10-12所示。
如图1-5所示，所述的盾构空推辅助装置包括导台1、外部液压泵站、反力横梁4、油缸辅助推杆5、工字钢6、手拉葫芦7、盾构机推进油缸10，在隧洞底部浇筑混凝土导台1，导台1上预埋盾体滑行轨道3和两列整齐排布的反力横梁插槽2，整列排布的相邻两个反力横梁插槽2之间的间距为2m。所述的反力横梁4安装在导台1上排在初始位置的两个反力横梁插槽2内，油缸辅助推杆5的前端与反力横梁4连接，油缸辅助推杆5的后端与盾构机推进油缸10连接，盾构机推进油缸10固定安装在盾构机9上，盾构机推进油缸10与外部液压泵站连接，所述的工字钢6固定在盾构机9的拼装机中部横梁8上，手拉葫芦7可滑动安装在工字钢6上，反力横梁4上设置有与手拉葫芦7匹配的吊耳。通过在隧洞底部浇筑混凝土导台1时预埋盾体滑行轨道3和反力横梁插槽2，利用与固定安装在盾构机9上的盾构机推进油缸10连接油缸辅助推杆5顶住安装在反力横梁插槽2内的反力横梁4，通过盾构机推进油缸10推出油缸辅助推杆5，反力横梁4对油缸辅助推杆5产生反作用力，此反作用力通过盾构机推进油缸10施加到盾构机9上，从而实现实现盾构机9在隧洞内的快速空推前进。盾构机9前进相邻两个反力横梁插槽2的就离后，通过手拉葫芦7吊起反力横梁4在，工字钢6带动吊有反力横梁4的手拉葫芦7移动到下一组反力横梁插槽2的上方，将反力横梁4放置到该组反力横梁插槽2内，此时，手拉葫芦7离开反力横梁4，盾构机推进油缸10推出油缸辅助推杆5抵触在反力横梁4上，再次借助反作用力实现盾构机9的前进，依次循环，不断实现盾构机9在隧洞内的快速空推前进。
所述的油缸辅助推杆5、反力横梁4和工字钢6为钢结构加工件。
所述的导台1上还设置有两条滑行轨道3，两条滑行轨道3上安装有简易台车装置11，通过简易台车装置11对矿山法隧道成型断面进行检查，防止出现欠挖。
本发明通过在矿山法隧道底部浇筑混凝土导台，并在导台上预埋盾体滑行的轨道和反力横梁插槽，利用插槽和空推辅助装置实现盾构机在矿山法隧道内的快速空推施工，降低了风险，节约了成本，缩短了工期，为今后类似工程施工提供了有利的技术支撑，具有较大的推广价值，且效益显著。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (2)
1.一种盾构空推通过矿山法隧道的施工方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤一：在矿山法隧道底部浇筑混凝土导台（1），并在导台（1）上预埋盾体滑行轨道（3）和预留两列均匀间隔的反力横梁插槽（2）；
步骤二：利用导台（1）上预埋的盾体滑行轨道（3）为基准，制作可在盾体滑行轨道（3）上滚动的简易台车装置（11），通过简易台车装置（11）对矿山法隧道成型断面进行检查；
步骤三：在始发井底部始发托架上完成盾构机（9）的组装，通过始发托架上的反力牛腿将盾构机（9）的尾部推至隧洞内导台（1）第一个反力横梁插槽（2）的位置；
步骤四：盾构机（9）的空推前，完成油缸辅助推杆（5）、盾构机推进油缸（10）、工字钢（6）、手拉葫芦（7）的就位、安装及调试；
步骤五：在导台（1）上的两列均匀间隔的第一个反力横梁插槽（2）内安装反力横梁（4），并慢慢伸出盾构机推进油缸（10），使与盾构机推进油缸（10）连接额油缸辅助推杆（5）抵紧反力横梁（4），检查反力横梁（4）及反力横梁插槽（2）的受力状况，然后盾构机推进油缸（10）在继续伸出的过程中，反力横梁（4）对油缸辅助推杆（5）产生反作用力，此反作用力通过盾构机推进油缸（10）施加到盾构机（9）上，从而实现实现盾构机（9）在隧洞内的快速空推前进；
步骤六：待盾构机推进油缸（10）推出至下一个反力横梁插槽（2）的位置后，停止推进，回收盾构机推进油缸（10），然后将反力横梁（4）移到下一反力横梁插槽（2），重复步骤五，再次实现盾构机（9）在隧洞内的空退前进；
步骤七：重复步骤五与步骤六，直至将盾构机（9）空推至设计位置。
2.根据权利要求1所述的一种盾构空推通过矿山法隧道的辅助装置，其特征在于：所述的盾构空推通过矿山法隧道的辅助装置包括导台（1）、外部液压泵站、反力横梁（4）、油缸辅助推杆（5）、盾构机推进油缸（10），在隧洞底部浇筑混凝土导台（1），导台（1）上预埋盾体滑行轨道（3）和两列整齐排布的反力横梁插槽（2），所述的反力横梁（4）安装在导台（1）上排在初始位置的两个反力横梁插槽（2）内，油缸辅助推杆（5）的前端与反力横梁（4）连接，油缸辅助推杆（5）的后端与盾构机推进油缸（10）连接，盾构机推进油缸（10）固定安装在盾构机（9）上，盾构机推进油缸（10）与外部液压泵站连接；
所述的盾构空推通过矿山法隧道的辅助装置还包括工字钢（6）、手拉葫芦（7），所述的工字钢（6）固定在盾构机（9）的拼装机中部横梁（8）上，手拉葫芦（7）可滑动安装在工字钢（6）上，反力横梁（4）上设置有与手拉葫芦（7）匹配的吊耳；所述的导台（1）上还设置有两条滑行轨道（3），两条滑行轨道（3）上安装有简易台车装置（11），整列排布的相邻两个反力横梁插槽（2）之间的间距为2m。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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