CN110529129A - 用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置及反力支撑方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置及反力支撑方法，该装置包括：固定支座，所述固定支座具有第一端和用于安装于负环管片的端面上的第二端；活动支座，所述活动支座具有相对的一连接端和用于抵顶于反力墙的一抵顶端，所述连接端开设有朝向所述抵顶端设置的承插孔，所述固定支座的第一端滑设于所述承插孔中；以及锁固结构，可拆卸地连接于所述固定支座和所述活动支座。本发明解决了因横通道结构净空尺寸不足，无法使用传统的始发反力架，盾构负环管片受盾构机推力作用后无法与反力墙完全密贴接触，造成始发过程中盾位间隙超限，负环管片出现大面积破损、甚至断裂的问题。

Description

用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置及反力支撑方法

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置及反力支撑方法。

背景技术

现如今国内地铁建设发展迅速，地铁区间隧道多采用盾构法进行施工。盾构施工技术近年来发展较为成熟，盾构施工较传统的暗挖、明挖施工具有施工速度快、成型隧道质量好、成本低等特点。一般情况下，盾构机始发依赖于始发竖井结构，将盾构机主体吊运至竖井，安装好洞门密封、始发基座、始发反力架，调试好盾构机即可完成始发。但目前国内地铁设计线路走向多与城市主干道平行向，直接开挖传统的始发竖井会影响地面交通。目前越来越多的设计采用竖井+横通道结合的方式进行，即在主干道周边开挖始发竖井，从始发竖井底部开挖横向通道至盾构设计始发位置，盾构机在横通道内完成始发。这种始发工艺基本不会造成地面交通的停滞，且为始发地点的选择提供了更广阔的的范围，但盾构机在横通道内始发往往因横通道结构净空尺寸不足，造成传统的始发反力架无法正常使用，而是使盾构机掘进产生的推力直接作用于横通道侧墙结构上，受横通道侧墙垂直度影响，盾构负环管片受盾构机推力作用后往往无法与反力墙(横通道侧墙)完全密贴接触，造成始发过程中盾位间隙(管片外径与盾壳内径间的空隙)超限，负环管片出现大面积破损、甚至断裂，使始发反力无法全面传递至反力墙，造成始发失败。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置及反力支撑方法，以解决因横通道结构净空尺寸不足，无法使用传统的始发反力架，盾构负环管片受盾构机推力作用后无法与反力墙完全密贴接触，造成始发过程中盾位间隙超限，负环管片出现大面积破损、甚至断裂的问题。

为实现上述目的，提供一种用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，包括：

固定支座，所述固定支座具有第一端和用于安装于负环管片的端面上的第二端；

活动支座，所述活动支座具有相对的一连接端和用于抵顶于反力墙的一抵顶端，所述连接端开设有朝向所述抵顶端设置的承插孔，所述固定支座的第一端滑设于所述承插孔中；以及

锁固结构，可拆卸地连接于所述固定支座和所述活动支座。

进一步的，所述固定支座的第一端的外部形成有第一翼缘板，所述承插孔内形成有第二翼缘板，所述第二翼缘板位于所述第一翼缘板的朝向所述固定支座的第二端的一侧，所述锁固结构拉结于所述第一翼缘板和所述第二翼缘板之间。

进一步的，所述锁固结构包括：

拉结杆，所述拉结杆的第一端连接于所述第一翼缘板，所述第二翼缘板上开设有第一贯孔，所述拉结杆穿设于所述第一贯孔，且所述拉结杆的第二端伸至所述第二翼缘板的远离所述第一翼缘板的一侧；以及

供所述第二翼缘板抵靠的限位件，位置可调地设于所述拉结杆的第二端。

进一步的，所述第一翼缘板上开设有第二贯孔，所述拉结杆的第一端可活动地穿设于所述第一贯孔中且伸至所述第一翼缘板的远离所述第二翼缘板的一侧，所述拉结杆的第一端形成有用于抵靠所述第一缘板的远离所述第二翼缘板的一侧的凸台。

进一步的，所述固定支座呈圆柱状，所述第二翼缘板沿所述承插孔的内壁设置一圈，所述第二翼缘板和所述固定支座的外壁之间形成有第一空隙。

进一步的，所述第一贯孔的内壁和所述拉结杆的外壁之间形成有第二空隙。

进一步的，所述第一贯孔的数量为多个，多个所述第一贯孔沿所述第二翼缘板的内缘间隔布设。

进一步的，所述活动支座的抵顶端的外径朝向所述活动支座的外侧逐渐扩大。

进一步的，所述固定支座的第二端形成有用于连接所述负环管片的端面的螺栓孔的螺杆。

本发明提供一种用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置的反力支撑方法，包括以下步骤。

在盾构机脱出负环管片后，将多个盾构始发反力支撑装置的固定支座分别安装于所述负环管片的端面上，使得所述多个盾构始发反力支撑装置呈环状排布；

将所有的所述盾构始发反力支撑装置的长度调整一致；

在所有的所述盾构始发反力支撑装置的长度调整一致后，所述盾构机继续掘进并向后推出所述负环管片，当一所述活动支座的抵顶端触碰到反力墙后，调整其余的所述盾构始发反力支撑装置的长度，使得所有的所述抵顶端都抵顶于所述反力墙；

在所有的所述抵顶端都抵顶于所述反力墙后，将锁固结构连接于所述固定支座和所述活动支座，使得所述活动支座锁固于所述反力墙和所述固定支座之间。

本发明的有益效果在于，本发明的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，因盾构横通道结构净空尺寸不足，无法使用传统的始发反力架时，将该盾构始发反力支撑装置安装于负环管片和反力墙之间，在调整盾构始发反力支撑装置的长度后，通过锁固结构固定盾构始发反力支撑装置的长度，使得盾构始发反力支撑装置支撑于反力墙和盾构负环管片之间，使得盾构负环管片受盾构机推力作用后与反力墙完全密贴接触，进而使得负环管片与盾构之间的盾位间隙处于正常范围，保护负环管片不被压坏。

附图说明

图1为本发明实施例的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置的结构示意图。

图2为本发明实施例的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置的剖视图。

图3为图2中A-A处的剖视图。

图4为本发明实施例的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置用于垂直度较差的反力墙的示意图。

图5为本发明实施例的负环管片的端面的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

图1为本发明实施例的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置的结构示意图、图2为本发明实施例的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置的剖视图、图3为图2中A-A处的剖视图、图4为本发明实施例的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置用于垂直度较差的反力墙的示意图、图5为本发明实施例的负环管片的端面的结构示意图。

参照图1至图5所示，本发明提供了一种用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，包括：固定支座1、活动支座2和锁固结构3。

具体的，固定支座1具有第一端和用于安装于负环管片4的端面上的第二端。活动支座2具有相对的一连接端和用于抵顶于反力墙5的一抵顶端。活动支座2的连接端开设有朝向活动支座2的抵顶端设置的承插孔20。固定支座1的第一端滑设于承插孔20中。锁固结构3可拆卸地连接于固定支座1和活动支座2。锁固结构3用于将活动支座锁固于固定支座和反力墙之间、固定盾构始发反力支撑装置的长度。

本发明的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，因盾构横通道结构净空尺寸不足，无法使用传统的始发反力架时，将该盾构始发反力支撑装置安装于负环管片和反力墙之间，在调整盾构始发反力支撑装置的长度后，通过锁固结构固定盾构始发反力支撑装置的长度，使得盾构始发反力支撑装置支撑于反力墙和盾构负环管片之间，使得盾构负环管片受盾构机推力作用后与反力墙完全密贴接触，进而使得负环管片与盾构之间的盾位间隙处于正常范围，保护负环管片不被压坏。

在本实施例中，固定支座1的第一端的外部形成有第一翼缘板11。第一翼缘板沿固定支座的第一端的外缘设置一圈。承插孔20的内壁上形成有第二翼缘板21。第二翼缘板沿承插孔的内壁设置一圈，呈环状。第二翼缘板21位于第一翼缘板11的朝向固定支座1的第二端的一侧。锁固结构3拉结于第一翼缘板11和第二翼缘板21之间。

作为一种较佳的实施方式，锁固结构3包括拉结杆31和限位件32。

具体的，拉结杆31的第一端连接于第一翼缘板11。第二翼缘板21上开设有第一贯孔。拉结杆31穿设于第一贯孔，且拉结杆31的第二端伸至第二翼缘板21的远离第一翼缘板11的一侧。限位件32位置可调地设于拉结杆31的第二端。限位件32供第二翼缘板21抵靠。

进一步的，第一翼缘板11上开设有对准第一贯孔的第二贯孔。拉结杆31的第一端可活动地穿设于第一贯孔中，且伸至第一翼缘板11的远离第二翼缘板21的一侧。拉结杆31的第一端形成有凸台3。凸台3用于抵靠于第一缘板的远离第二翼缘板21的一侧。

在本实施例中，限位件的内部形成有螺纹贯孔，拉结杆的外部形成有外螺纹，拉结杆螺纹连接于限位件的螺纹贯孔。

作为一种较佳的实施方式，拉结杆为高强螺栓杆。

在本实施例中，固定支座1呈圆柱状，活动支座的第二翼缘板21沿承插孔20的内壁设置一圈。第二翼缘板21和固定支座1的外壁之间形成有第一空隙a。第一贯孔的内壁和拉结杆31的外壁之间形成有第二空隙b。

第一贯孔的数量为多个。多个第一贯孔沿第二翼缘板21的内缘间隔布设。

如图3和图4所示，由于第一空隙a、第二空隙b的存在，在反力墙的垂直度较差的时候，活动支座在第一空隙中、以及拉结杆在第二空隙中可以产生类似铰接的万向头效果，使得固定支座能紧贴反力墙，进而使得负环管片均匀的传力至反力墙，适用于各种断面的隧道使用。

作为一种较佳的实施方式，固定支座呈圆柱体。活动支座为方形套管。方形套管的一端封闭，另一端的内壁上形成有第二翼缘板。进一步的，活动支座为高强钢套管。固定支座为高强钢芯管。

在本实施例中，活动支座2的抵顶端的外径朝向活动支座2的外侧逐渐扩大。活动支座2的抵顶端呈喇叭状，喇叭口朝外设置。

为了使得固定支座稳固的连接于负环管片，固定支座1的第二端形成有用于连接负环管片4的端面的螺栓孔的螺杆12。

本发明还提供了一种用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置的反力支撑方法，包括以下步骤。

S1、在盾构机脱出负环管片4后，将多个盾构始发反力支撑装置的固定支座1分别安装于负环管片4的端面上，使得多个盾构始发反力支撑装置呈环状排布。

S2、将所有的盾构始发反力支撑装置的长度调整一致。

具体的，对活动支座施加朝向负环管片的推力，直至盾构始发反力支撑装置的长度调整至最短，此时活动支座与固定支座临时活动连接，锁固结构未安装到位。

S3、在所有的盾构始发反力支撑装置的长度调整一致后，盾构机继续掘进并向后推出负环管片4，当一活动支座2的抵顶端触碰到反力墙5后，调整其余的盾构始发反力支撑装置的长度，使得所有的抵顶端都抵顶于反力墙5。

具体的，在所有的盾构始发反力支撑装置的长度调整一致后，盾构机继续掘进并向后推出负环管片4。

当一活动支座2的抵顶端触碰到反力墙5后，对其余的活动支座施加朝向反力墙的拉力，使得其余的活动支座的抵顶端抵顶于反力墙上。

如图4所示，当反力墙的墙面垂直度较差时，在对其余的活动支座施加朝向反力墙的拉力后，由于第二翼缘板和固定支座的外壁之间形成有第一空隙、第一贯孔的内壁和拉结杆的外壁之间形成有第二空隙，将活动支座的抵顶端完全紧密贴合于反力墙上，使得活动支座的轴线与固定支座的轴线呈角度设置。利用第一空隙和第二空隙，使得负环管片通过盾构始发反力支撑装置紧密支抵于反力墙上，保证了在反力墙不垂直时，活动支座与固定支座有一定铰接调节效果。

S4、在所有的抵顶端都抵顶于反力墙5后，将所有的锁固结构3连接于固定支座1和活动支座2，使得所有活动支座2锁固于反力墙5和固定支座1之间。

在将其余的活动支座的抵顶端抵顶于反力墙上后，将所有的锁固结构分别对应安装于固定支座和活动支座之间。

具体的，将拉结杆第一贯孔和第二贯孔中，再将限位件螺合于拉结杆的第二端，使得限位件抵靠于第二翼缘板，以将活动支座锁固于反力墙和固定支座之间。

在负环管片的端面和反力墙之间安装有一圈的盾构始发反力支撑装置，负环管片可以多接触点与反力墙连接，进一步减弱了反力墙的垂直度差的影响。在这一圈中的盾构始发反力支撑装置，每一个均可以根据负环管片与反力墙的实际距离调整长度，确保抵消反力墙的垂直度差的影响。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。

Claims (10)

1.一种用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，其特征在于，包括：

固定支座，所述固定支座具有第一端和用于安装于负环管片的端面上的第二端；

活动支座，所述活动支座具有相对的一连接端和用于抵顶于反力墙的一抵顶端，所述连接端开设有朝向所述抵顶端设置的承插孔，所述固定支座的第一端滑设于所述承插孔中；以及

锁固结构，可拆卸地连接于所述固定支座和所述活动支座。

2.根据权利要求1所述的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，其特征在于，所述固定支座的第一端的外部形成有第一翼缘板，所述承插孔内形成有第二翼缘板，所述第二翼缘板位于所述第一翼缘板的朝向所述固定支座的第二端的一侧，所述锁固结构拉结于所述第一翼缘板和所述第二翼缘板之间。

3.根据权利要求2所述的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，其特征在于，所述锁固结构包括：

拉结杆，所述拉结杆的第一端连接于所述第一翼缘板，所述第二翼缘板上开设有第一贯孔，所述拉结杆穿设于所述第一贯孔，且所述拉结杆的第二端伸至所述第二翼缘板的远离所述第一翼缘板的一侧；以及

供所述第二翼缘板抵靠的限位件，位置可调地设于所述拉结杆的第二端。

4.根据权利要求3所述的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，其特征在于，所述第一翼缘板上开设有第二贯孔，所述拉结杆的第一端可活动地穿设于所述第一贯孔中且伸至所述第一翼缘板的远离所述第二翼缘板的一侧，所述拉结杆的第一端形成有用于抵靠所述第一缘板的远离所述第二翼缘板的一侧的凸台。

5.根据权利要求3所述的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，其特征在于，所述固定支座呈圆柱状，所述第二翼缘板沿所述承插孔的内壁设置一圈，所述第二翼缘板和所述固定支座的外壁之间形成有第一空隙。

6.根据权利要求5所述的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，其特征在于，所述第一贯孔的内壁和所述拉结杆的外壁之间形成有第二空隙。

7.根据权利要求5所述的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，其特征在于，所述第一贯孔的数量为多个，多个所述第一贯孔沿所述第二翼缘板的内缘间隔布设。

8.根据权利要求2所述的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，其特征在于，所述活动支座的抵顶端的外径朝向所述活动支座的外侧逐渐扩大。

9.根据权利要求1所述的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置，其特征在于，所述固定支座的第二端形成有用于连接所述负环管片的端面的螺栓孔的螺杆。

10.一种如权利要求1～9中的任意一项所述的用于狭窄空间内的盾构始发反力支撑装置的反力支撑方法，其特征在于，包括以下步骤。

在盾构机脱出负环管片后，将多个盾构始发反力支撑装置的固定支座分别安装于所述负环管片的端面上，使得所述多个盾构始发反力支撑装置呈环状排布；

将所有的所述盾构始发反力支撑装置的长度调整一致；

在所有的所述盾构始发反力支撑装置的长度调整一致后，所述盾构机继续掘进并向后推出所述负环管片，当一所述活动支座的抵顶端触碰到反力墙后，调整其余的所述盾构始发反力支撑装置的长度，使得所有的所述抵顶端都抵顶于所述反力墙；

在所有的所述抵顶端都抵顶于所述反力墙后，将锁固结构连接于所述固定支座和所述活动支座，使得所述活动支座锁固于所述反力墙和所述固定支座之间。