CN110714774B - 一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法 - Google Patents

一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，主要包括七大步骤进行实施，通过合理安排台车下井的顺序，使得分体管路最短，同时可避免设置中继泵站或无法回油等问题，提高施工效率，方法简明、合理，工序划分明确，无复杂多余工序，保证盾构始发的进度要求，避免始发过程的互相干扰，空间利用率高，可有效减小双向始发竖井尺寸，同时可以减少盾构配套设备及人员投入，节约分体始发管路，有效降低了施工难度及成本。

Description

一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法
技术领域
本发明属于盾构法隧道施工技术领域，具体涉及一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法。
背景技术
盾构法作为一种安全、快速、可靠的隧道施工方法，已广泛应用于各个领域的隧道施工。盾构法施工主要包括三个环节，始发、掘进及接收。正常盾构始发施工时，始发竖井尺寸要大于盾构机及后配套长度，通过吊车将盾构机及后配套全部吊装下井进行调试连接，然后进行整体始发掘进。但在大东湖核心区污水传输系统工程施工过程中，由于隧道断面小，盾构机后配套设备无法布置在台车两侧，盾构机及后配套长度较常规盾构机长度要长，且隧道埋深大，线路长，为节约用地、降低成本，竖井尺寸设置较小，且大多为双向始发井，采用常规方法两台盾构机交叉施工影响大，分体始发及盾构掘进效率低。
发明内容
为了克服现有技术中的上述技术缺陷，本发明提供了一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，解决了上述技术问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，包括以下施工步骤：
S1:
①.根据隧道断面、水文地质条件及竖井尺寸，进行盾构选型分析并定制小型盾构机，布置始发竖井盾构掘进配套设施；
②.布置地面台车与井下台车连接所需的分体始发管路；
③.始发托架、反力架吊装下井、1#盾构机进场，盾体、盾体控制柜、主控室及液压泵站、油脂系统台车吊装下井，其余台车地面存放，盾体控制柜、主控室台车布置在盾体正后方进行连接，液压泵站、油脂系统布置在盾体控制柜、主控室台车一侧，地面及井下台车通过布置好的分体始发管路进行连接；
④.调试完成进行始发掘进；
S2：1#盾构机掘进至13m，将摆放在地面上的1#盾构机同步注浆系统台车吊装下井进行连接，保证同步注浆功能进行掘进；
S3：1#盾构机掘进至64m，将一侧存放的液压泵站、油脂系统台车移至同步注浆系统台车正后方并调整出土口位置，保证满编组进行出渣掘进；
S4：
①.1#盾构机掘进至152m，将与1#盾构机摆放在地面对应功能的2#盾构机新进场，吊装下井与1#盾构机连接调试；
②.拆除1#盾构机负环、反力架、始发托架，并将反力架、始发托架用于2#盾构机，同步在1#盾构机洞内铺设道岔，将1#盾构机电瓶车轨道偏移至一侧，确保2#盾构机始发阶段，1#盾构机可正常掘进；
③.2#盾构机进场，盾体、盾体控制柜、主控室及液压泵站、油脂系统台车吊装下井连接调试，盾体控制柜、主控室台车布置在盾体正后方进行连接，液压泵站、油脂系统布置在盾体控制柜、主控室台车一侧，将1#盾构机分体始发管路连接至2#盾构机；
④.2#盾构机调试完成进行始发掘进；
S5：2#盾构机掘进至13m，将摆放在地面上的2#盾构机同步注浆系统台车吊装下井进行连接，保证同步注浆功能进行掘进；
S6：2#盾构机掘进至64m，将一侧存放的液压泵站、油脂系统台车移至同步注浆系统台车正后方连接并调整出土口位置，保证满编组进行出渣掘进；
S7：
①.2#盾构机掘进至152m，将1#盾构机存放在地面的后配套台车吊装下井与2#盾构机连接；
②.拆除2#盾构机负环、反力架、始发托架，同步在洞内铺设道岔，设两组轨道，布置在1#盾构机电瓶车轨道对侧，同时安装1#盾构机另外一组电瓶车轨道，完成分体始发。
上述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，所述步骤S1①中始发竖井尺寸满足布置四列满编组电瓶车的尺寸即可。
上述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，所述步骤S1②中布置的分体始发管路可重复使用，2#盾构机分体始发时无需再重新安装布置分体始发管路，井下分体始发管路通过滑轮固定挂设，可随盾构前进自动行进。
上述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，所述步骤S1③中1#盾构机存放在地面的台车可直接用于2#盾构始发使用，无需重新进行布置连接；改变台车既有下井顺序，先将液压泵站、油脂系统台车吊装下井布置在一侧，通过管路连接，避免存放在地面导致无法回油或增加中继泵站，同时可减少分体始发管路长度，节约成本。
上述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，所述步骤S2中盾构掘进至13m以后，可将同步注浆系统3节台车均吊装下井进行连接注浆，确保及时注浆，避免延长浆管或注浆不及时。
上述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，所述步骤S3中盾构机掘进至64m，将液压泵站、油脂系统台车移至洞内进行连接并调整出土口位置，实现电瓶车满编组（即电瓶车一次可运输1环管片+1环同步注浆浆液+1环渣土）掘进，提高掘进效率。
上述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，所述步骤S4中可将2#盾构机对应功能台车吊装下井进行连接，1#盾构机剩余台车用于2#盾构机避免井上台车之间及分体管路再次连接，节约工期。
上述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，所述步骤S7②中井下可布置四组电瓶车轨道，每台盾构机配置两列电瓶车编组，确保盾构机高效掘进。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，可以达到以下有益效果：
1、本发明方法简明、合理，工序划分明确，无复杂多余工序，保证盾构始发的进度要求，避免始发过程的互相干扰；
2、空间利用率高，可减小竖井尺寸，竖井尺寸只需满足布置四列满编组电瓶车即可，节约竖井施工工期及造价；
3、管路一次布置，两次利用，避免重复安拆分体始发管路，节约工期；
4、合理安排台车下井顺序，使得分体管路最短，同时可避免设置中继泵站或无法回油等问题，提高施工效率，节约成本；
5、减少盾构配套设备及人员的投入，集中管理，降低成本；
6、两台盾构始发过程交叉影响小，可节约工期，降低成本；
综上所述，本发明方法简明、合理，工序划分明确，无复杂多余工序，保证盾构始发的进度要求，避免始发过程的互相干扰，空间利用率高，可有效减小双向始发竖井尺寸（满足电瓶车单列编组长度即可），同时可以减少盾构配套设备及人员投入，节约分体始发管路，有效降低了施工难度及成本。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明，其中：
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的盾构机示意图；
图3为本发明的第一步布置示意图；
图4为本发明的第二步布置示意图；
图5为本发明的第三步布置示意图；
图6为本发明的第四步布置示意图；
图7为本发明的第五步布置示意图；
图8为本发明的第六步布置示意图；
图9为本发明的第七步布置示意图；
图中：1-盾体、2-连接桥、3-盾体控制柜台车、4-主控室台车、5-注浆系统台车、6-液压泵站系统台车、7-油脂系统台车、8-其它配套功能台车。
具体实施方式
如图1所示，为本发明一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法的流程图，具体实施过程包括以下步骤：
S1:
①.根据隧道设计要求及盾构掘进地层特征、安全风险等因素设计定制小型盾构机，由于隧道断面较小，盾构机后配套设备布置在台车一侧；
②.依据现场总平面布置，安装井上台车与井下台车连接所需的分体始发管路，分体始发管路布置在竖井中部位置，通过管夹固定在竖井内支撑上，同时布置搅拌站、冷却水塔等盾构配套功能设置；
③.采用龙门吊将始发托架、反力架吊装下井安装定位，待1#盾构机进场后，采用龙门吊将液压泵站、油脂系统台车吊装下井存放在一侧，避免存放在地面导致无法回油或增加中继泵站，然后采用吊车将螺旋机、中盾、前盾、单盘、尾盾按顺序吊装下井，最后再采用龙门吊将盾体控制柜、主控室台车、连接桥吊装下井存放在盾体正后方，剩余其他台车进场卸车按顺序摆放在地面，通过布置好的分体始发管路与井下台车进行连接调试，盾构机如图2所示；
④.调试验收完成后，进行始发掘进；
S2：1#盾构机掘进至13m，采用龙门吊将摆放在地面上的1#盾构机同步注浆系统台车吊装下井进行连接，保证同步注浆功能进行掘进；
S3：1#盾构机掘进至64m，采用龙门吊将一侧存放的液压泵站、油脂系统台车移至同步注浆系统台车正后方连接并调整出土口位置，保证满编组（即电瓶车一次可运输1环管片+1环同步注浆浆液+1环渣土）进行出渣掘进；
S4：
①.1#盾构机掘进至152m，拆除与地面台车连接管路，进场2#盾构机的9-18#台车，并采用龙门吊吊装下井与1#盾构机连接调试；
②.拆除1#盾构机负环、反力架、始发托架，并将反力架、始发托架用于2#盾构机，同步在洞内铺设不对称双开道岔，将1#盾构机电瓶车轨道偏移至一侧，确保2#盾构机始发阶段，1#盾构机正常掘进；
③.2#盾构机进场，采用龙门吊将液压泵站、油脂系统台车吊装下井存放在一侧，避免存放在地面导致无法回油或增加中继泵站，然后采用吊车将螺旋机、中盾、前盾、单盘、尾盾按顺序吊装下井，最后再采用龙门吊将盾体控制柜、主控室台车、连接桥吊装下井存放在盾体正后方，连接1#盾构机布置好的分体始发管路接口，与存放在地面1#盾构的台车进行调试；
④.2#盾构机调试验收完成进行始发掘进，1#盾构机保持满编组正常掘进；
S5：2#盾构机掘进至13m，采用龙门吊将摆放在地面上的2#盾构机同步注浆系统台车吊装下井进行连接，保证同步注浆功能进行掘进，1#盾构机保持满编组正常掘进；
S6：2#盾构机掘进至64m，采用龙门吊将一侧存放的液压泵站、油脂系统台车移至同步注浆系统台车正后方连接并调整出土口位置，保证2#盾构机满编组（即电瓶车一次可运输1环管片+1环同步注浆浆液+1环渣土）掘进出渣，1#盾构机保持满编组正常掘进；
S7：
①.2#盾构机掘进至152m，采用龙门吊将摆放在地面的后配套台车并吊装下井进行连接；
②.拆除2#盾构机负环、反力架、始发托架，同步在洞内铺设不对称双开道岔，设两组轨道，布置在1#盾构机电瓶车轨道对侧，同时安装1#盾构机另外一组电瓶车轨道，完成分体始发。
如图3至图9所示，为上述使用步骤S1至S7对应的布置示意图。
本实施例中，S1①中所述定制小型盾构机为土压平衡盾构机，全长128m，台车设备单侧布置，对应管片外径3.9m，始发竖井基坑净长48m，宽10m，仅满足4列满编组电瓶车布置。
本实施例中，S1②中分体始发管路包括8条电缆、18条液压油管、3条水管以及其他若干管道，竖井上的流体选用钢管，其余段选用软管。
本实施例中，S1②中分体始发管路的下井硬管通过管卡与固定在竖井圈梁上的槽钢连接固定，软管及电缆通过绑扎带绑扎在管卡上，井下软管通过吊带与滑车连接挂在挂架上，可随着盾构前进自动行进。
本实施例中，S1③、S4③中采用门吊为45t龙门吊，液压泵站、油脂系统台车通过钢板滑移至侧边，吊车为260t履带吊。
实际使用时，所述吊车也可采用500t汽车吊+130t汽车吊配合使用。
本实施例中，S2中1#盾构机在2#台车设置出土口，出土采用1*机头+1*管片车+1*小斗出渣。
本实施例中，S3中1#盾构机在2#台车设置出土口，出土采用1*机头+1*管片车+1*小斗出渣。
本实施例中，S4①中1#盾构机在8#台车设置出土口，出土采用1*机头+4*渣土车+1*砂浆车+2*管片车。
本实施例中，S4②中道岔采用不对称双开道岔，1#盾构机出土采用1*机头+4*渣土车+1*砂浆车+2*管片车。
本实施例中，S5中2#盾构机在2#台车设置出土口，出土采用1*机头+1*管片车+1*小斗出渣，1#盾构机出土采用1*机头+4*渣土车+1*砂浆车+2*管片车。
本实施例中，S6中2#盾构机在2#台车设置出土口，出土采用1*机头+1*管片车+1*小斗出渣，1#盾构机出土采用1*机头+4*渣土车+1*砂浆车+2*管片车。
本实施例中，S7①中2#盾构机在8#台车设置出土口，出土采用1*机头+4*渣土车+1*砂浆车+2*管片车，1#盾构机出土采用1*机头+4*渣土车+1*砂浆车+2*管片车。
本实施例中，S7②中道岔采用不对称双开道岔，两台盾构机均采用2列编组为1*机头+4*渣土车+1*砂浆车+2*管片车出渣。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1:
①.根据隧道断面、水文地质条件及竖井尺寸，进行盾构选型分析并定制小型盾构机，布置始发竖井盾构掘进配套设施；
②.布置地面台车与井下台车连接所需的分体始发管路；
③.始发托架、反力架吊装下井、1#盾构机进场，盾体、盾体控制柜、主控室及液压泵站、油脂系统台车吊装下井，其余台车地面存放，盾体控制柜、主控室台车布置在盾体正后方进行连接，液压泵站、油脂系统布置在盾体控制柜、主控室台车一侧，地面及井下台车通过布置好的分体始发管路进行连接；
④.调试完成进行始发掘进；
S2：1#盾构机掘进至13m，将摆放在地面上的1#盾构机同步注浆系统台车吊装下井进行连接，保证同步注浆功能进行掘进；
S3：1#盾构机掘进至64m，将一侧存放的液压泵站、油脂系统台车移至同步注浆系统台车正后方并调整出土口位置，保证满编组进行出渣掘进；
S4：
①.1#盾构机掘进至152m，将与1#盾构机摆放在地面对应功能的2#盾构机新进场，吊装下井与1#盾构机连接调试；
②.拆除1#盾构机负环、反力架、始发托架，并将反力架、始发托架用于2#盾构机，同步在1#盾构机洞内铺设道岔，将1#盾构机电瓶车轨道偏移至一侧，确保2#盾构机始发阶段，1#盾构机可正常掘进；
③.2#盾构机进场，盾体、盾体控制柜、主控室及液压泵站、油脂系统台车吊装下井连接调试，盾体控制柜、主控室台车布置在盾体正后方进行连接，液压泵站、油脂系统布置在盾体控制柜、主控室台车一侧，将1#盾构机分体始发管路连接至2#盾构机；
④.2#盾构机调试完成进行始发掘进；
S5：2#盾构机掘进至13m，将摆放在地面上的2#盾构机同步注浆系统台车吊装下井进行连接，保证同步注浆功能进行掘进；
S6：2#盾构机掘进至64m，将一侧存放的液压泵站、油脂系统台车移至同步注浆系统台车正后方连接并调整出土口位置，保证满编组进行出渣掘进；
S7：
①.2#盾构机掘进至152m，将1#盾构机存放在地面的后配套台车吊装下井与2#盾构机连接；
②.拆除2#盾构机负环、反力架、始发托架，同步在洞内铺设道岔，设两组轨道，布置在1#盾构机电瓶车轨道对侧，同时安装1#盾构机另外一组电瓶车轨道，完成分体始发。
2.根据权利要求1所述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，其特征在于：所述步骤S1①中始发竖井尺寸满足布置四列满编组电瓶车的尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，其特征在于：所述步骤S1②中布置的分体始发管路可重复使用，2#盾构机分体始发时无需再重新安装布置分体始发管路。
4.根据权利要求1所述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，其特征在于：所述步骤S1②中井下分体始发管路通过滑轮固定挂设，可随盾构前进自动行进。
5.根据权利要求1所述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，其特征在于：所述步骤S1③中1#盾构机存放在地面的台车可直接用于2#盾构始发使用，无需重新进行布置连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，其特征在于：所述步骤S1③中改变台车既有下井顺序，先将液压泵站、油脂系统台车吊装下井布置在一侧，通过管路连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，其特征在于：所述步骤S2中盾构掘进至13m以后，可将同步注浆系统3节台车均吊装下井进行连接注浆，确保及时注浆。
8.根据权利要求1所述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，其特征在于：所述步骤S3中盾构机掘进至64m，将液压泵站、油脂系统台车移至洞内进行连接并调整出土口位置，实现电瓶车满编组掘进。
9.根据权利要求1所述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，其特征在于：所述步骤S4中可将2#盾构机对应功能台车吊装下井进行连接，1#盾构机剩余台车用于2#盾构机避免井上台车之间及分体管路再次连接。
10.根据权利要求1所述的一种用于狭小竖井内小盾构双向分体始发方法，其特征在于：所述步骤S7②中井下可布置四组电瓶车轨道，每台盾构机配置两列电瓶车编组，确保盾构机高效掘进。
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