CN111172819B - 一种用于盾构拖车拼装与行走的平台及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于盾构拖车拼装与行走的平台及其施工方法，盾构拖车拼装与行走的平台包括：钢轨道，水平横向H型钢梁，水平横向H型钢梁加长梁，纵向H型钢马镫，平台马镫5方钢剪刀型支撑架，方钢联系梁，行走平台侧墙；盾构拖车拼装与行走的平台施工方法步骤包括：步骤1，根据盾构拖车拼装与行走平台的高度与宽度确定端头井深度、宽度步骤2，根据端头井深度、宽度确定马镫整体安装高度及宽度；步骤3，施工车站端头井，车站端头井钢轨高度与车站内轨道平齐等，本发明的优越效果在于，相比于传统施工方法，本发明所述平台采用型钢及方钢制作，解决了盾构拖车下井拼装及行走施工耗费时间长，施工工艺复杂，施工材料不能重复利用的难题。
Description
技术领域
本发明涉及盾构法隧道施工领域，更详细地说涉及一种用于盾构拖车拼装与行走的平台及其施工方法。
背景技术
近年来，中国采用盾构法施工隧道开发地下空间的技术已经建立并不断的完善，广泛运用于地铁隧道、公路隧道、江河隧道等领域。地铁隧道区间盾构掘进前需进行车站结构及端头井施工、吊装盾构机下井拼装，车站端头井为满足盾构始发基座安装要求，一般比车站标准段结构标高低，盾构机拖车后配套下井拼装需行走至车站标准段，为满足盾构拖车拼装及行走，传统工艺是在盾构始发基座上全部拼装半环管片、敷设枕木及安装轨道，满足盾构拖车下井后行走至盾构拖车拼装与行走的轨道进行拼接，该做法管片拼装时间长、工艺复杂、安全风险高、经济损耗大等缺点。
现有技术中，中国专利申请号201710379867.6公开了一种盾构机编组列车行走平台、行走方法及盾构机后配套拖车。该行走平台包括固定在盾构机后配套拖车的各节台车底部的台车平台，相邻台车平台之间设置有搭接平台，行走平台上铺设有用于供编组列车通行的平台轨道，通过设置行走平台，不需要在盾构机后配套拖车的狭窄的通道中的隧道地面铺设轨道，降低了施工难度。该发明提供的盾构机后配套拖车包含有行走平台，盾构机后配套拖车由传统的“门”字形通道改变为“口”字形通道，增强了盾构机后配套拖车的结构的强度。该发明存在的缺陷是结构设置不适合盾构拖车自车站内轨道进入端头井进行拼装，更不适合施工人员行走及工程施工。
中国实用新型专利号201721676637.8公开了一种隧道内的盾构拖车行车轨道支撑架，在竖立板与弧形钢板的上端边之间焊接有水平板，在水平板、弧形钢板和竖立板围成的区域内的中心位置焊接有中心支撑板；在水平板的上端的中心线上分别焊接有内侧定位角铁和外侧定位角铁；在弧形钢板的下侧焊接有无缝钢管加工件，该无缝钢管加工件匹配安装于隧道内混凝土管壁设置的固定嵌槽内，该实用新型只是单纯起到对盾构拖车的支撑作用，起不到盾构拖车拼装与行走的平台功用。
发明内容
本发明提供一种用于盾构拖车拼装与行走的平台，包括：
钢轨道，水平横向H型钢梁，水平横向H型钢梁加长梁，纵向H型钢马镫，平台马镫方钢剪刀型支撑架，方钢联系梁，行走平台侧墙，其中，水平横向H型钢梁焊接于纵向H型钢马镫上，构成平台马镫，水平横向H型钢梁加长梁分别连接于水平横向H型钢梁的两侧，并支撑于两侧的行走平台侧墙上，方钢剪刀型支撑架交叉焊接在纵向H型钢马镫上，方钢联系梁与水平横向H型钢梁固定在一起，以提高所述盾构拖车拼装及行走平台的稳固性，走道板设置在水平横向H型钢梁的左右两侧，用于盾构拖车拼装与行走，行走平台侧墙分别设置在走道板的两侧，水平横向H型钢梁的两侧连接水平横向H型钢梁加长梁，两侧的水平横向H型钢梁加长梁分别支撑于设置在走道板的两侧的平台侧墙上，两个钢轨道分别焊接在横向设置的两排水平横向H型钢梁上。
进一步地，每间隔两个水平横向H型钢梁上设置水平横向H型钢梁加长梁。
进一步地，方钢联系梁对称的设置在纵向排列的水平横向H型钢梁的两端。
进一步的，水平横向H型钢梁、纵向H型钢马镫、方钢剪刀型支撑架采用焊接固定连接。
本发明还提供所述用于盾构拖车拼装及行走的平台的施工方法，包括以下步骤：
步骤1，根据盾构拖车拼装与行走平台的高度与宽度确定端头井深度、宽度；
步骤2，根据端头井深度、宽度确定马镫整体安装高度及宽度；
步骤3，施工车站端头井，车站端头井钢轨高度与车站内轨道平齐，以满足盾构拖车下端头井拼装及行走：
步骤3.1，确定车站端头井开挖地址，修筑施工便道至车站端头井进口处；
步骤3.2，车站端头井场坪开挖，车站端头井开挖深度与宽度分别大于马镫整体安装高度及宽度；
步骤3.3，对开挖的车站端头井的壁面施做安装定位钢筋，定位钢筋入土层不少于20cm，钢筋瓦片安装在定位钢筋上，形成定位支护结构；
步骤3.4，对定位支护结构喷射灌混凝土，喷射混凝土厚度不少低于20mm，喷射砼强度为C20；
步骤4，在施工完成的车站端头井底部安装固定盾构始发基座，盾构始发基座由包括底座及分设在其两侧的两个斜撑支座组成，其中两个斜撑支座左右对称，斜撑支座设有与底座固接的多个外撑和与外撑一一对应的内撑，内撑与底座固接，内撑支撑在外撑的内侧；
步骤5，沿车站端头井底面间隔设置两排竖向H型钢马镫，每排由若干个单个竖向H型钢马镫构成；
步骤6，在两排竖向H型钢马镫上分别安装固定水平横向H型钢梁，构成平台马镫；
步骤7，将方钢剪刀型支撑架每间隔两个水平横向H型钢梁分别交叉固定在竖向H型钢马镫上；
步骤8，将两排方钢联系梁焊接在两排水平横向H型钢梁上；
步骤9，在设置的平台马镫上铺设盾构拖车拼装与行走的两排钢轨道；
步骤10，在两排钢轨道的两侧分别安装走道板；
步骤11，在走道板的两侧分别施工两侧行走平台侧墙：
步骤11.1，施工行走平台侧墙的地基，地基深度不小于50cm；
步骤11.2，在地基上浇筑混凝土，浇筑混凝土的水泥：砂；石：水的重量比＝1：1.40：2.85；
步骤11.3，在地基上施工砖砌混凝土行走平台侧墙，高度高于盾构拖车高度1-2m；
步骤12，将水平横向H型加长梁分别连接于水平横向H型钢梁的两侧，并支撑在两侧的平台侧墙上；
步骤13，将两排钢轨道分别焊接在两排水平横向H型钢梁的两端。
步骤14，在钢轨道与车站标准段轨道之间构建连接平台轨道，连接平台轨道两端分别采用防松螺栓将钢轨道与车站标准段钢轨道固定连接；
步骤15，在朝车站标准段轨道一侧的连接平台轨道与车站标准段轨道之间设置Y形叉平台，设置Y形叉平台供待拆解盾构拖车拼装与拆解驻留。
进一步的，步骤2所述端头井底面的宽度、高度分别比为盾构机的宽度、高度大1-1.5m。
进一步的，步骤5所述单根所述竖向H型钢马镫的承载力按照如下公式计算：
P＝4W*[δ]/L，其中：P-允许承载力kg，[δ]-许用应力，单位为kg/cm2，L-跨度，单位为cm，W-截面模数，单位为cm3。
进一步的，步骤5所述许用应力[δ]为1600kg/cm2。
进一步的，步骤6所述竖向H型钢马镫与水平横向H型钢梁采用焊接连接。
进一步的，步骤7所述方钢剪刀型支撑架焊接在竖向H型钢马镫上。
进一步的，步骤所述钢轨道、走道板、平台马镫标高与盾构拖车一致。
本发明所述用于盾构拖车拼装与行走的平台及其施工方法的有益效果：
1，相比于传统安装管片及钢轨调整端头井与车站结构标高一致的施工方法，本发明所述用于盾构拖车拼装与行走的平台采用型钢及方钢制作，解决了盾构拖车下井拼装及行走施工耗费时间长，施工工艺复杂，施工材料不能重复利用的难题；
2，本发明所述用于盾构拖车拼装与行走的平台的主要结构件，例如水平横向H型钢梁竖向H型钢马镫等构件拼装固定，施工周期缩短80％，并且降低了施工风险。
3，本发明所述用于盾构拖车拼装与行走的平台施工方法与传统的施工方法相比较，免除敷设枕木及安装正规轨道，节省施工成本90％以上，具有显著的经济效益。
附图说明
图1是本发明所述盾构拖车拼装及行走平台纵断面结构示意图。
图2是本发明所述盾构拖车拼装及行走平台平面示意图。
图中标记：1-钢轨道；2-走道板；3-水平横向H型钢梁；31-水平横向H型钢梁加长梁；4-竖向H型钢马镫；5-平台马镫；6-方钢剪刀型支撑架；7-方钢联系梁；8-行走平台侧墙。
具体实施方式
下面结合说明书附图1-2详细说明本发明所述盾构拖车拼装及行走平台的具体实施方式。
如图1所示，本发明所述盾构拖车拼装及行走平台包括：
钢轨道1，水平横向H型钢梁3，水平横向H型钢梁加长梁31，纵向H型钢马镫4，平台马镫5，方钢剪刀型支撑架6，方钢联系梁7，行走平台侧墙8，其中，水平横向H型钢梁3焊接于纵向H型钢马镫4上，构成平台马镫5，水平横向H型钢梁加长梁31分别连接于水平横向H型钢梁3的两侧，并支撑于两侧的行走平台侧墙8上，方钢剪刀型支撑架6交叉焊接在纵向H型钢马镫4上，方钢联系梁7与水平横向H型钢梁3固定在一起，以提高所述盾构拖车拼装及行走平台的稳固性，走道板2设置在水平横向H型钢梁3的左右两侧，用于盾构拖车拼装与行走，行走平台侧墙8分别设置在走道板2的两侧，水平横向H型钢梁3的两侧连接水平横向H型钢梁加长梁31，两侧的水平横向H型钢梁加长梁31分别支撑于设置在走道板2的两侧的平台侧墙8上，两个钢轨道1分别焊接在横向设置的两排水平横向H型钢梁3上。
进一步地，每间隔两个水平横向H型钢梁3上设置水平横向H型钢梁加长梁31。
进一步地，方钢联系梁7对称的设置在纵向排列的水平横向H型钢梁3的两端。
本发明还提供所述用于盾构拖车拼装及行走的平台的施工方法，包括以下步骤：
步骤1，根据盾构拖车拼装与行走平台的高度与宽度确定端头井深度、宽度；
步骤2，根据端头井深度、宽度确定马镫整体安装高度及宽度；
步骤3，施工车站端头井，车站端头井钢轨高度与车站内轨道平齐，以满足盾构拖车下端头井拼装及行走：
步骤3.1，确定车站端头井开挖地址，修筑施工便道至车站端头井进口处；
步骤3.2，车站端头井场坪开挖，车站端头井开挖深度与宽度分别大于马镫整体安装高度及宽度；
步骤3.3，对开挖的车站端头井的壁面施做安装定位钢筋，定位钢筋入土层不少于20cm，钢筋瓦片安装在定位钢筋上，形成定位支护结构；
步骤3.4，对定位支护结构喷射灌混凝土，喷射混凝土厚度不少低于20mm，喷射砼强度为C20；
步骤4，在施工完成的车站端头井底部安装固定盾构始发基座，盾构始发基座由包括底座及分设在其两侧的两个斜撑支座组成，其中两个斜撑支座左右对称，斜撑支座设有与底座固接的多个外撑和与外撑一一对应的内撑，内撑与底座固接，内撑支撑在外撑的内侧；
步骤5，沿车站端头井底面间隔设置两排竖向H型钢马镫4；
步骤6，在两排竖向H型钢马镫4上分别安装固定水平横向H型钢梁3，构成平台马镫5；
步骤7，将方钢剪刀型支撑架6每间隔两个水平横向H型钢梁3分别交叉固定在竖向H型钢马镫4上；
步骤8，将两排方钢联系梁7焊接在两排水平横向H型钢梁3上；
步骤9，在设置的平台马镫5上铺设盾构拖车拼装与行走的两排钢轨道1；
步骤10，在两排钢轨道1的两侧分别安装走道板2；
步骤10，在走道板2的两侧分别施工两侧行走平台侧墙8：
步骤10.1，施工行走平台侧墙8的地基，地基深度不小于50cm；
步骤10.2，在地基上浇筑混凝土，混凝土的水泥：砂；石：水的重量比＝1：1.40：2.85：0.47；
步骤10.3，在地基上施工砖砌混凝土行走平台侧墙8，高度高于盾构拖车高度1-2m；
步骤11，将水平横向H型加长梁31分别连接于水平横向H型钢梁3的两侧，并支撑在两侧的平台侧墙8上；
步骤12，将两排钢轨道1分别焊接在两排水平横向H型钢梁3的两端。
步骤13，在钢轨道1与车站标准段轨道之间构建连接平台轨道，连接平台轨道两端分别采用防松螺栓将钢轨道1与车站标准段钢轨道固定连接；
步骤14，在朝车站标准段轨道一侧的连接平台轨道与车站标准段轨道之间设置Y形叉平台，设置Y形叉平台供待拆解盾构拖车拼装与拆解驻留。
进一步的，所述钢轨道1、走道板2、平台马镫标高与盾构拖车一致。
进一步的，所述钢轨道1及人行的走道板2、水平横向H型钢梁3及H型钢马镫4采用焊接施工工艺。
进一步的，端头井底面的宽度、高度分别比为盾构机的宽度、高度大1-1.5m。
进一步的，单根所述竖向H型钢马镫的承载力按照如下公式计算：
P＝4W*[δ]/L，其中：P-允许承载力kg，[δ]-许用应力，取1600kg/平方厘米，L-跨度，cm，W-截面模数，单位未cm3。
以上所述仅为本发明优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明能够进行各种更改和变化，凡在本发明的构思和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于盾构拖车拼装与行走的平台，其特征在于，包括：钢轨道，水平横向H型钢梁，水平横向H型钢梁加长梁，纵向H型钢马镫，平台马镫方钢剪刀型支撑架，方钢联系梁，行走平台侧墙，其中，水平横向H型钢梁焊接于纵向H型钢马镫上，构成平台马镫，水平横向H型钢梁加长梁每间隔2个水平横向H型钢梁进行设置，并分别连接于水平横向H型钢梁的两侧，并支撑于两侧的行走平台侧墙上，方钢剪刀型支撑架交叉焊接在纵向H型钢马镫上，方钢联系梁对称的设置在纵向排列的水平横向H型钢梁的两端，并与水平横向H型钢梁固定在一起，走道板设置在水平横向H型钢梁的左右两侧，行走平台侧墙分别设置在走道板的两侧，水平横向H型钢梁的两侧连接水平横向H型钢梁加长梁，水平横向H型钢梁加长梁分别支撑于设置在走道板的两侧的平台侧墙上，两条钢轨道分别焊接在横向设置的两排水平横向H型钢梁上。
2.按照权利要求1所述用于盾构拖车拼装与行走的平台，其特征在于，所述水平横向H型钢梁、纵向H型钢马镫、方钢剪刀型支撑架采用焊接固定连接。
3.一种按照权利要求1用于盾构拖车拼装与行走的平台的施工方法，具体施工步骤如下：
步骤1，根据盾构拖车拼装与行走平台的高度与宽度确定端头井深度、宽度；
步骤2，根据端头井深度、宽度确定马镫整体安装高度及宽度；
步骤3，施工车站端头井，车站端头井钢轨高度与车站内轨道平齐，以满足盾构拖车下端头井拼装及行走：
步骤3.1，确定车站端头井开挖地址，修筑施工便道至车站端头井进口处；
步骤3.2，车站端头井场坪开挖，车站端头井开挖深度与宽度分别大于马镫整体安装高度及宽度；
步骤3.3，对开挖的车站端头井的壁面施做安装定位钢筋，定位钢筋入土层不少于20cm，钢筋瓦片安装在定位钢筋上，形成定位支护结构；
步骤3.4，对定位支护结构喷射灌混凝土，喷射混凝土厚度不少低于20mm，喷射砼强度为C20；
步骤4，在施工完成的车站端头井底部安装固定盾构始发基座，盾构始发基座由包括底座及分设在其两侧的两个斜撑支座组成，其中两个斜撑支座左右对称，斜撑支座设有与底座固接的多个外撑和与外撑一一对应的内撑，内撑与底座固接，内撑支撑在外撑的内侧；
步骤5，沿车站端头井底面间隔设置两排竖向H型钢马镫，每排由若干个单个竖向H型钢马镫构成；
步骤6，在两排竖向H型钢马镫上分别安装固定水平横向H型钢梁，构成平台马镫；
步骤7，将方钢剪刀型支撑架每间隔两个水平横向H型钢梁分别交叉固定在竖向H型钢马镫上；
步骤8，将两排方钢联系梁焊接在两排水平横向H型钢梁上；
步骤9，在设置的平台马镫上铺设盾构拖车拼装与行走的两排钢轨道；
步骤10，在两排钢轨道的两侧分别安装走道板；
步骤11，在走道板的两侧分别施工两侧行走平台侧墙：
步骤11.1，施工行走平台侧墙的地基，地基深度不小于50cm；
步骤11.2，在地基上浇筑混凝土，浇筑混凝土的水泥：砂；石：水的重量比＝1：1.40：2.85；
步骤11.3，在地基上施工砖砌混凝土行走平台侧墙，高度高于盾构拖车高度1-2m；
步骤12，将水平横向H型加长梁分别连接于水平横向H型钢梁的两侧，并支撑在两侧的平台侧墙上；
步骤13，将两排钢轨道分别焊接在两排水平横向H型钢梁的两端；
步骤14，在钢轨道与车站标准段轨道之间构建连接平台轨道，连接平台轨道两端分别采用防松螺栓将钢轨道与车站标准段钢轨道固定连接；
步骤15，在朝车站标准段轨道一侧的连接平台轨道与车站标准段轨道之间设置Y形叉平台，设置Y形叉平台供待拆解盾构拖车拼装与拆解驻留。
4.按照权利要求3所述用于盾构拖车拼装与行走的平台的施工方法，其特征在于，步骤2所述端头井底面的宽度、高度分别比为盾构机的宽度、高度大1-1.5m。
5.按照权利要求3所述用于盾构拖车拼装与行走的平台的施工方法，其特征在于，步骤5所述单个竖向H型钢马镫的承载力按照如下公式计算：
P＝4W*[δ]/L，
其中：P-允许承载力kg，[δ]-许用应力，单位为kg/cm2，L-跨度，单位为cm，W-截面模数，单位为cm3。
6.按照权利要求3所述用于盾构拖车拼装与行走的平台的施工方法，其特征在于，步骤6所述竖向H型钢马镫与水平横向H型钢梁采用焊接连接。
7.按照权利要求3所述用于盾构拖车拼装与行走的平台的施工方法，其特征在于，步骤7所述方钢剪刀型支撑架焊接在竖向H型钢马镫上。
8.按照权利要求3所述用于盾构拖车拼装与行走的平台的施工方法，其特征在于，步骤9所述钢轨道宽度与盾构拖车一致。
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