CN110761800B - 一种始发井在暗挖隧道盾构机空推始发施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于盾构隧道工程施工技术领域，具体涉及一种始发井在暗挖隧道盾构机空推始发施工方法，解决了现有技术条件下缺少受到暗挖隧道始发井洞门圆心标高、轨面标高限制影响盾构机空推始发施工方法的问题，包括盾构机盾体空推方法和盾构机后配套空推方法。本发明提供的方法能够有效的克服因为始发井在暗挖隧道因为洞门圆心标高和轨面标高的限制所带来的施工影响，确保了盾构机顺利始发，保证了工程工期。
Description
技术领域
本发明属于盾构隧道工程施工技术领域，具体涉及一种始发井在暗挖隧道盾构机空推始发施工方法。
背景技术
盾构施工目前已被我国隧道施工领域广泛应用，盾构施工时常会遇到因线路上方建筑物多，人口密集，交通繁忙等特点，盾构机不能按照常规条件在车站始发井始发，在遇到盾构始发井在暗挖隧道，盾构机在明挖竖井吊装，之后盾构机空推至暗挖隧道始发井进行盾构机始发，在现有技术中，盾构机在暗挖隧道内空推是采用盾构机在明挖车站始发，在暗挖隧道内浇筑混凝土导台，堆填豆砾石，通过管片拼装，利用盾构机千斤顶顶推管片进行空推。盾构机在暗挖隧道始发井始发，受暗挖隧道始发井圆心标高和轨面标高限制，始发井仰拱标高和暗挖隧道仰拱标高相同，不能满足盾构机盾体和后配套组装条件，盾构机不具备组装和始发要求，所以始发井在暗挖隧道盾构机空推始发不能采用现有技术进行指导施工。 发明内容
本发明为了解决现有技术条件下缺少受到暗挖隧道始发井洞门圆心标高、轨面标高限制影响盾构机空推始发施工方法的问题，提供了一种始发井在暗挖隧道盾构机空推始发施工方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种始发井在暗挖隧道的盾构机空推始发施工方法，是前期根据暗挖隧道始发井洞门圆心标高和暗挖隧道结构尺寸确定盾构机空推方法，盾构机空推方法包括盾构机盾体空推方法和盾构机后配套空推方法，盾构机盾体空推方法是依据洞门圆心标高和盾构机尺寸关系确定始发井仰拱浇筑标高，根据盾构机的中心距始发井仰拱距离确定盾构机盾体空推的方法；盾构机后配套空推方法是依据盾构机盾体和盾构机后配套的组装工艺要求确定，其中保证盾构机盾体和后配套水平高度差为800mm，同时参考盾构机盾体空推方法确定盾构机后配套空推方法，盾构机盾体空推方法包括如下步骤：
一种始发井在暗挖隧道的盾构机空推始发施工方法，是前期根据暗挖隧道始发井洞门圆心标高和暗挖隧道结构尺寸确定盾构机空推方法，盾构机空推方法包括盾构机盾体空推方法和盾构机后配套空推方法，盾构机盾体空推方法是依据洞门圆心标高和盾构机尺寸关系确定始发井仰拱浇筑标高，根据盾构机的中心距始发井仰拱距离确定盾构机盾体空推的方法；盾构机后配套空推方法是依据盾构机盾体和盾构机后配套的组装工艺要求确定，其中保证盾构机盾体和后配套水平高度差为800mm，同时参考盾构机盾体空推方法确定盾构机后配套空推方法，其特征在于，盾构机盾体空推方法包括如下步骤：
S101：根据暗挖隧道始发井洞门圆心标高和隧道结构尺寸确定盾构机盾体空推方法；S102：盾体空推方法为盾体在空推托架上，空推托架下部铺设轨道，空推托架在轨道移动；S103：计算盾构机盾体在空推托架上盾体中心到轨道底部的距离；S104：洞门圆心标高减盾构机盾体在空推托架上距离轨道底部距离，确定始发井仰拱标高；S105：暗挖隧道二衬完成后，通过计算出的始发井仰拱标高浇筑始发井、暗挖隧道、明挖竖井仰拱面；S106：明挖竖井、暗挖隧道铺设轨道，轨道铺设以空推线路中心铺设；S107：盾构机后配套吊装下井，由电瓶车拖拉至明挖竖井相邻暗挖隧道；S108：空推托架吊装下井，放置于轨道上，空推托架底部焊接一块20mm厚钢板，钢板尺寸和托架尺寸相同，用于加固托架；S109：盾构机盾体吊装下井，在空推托架上组装；S110：盾体使用2个100T千斤顶顶推，在铺设轨道中心打孔安装反力装置，顶推空推托架；S111：反力托架运输至始发井安装，加固。开始拆除盾构机盾体空推铺设轨道；S112：以隧道轴线为中心，从3#台车开始以15‰下坡铺设盾构机后配套空推马镫，马镫加固；S113：使用电瓶车把盾构机后配套拖拉至始发井和盾体位置进行组装，开始管线连接；
盾构机始发所需预埋件安装方法，包括如下步骤：S201：反力架预埋件包括反力架底座预埋件、反力架竖梁斜撑预埋件、反力架下部横梁预埋件；S202：始发托架加固预埋件及空推托架到达始发井定位平移预埋件；S203：拆除预留负环、反力架、始发托架、预埋件及焊接吊耳；S204：反力架及始发托架安装于暗挖隧道干扰部位，在二衬中预留预埋件；S205：始发托架和反力架定位加固完成，盾构机调试完成后，盾构机始发。
盾构机盾体吊装前，需对在明挖竖井吊装井口的空推托架进行加固。
明挖竖井、暗挖隧道仰拱标高均与始发井仰拱标高相同。
盾构机盾体空推依据盾构机盾体和隧道尺寸关系，设定盾构机盾体空推线路，确定盾构机盾体在空推施工期间的安全距离。
盾构机后配套空推前计算盾构机盾体和后配套实际的水平高度差，依据实际水平高度差对后配套空推路线采用H型钢加工且通过铺设马镫垫高。
反力架加固采用斜撑与仰拱预埋件焊接加固，反力架斜撑加固预埋件包括底座预埋件、竖梁预埋件、横梁预埋件；预埋件的尺寸根据预埋件相对位置的目的确定预埋件的大小，预埋件采用厚度为20～30mm的钢板。
反力架在盾构机盾体顶推至始发井后，运输至始发井开始安装加固。
反力架及始发托架安装于暗挖隧道的预留预埋件，安装始发托架及反力架对干扰部位进行割除，为保证始发托架和反力架受力面积，采用割除部位与暗挖隧道预埋件焊接加固。
马镫的垫高高度经过计算，在满足施工质量安全的前提下，马镫铺设从3#台车开始以15‰的下坡方式铺设，铺设到明挖竖井，达到与仰拱标高相同，便于盾构机后配套空推及盾构机始发施工。
本发明相比现有技术具有的有益效果是：
本发明提供的方法能够有效的克服因为始发井在暗挖隧道因为洞门圆心标高和轨面标高的限制所带来的施工影响，确保了盾构机顺利始发，保证了工程工期。
附图说明
图1为本发明提供的一种始发井在暗挖隧道盾构机空推施工方法流程图；
图2为本发明提供的一种始发井在暗挖隧道始发托架、反力架加固的施工方法流程图；
具体实施方式
参照图1和图2流程图对本发明进行具体阐述，本发明实施例提供一种始发井在暗挖隧道盾构机空推施工方法，用于盾构机空推始发施工，该方法包括以下步骤：S101：根据暗挖隧道始发井洞门圆心标高和隧道结构尺寸确定盾构机盾体空推方法；S102：盾体空推方法为盾体在空推托架上，托架下部铺设轨道；空推托架在轨道移动；S103：计算盾构机盾体在空推托架上盾体中心到轨道底部的距离；S104：洞门圆心标高减盾构机盾体在空推托架上距离轨道底部距离，确定始发井仰拱标高；S105：暗挖隧道二衬完成后，通过计算出的始发井仰拱标高浇筑始发井、暗挖隧道、明挖竖井仰拱面；S106：明挖竖井、暗挖隧道铺设轨道，轨道铺设以空推线路中心铺设；S107：盾构机后配套吊装下井，电瓶车拖拉至明挖竖井相邻暗挖隧道；S108：空推托架吊装下井，放置于轨道上，托架底部焊接一块20mm厚钢板，钢板尺寸和托架尺寸相同，用于加固托架；S109：盾构机盾体吊装下井，在空推托架上组装；S110：盾体使用2个100T千斤顶顶推，在铺设轨道中心打孔安装反力装置，顶推空推托架；S111：反力托架运输至始发井安装，加固。开始拆除盾构机盾体空推铺设轨道；S112：以隧道轴线为中心，从3#台车开始以15‰下坡铺设盾构机后配套空推马镫，马镫加固；S113：使用电瓶车把盾构机后配套拖拉至始发井和盾体组装，开始管线连接。
盾构机始发托架、反力架加固采用与隧道二衬预埋件焊接加固；预埋件的预留要在隧道二衬混凝土浇筑期间完成，盾构机始发所需预埋件要提前根据隧道结构形式进行预埋。
下面将参见附图2对盾构机始发所需预埋件进行详细说明本发明。
S201：反力架预埋件包括反力架底座预埋件、反力架竖梁斜撑预埋件、反力架下部横梁预埋件；S202：始发托架加固预埋件及空推托架到达始发井定位平移预埋件；S203：预留负环拆除、反力架安拆、始发托架拆除预埋件焊接吊耳；S204：反力架及始发托架安装于暗挖隧道，在二衬中预留预埋件；S205：始发托架和反力架定位加固完成，盾构机调试完成后，盾构机始发。
在本发明实施例中，盾构机盾体在吊装下井前必须对空推托架加固和固定，空推托架加固采用在空推托架底部焊接一块20mm厚钢板，钢板尺寸和空推托架长宽相同，焊接方式为满焊；空推托架固定采用在空推托架安装位置在轨道铺设前铺设一块20mm厚钢板，钢板尺寸长度和宽度各大于空推托架1000mm，选用200H型钢连接托架底部钢板和轨道底部钢板加固空推托架。
优选地，上述轨道为43kg/m,轨道铺设方向为盾构机空推方向，轨道先用6m/根，空推托架下方铺设6根轨道，分别为电瓶车轨道，盾构机后配套轨道，提供安装顶推千斤顶反力装置轨道，用于顶推盾构机盾体。
在本发明实施例中在计算始发井仰拱标高时，要考虑盾构机始发托架的固定方式，预留托架加固材料的空间，控制始发井仰拱标高。
盾体及空推托架向前移动；因油缸行程最大伸缩量为1米，当油缸行程达到最大伸长量时，安装传力支墩，避免频繁安装反力装置，传力支墩采用20mm厚钢板加工焊接，分别加工成900mm、1800mm
在本发明实施例中盾构机盾体空推至始发井，反力架运输至始发井，开始拆除暗挖隧道和明挖竖井内轨道，为铺设盾构机后配套马镫做准备，盾构机盾体和后配套存在800mm高度差，为了满足盾构机后配套和盾体组装工艺和盾构始发施工要求，马镫铺设从始发井1#台车预留位置开始，从3#台车开始以15‰的下坡铺设至明挖竖井与相邻隧道相接处。
优选地，通过铺设马镫，克服了因始发井仰拱标高和后配套仰拱标高相同导致的盾构机盾体和后配套组装条件不符合要求的影响，满足了盾构机施工条件。
在本发明实施例中反力架加固受到隧道结构形式的影响，反力架加固采用斜撑与仰拱预埋件焊接加固，反力架斜撑加固预埋件包括底座预埋件、竖梁预埋件、横梁预埋件。
在本发明实施例中始发托架预埋件包括始发托架加固所需预埋件，空推托架到达始发井，利用始发井预埋件焊接反力装置，便于顶推始发托架定位。
优选地，所述反力架及始发托架安装于暗挖隧道预留预埋件，安装始发托架及反力架对进行割除，为保证始发托架和反力架受力面积，采用割除部位与暗挖隧道预埋件焊接加固。
优选地，本发明实施例中的预埋件根据施工现场斜撑或者受力面积的大小进行选择。
施工控制阶段包括以下步骤：现场具备空推条件，所述具备空推条件是隧道二衬完成，盾构机开始吊装下井；所述盾构机开始吊装下井之前在明挖竖井、大里程端暗挖隧道和小里程端暗挖隧道铺设轨道；所述大里程端暗挖竖井设置始发井，盾构机在大里程端暗挖隧道始发；盾构机后配套吊装下井，使用电瓶车拖入小里程端暗挖隧道；空推托架吊装下井；所述空推托架也作为盾构机始发托架；在完成盾构机盾体空推托架加固之后，盾构机盾体吊装下井；所述盾构机空推托架加固采用在空推托架底部焊接一块20mm厚钢板，尺寸大小和托架相同；在空推托架完成盾构机盾体的组装，所述盾构机盾体的组装包括中盾、前盾、拼装机、螺旋机、尾盾、刀盘的组装；盾构机组装完成之后开始空推，所述盾构机空推采用2个100T千斤顶，千斤顶反力装置在轨道上打孔安装，采用8.8级高强螺栓固定在钢轨上，千斤顶一端作用在反力装置处，另一端作用在盾体尾部的空推托架纵梁上，顶推盾体及空推托架向前移动；因油缸行程最大伸缩量为1米，当油缸行程达到最大伸长量时，安装传力支墩，避免频繁安装反力装置，传力支墩采用20mm厚钢板加工焊接，分别加工成900mm、1800mm各两个 ，按照此方法直至把盾构机盾体顶推至始发井；之后在始发井预埋件焊接反力装置顶推至盾构机盾体与设计轴线重合；完成盾构机盾体空推之后，开始使用电瓶车运输反力架及加固反力架斜撑至始发井，并开始安装；所述反力架包括反力架竖梁、横梁、底座；上述工作完成之后，开始拆除盾体空托线路轨道及轨枕；所述拆除空推线路轨道，不包含小里程端暗挖隧道轨道；明挖竖井轨道和大里程端轨道拆除完成，安装盾构机后配套马镫；所述盾构机后配套马镫安装是因为暗挖隧道、明挖竖井、暗挖隧道始发井仰拱标高一致，不能满足盾构机组装工艺及盾构机始发要求；马镫安装从1#台车开始；从3#台车开始采用以15‰下坡开始铺设马镫；满足后配套空推条件；所述按照15‰下坡铺设马镫方法满足了盾构机始发期间道岔铺设要求；所述马镫加固完成后，开始盾构机后配套的空推，所述盾构机后配套空推采有电瓶车拖拉方式；盾构机后配套拖拉至始发井和盾构机盾体开始组装，进行管路连接；期间进行始发托架、反力架的加固工作；通过上述步骤完成盾构机在暗挖隧道的空推工作；待盾构机调试完成后进行始发。
通过本发明实施例，能够满足始发井在暗挖隧道，盾构机的组装工艺及盾构机始发要求，通过在暗挖隧道始发井二衬期间预留预埋件，加固始发托架、反力架，满足了盾机始发要求，同时克服了因隧道始发井没有吊装口所带来的影响，通过在隧道始发井预留埋件焊接吊耳，保证了反力架的安拆，负环管片的拆除。可有效保证始发井在暗挖隧道盾构机空推始发施工安全，施工周期短，经济效益显著，值得推广。
Claims (9)
1.一种始发井在暗挖隧道的盾构机空推始发施工方法，是前期根据暗挖隧道始发井洞门圆心标高和暗挖隧道结构尺寸确定盾构机空推方法，盾构机空推方法包括盾构机盾体空推方法和盾构机后配套空推方法，盾构机盾体空推方法是依据洞门圆心标高和盾构机尺寸关系确定始发井仰拱浇筑标高，根据盾构机的中心距始发井仰拱距离确定盾构机盾体空推的方法；盾构机后配套空推方法是依据盾构机盾体和盾构机后配套的组装工艺要求确定，其中保证盾构机盾体和后配套水平高度差为800mm，同时参考盾构机盾体空推方法确定盾构机后配套空推方法，其特征在于，盾构机盾体空推方法包括如下步骤：
S101：根据暗挖隧道始发井洞门圆心标高和隧道结构尺寸确定盾构机盾体空推方法；S102：盾体空推方法为盾体在空推托架上，空推托架下部铺设轨道，空推托架在轨道移动；S103：计算盾构机盾体在空推托架上盾体中心到轨道底部的距离；S104：洞门圆心标高减盾构机盾体在空推托架上距离轨道底部距离，确定始发井仰拱标高；S105：暗挖隧道二衬完成后，通过计算出的始发井仰拱标高浇筑始发井、暗挖隧道、明挖竖井仰拱面；S106：明挖竖井、暗挖隧道铺设轨道，轨道铺设以空推线路中心铺设；S107：盾构机后配套吊装下井，由电瓶车拖拉至明挖竖井相邻暗挖隧道；S108：空推托架吊装下井，放置于轨道上，空推托架底部焊接一块20mm厚钢板，钢板尺寸和托架尺寸相同，用于加固托架；S109：盾构机盾体吊装下井，在空推托架上组装；S110：盾体使用2个100T千斤顶顶推，在铺设轨道中心打孔安装反力装置，顶推空推托架；S111：反力托架运输至始发井安装，加固；开始拆除盾构机盾体空推铺设轨道；S112：以隧道轴线为中心，从3#台车开始以15‰下坡铺设盾构机后配套空推马镫，马镫加固；S113：使用电瓶车把盾构机后配套拖拉至始发井和盾体位置进行组装，开始管线连接；
盾构机始发所需预埋件安装方法，包括如下步骤：S201：反力架预埋件包括反力架底座预埋件、反力架竖梁斜撑预埋件、反力架下部横梁预埋件；S202：始发托架加固预埋件及空推托架到达始发井定位平移预埋件；S203：拆除预留负环、反力架、始发托架、预埋件及焊接吊耳；S204：反力架及始发托架安装于暗挖隧道干扰部位，在二衬中预留预埋件；S205：始发托架和反力架定位加固完成，盾构机调试完成后，盾构机始发。
2.根据权利要求1所述的一种始发井在暗挖隧道的盾构机空推始发施工方法，其特征在于，盾构机盾体吊装前，需对在明挖竖井吊装井口的空推托架进行加固。
3.根据权利要求1所述的一种始发井在暗挖隧道的盾构机空推始发施工方法，其特征在于，明挖竖井、暗挖隧道仰拱标高均与始发井仰拱标高相同。
4.根据权利要求1所述的一种始发井在暗挖隧道的盾构机空推始发施工方法，其特征在于，盾构机盾体空推依据盾构机盾体和隧道尺寸关系，设定盾构机盾体空推线路，确定盾构机盾体在空推施工期间的安全距离。
5.根据权利要求1所述的一种始发井在暗挖隧道的盾构机空推始发施工方法，其特征在于，盾构机后配套空推前计算盾构机盾体和后配套实际的水平高度差，依据实际水平高度差对后配套空推路线采用H型钢加工且通过铺设马镫垫高。
6.根据权利要求1所述的一种始发井在暗挖隧道的盾构机空推始发施工方法，其特征在于，反力架加固采用斜撑与仰拱预埋件焊接加固，反力架斜撑加固预埋件包括底座预埋件、竖梁预埋件、横梁预埋件；预埋件的尺寸根据预埋件相对位置的目的确定预埋件的大小，预埋件采用厚度为20～30mm的钢板。
7.根据权利要求6所述的一种始发井在暗挖隧道的盾构机空推始发施工方法，其特征在于，反力架在盾构机盾体顶推至始发井后，运输至始发井开始安装加固。
8.根据权利要求7所述的一种始发井在暗挖隧道的盾构机空推始发施工方法，其特征在于，反力架及始发托架安装于暗挖隧道的预留预埋件，安装始发托架及反力架对干扰部位进行割除，为保证始发托架和反力架受力面积，采用割除部位与暗挖隧道预埋件焊接加固。
9.根据权利要求5所述的一种始发井在暗挖隧道的盾构机空推始发施工方法，其特征在于，马镫的垫高高度经过计算，在满足施工质量安全的前提下，马镫铺设从3#台车开始以15‰的下坡方式铺设，铺设到明挖竖井，达到与仰拱标高相同，便于盾构机后配套空推及盾构机始发施工。
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Non-Patent Citations (1)
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