CN112031791B - 一种有限空间下盾构机的拆机方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有限空间下盾构机的拆机方法，该方法有效解决了有限空间下盾构机拆解难题，盾构机出洞后不用等待刀盘吊耳焊接及吊装，直接向前推进提高了出洞速度，特别是对于洞门处于没有自稳性的砂层等地质带具有重要意义。它充分利用了井口和洞内的空间，依据盾构机的特点，改变以往的拆机方式，提高了出洞和拆机效率，避免了盾构机洞内拆机的诸多成本投入，设备完整性和使用率大大提高，降低了出洞风险，保障了盾构隧道质量、盾构出洞工期和设备使用安全。该方法适用于所有土压平衡式盾构机，特别是针对整体式结构的盾体，可有效解决拆解空间不够的问题，保障设备完整性，提高使用率，减少维修再制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及盾构隧道施工领域，特别涉及一种有限空间下盾构机的拆机方法。
背景技术
市场上盾构机种类和结构多种多样，大体上按照出洞的先后和主次依次拆解，一般为刀盘出洞后开始焊接刀盘吊耳，在履带吊起吊范围内先吊出刀盘，盾尾脱出管片注好洞门浆后，依次吊出螺旋机、盾尾、拼装机、中盾、前盾，然后铺好井口轨枕轨道，利用电机车推出连接桥以及后配套台车，按顺序依次吊出。对于土压平衡式盾构机大多数盾体都是不分块的整体结构，在拆解过程中程序相对简单但是对出洞井口空间要求高。
目前，盾构法施工应用日益广泛，吊出井口受各种因素影响或者节约成本尽可能做小，在有限空间下拆机的情况逐渐显现。采用分割盾构机的方式进行洞内拆解，这样导致设备的完整性差，维修组装调试难度极大。在有限空间拆解施工的需求与难度日益增加，对于不可在盾构机设计阶段进行特殊设计的盾体结构，采取常规拆解和洞内拆机方法都不能很好的处理必须的盾构机拆解问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有限空间下盾构机的拆机方法，解决微小井口下的盾构机拆卸问题，保障设备完整性，提高使用率，减少维修再制造成本。
本发明所采用的技术方案是：一种有限空间下盾构机的拆机方法，包括以下步骤：
S1、安装接收架，盾构机破除洞门出洞后，拼装洞口处的管片，将盾构机快速向前空推；
S2、最后一环管片拼接完成后，将盾尾脱出管片，收紧帘布注洞门浆，将拼装机收回停机固定，检查完毕后断电，断开连接桥与盾体间的连接管路，拆除盾体内部电缆并拖出，将台车和连接桥整体向洞内推进；
S3、将电机车轨道延长至盾尾内，在延长的轨道内安放多辆管片车，在螺旋机前部安装第一葫芦，负责螺旋机前端吊出受力，在其中部位置安装第二葫芦，分别负责调整和限制螺旋机吊出过程中前后的移动量，螺旋机脱出盾体后，将螺旋机置于管片车上整体固定防止滚动，再推进隧道内；
S4、将剩余管片车移动到拼装机重心位置下方，在管片车上制作安装车顶支撑，让拼装机受力于管片车上，拆除拼装机法兰面螺栓和连接销，将拼装机整体移动到隧道内，拆除延长轨道；
S5、将盾尾与中盾的焊接环缝分割开，在盾尾上焊接吊耳，探伤检测后吊出盾尾，盾体整体后移，拆除全部铰接油缸连接销，在接收架上固定中盾，将前盾向前推动，分离出中盾吊出，盾体再次后移，拆除刀盘连接螺栓后将刀盘分离吊出，再将前盾和人仓吊出；
S6、在接收架上铺轨枕轨道，依次推出拼装机、螺旋机后吊出，拆除连接桥及台车间的连接管线和连接销，依次推出连接桥和台车后吊出装车。
有益效果：该有限空间下盾构机的拆机方法适用于所有土压平衡式盾构机，特别是针对整体式结构的盾体，可有效解决拆解空间不够的问题，保障设备完整性，提高使用率，减少维修再制造成本。该方法提高了盾构机出洞效率，可有效封堵洞门，特别是针对没有自稳性或者自稳性差的地层下出洞，减少了涌水涌砂风险。盾构机依然保持整体吊装，大大减少了拆解工作量，不仅节约了劳动和时间成本还节约了大量工期。
进一步地，所述步骤S2中，盾尾通过第一千斤顶推出管片，所述第一千斤顶处设置有多根钢支撑，所述第一千斤顶将钢支撑顶在管片上同步推进。
进一步地，所述步骤S2中通过第二千斤顶将连接桥搭接在拼装机上的前端顶起，在连接桥前端设置受力支撑，所述受力支撑下端设置有行走轮，通过受力支撑和行走轮将连接桥推入隧道内。
进一步地，所述步骤S5中，在盾尾与中盾的焊接环缝分割开前，盾尾外周于中盾位置处设置有定位工装。
进一步地，所述步骤S5中所述中盾底部设置有第三千斤顶，所述第三千斤顶推动前盾，将前盾与中盾同轴分离。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明：
图1为本发明实施例的盾构机内部结构示意图；
图2为本发明实施例的盾构机内部结构简化图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1和图2,本发明提供一种有限空间下盾构机的拆机方法，具体包括以下步骤：
S1、安装接收架1，盾构机破除洞门出洞后，拼装洞口处的管片2，将盾构机快速向前空推；
S2、最后一环管片2拼接完成后，将盾尾4脱出管片2，收紧帘布注洞门浆，将拼装机5收回停机固定，检查完毕后断电，断开连接桥3与盾体间的连接管路，拆除盾体内部电缆并拖出，将台车和连接桥3整体向洞内推进；
S3、将电机车轨道延长至盾尾4内，在延长的轨道内安放多辆管片车，在螺旋机6前部安装第一葫芦，负责螺旋机6前端吊出受力，在其中部位置安装第二葫芦，分别负责调整和限制螺旋机6吊出过程中前后的移动量，螺旋机6脱出盾体后，将螺旋机6置于管片车上整体固定防止滚动，再推进隧道内；
S4、将剩余管片车移动到拼装机5重心位置下方，在管片车上制作安装车体支撑，让拼装机5受力于管片车上，拆除拼装机5法兰面螺栓和连接销，将拼装机5整体移动到隧道内，拆除延长轨道；
S5、将盾尾4与中盾7的焊接环缝分割开，在盾尾4上焊接吊耳，探伤检测后吊出盾尾4，盾体整体后移，拆除全部铰接油缸连接销，在接收架1上固定中盾7，将前盾9向前推动，分离出中盾7吊出，盾体再次后移，拆除刀盘10连接螺栓后将刀盘10分离吊出，再将前盾9和人仓8吊出；
S6、在接收架1上铺轨枕轨道，依次推出拼装机5、螺旋机6后吊出，拆除连接桥3及台车间的连接管线和连接销，依次推出连接桥3和台车后吊出装车。
图1为本发明实施例中的盾构机内部结构示意图，本发明实施例中的盾构机的拆卸是在盾尾4完全出洞后进行的，拆卸过程中，盾构机盾体不需要滞留在洞口处，使得管片2和注洞门浆能够快速填充上，减少了涌水涌砂风险。该方法有效解决了有限空间下盾构机拆解难题，盾构机出洞后不用等待刀盘10吊耳焊接及吊装，直接向前推进提高了出洞速度，特别是对于洞门处于没有自稳性的砂层等地质带具有重要意义。它充分利用了井口和洞内的空间，依据盾构机的特点，改变以往的拆机方式，提高了出洞和拆机效率，避免了盾构机洞内拆机的诸多成本投入，设备完整性和使用率大大提高，降低了出洞风险，保障了盾构隧道质量、盾构出洞工期和设备使用安全。该方法适用于所有土压平衡式盾构机，特别是针对整体式结构的盾体，可有效解决拆解空间不够的问题，保障设备完整性，提高使用率，减少维修再制造成本。采用本方法施工，出洞段管片2受力均衡，管片2错台量可控。快速出洞减少了出洞风险，同步灌浆及时填充管片2间隙，保障了管片2的稳定性；同时保障了盾构设备完整性，提高了设备拆解质量。该方法流程简单，操作方便，缩短了工期，由于拆卸所需空间较小，可以同步进行下一台盾构机的安装，保障了两台盾构机同时施工，达到了理想工艺效果，节约了劳动成本和工期成本，为工程树立了形象。同时，推广应用缩小原有盾构井口，将节省更多的施工投入。
优选的，步骤S2中，盾尾4通过第一千斤顶推出管片2，该第一千斤顶处的尾部安装有多根钢支撑，该第一千斤顶将钢支撑顶在管片2上同步推进。具体的，安装有五根第一千斤顶，四根放在盾尾4下部四根第一千斤顶处提供盾构机前进的反作用力，一根放在盾尾4顶部第一千斤顶处，第一千斤顶进行推进时上下两边的管片2同时受力，以防止推进时管片2受力不均导致管片2环缝开裂，用五根第一千斤顶推进直至盾尾4脱出管片2。
优选的，步骤S2中通过第二千斤顶将连接桥3搭接在拼装机5上的前端顶起，在连接桥3前端安装受力支撑，该受力支撑下端安装有行走轮，行走轮行走于台车轨道上，用电机车将台车和连接桥3整体推入隧道内。
优选的，步骤S5中，在盾尾4与中盾7的焊接环缝分割开前，盾尾4外周于中盾7位置处安装有定位工装，便于下次装机时盾尾4精准定位，节省了施工时间。
优选的，步骤S5中所述中盾7底部设置有第三千斤顶，在接收架1上固定中盾7，该第三千斤顶推动前盾9，将前盾9与中盾7同轴分离，该第三千斤顶安装在接收架1的左右两端及盾尾4上端。
具体的，该有限空间下盾构机的拆机方法可以细分为以下几个步骤：
(1)施工准备：洞门加固达到设计要求、洞门帘布安装、接收架1安装加固、履带吊进场安装、盾构机出洞条件验收；
(2)刀盘10出洞快速上接收架1：刀盘10转数降低到0.6r/min-0.8r/min，推进速度降低到6-10mm/min，破除洞门连续墙混凝土及玻璃纤维筋，刀盘10出洞后清理断裂的玻璃纤维筋和接收架1上的渣土，完成管片2拼装后快速向前空推，加快同步注浆及时填充管片2间隙；
(3)盾尾4脱离管片2密实洞门浆：拼装完成最后一环管片2，第一千斤顶向前推进；用200mmH型钢制作五根1.8m长的钢支撑，两端焊接250*250方形20mm厚铁板，四根钢支撑放在盾尾4下部四根第一千斤顶处，一根放在上部第一千斤顶处，以防止推进时管片2受力不均导致管片2环缝开裂，伸出第一千斤顶将钢支撑顶在管片2上同步推进，至管片2脱出盾尾4；用手扳葫芦收紧钢丝绳锁紧折叠压板，使帘布贴合管片2，注满洞门浆等凝。
(4)停机断电拆解管线：以刀盘10吊耳中线位置停止刀盘10，拼装机5大臂收回并固定，第一千斤顶全部收回，螺旋机6伸缩油缸伸出至最大行程，便于螺旋机6整体脱出盾体；检查完毕后断开高压电，释放静电，断开连接桥3与盾体间的连接管路，拆除盾体内部连接电缆拖出至一台车位置存放；
(5)支撑连接桥3后移后配套台车：用两个第二千斤顶将连接桥3搭接在拼装机5梁上的前端顶起20mm，在连接桥3前端制作两根受力支撑，下端分别焊接固定在两个轮子上，轮子行走于台车轨道上；拆除连接油缸销，用电机车将台车和连接桥3整体向洞内推进20m；
(6)拆除螺旋机6：电机车轨道延长至盾尾4内，放三个管片车备用；螺旋机6上部吊点向下约1米处和中部吊点位置作为吊点，通过盾尾4与管片2间隙用地面履带吊配合受力，螺旋机6前部安装一个10T第一葫芦，中部位置安装两个5T第二葫芦，逐步将螺旋机6脱出盾体；螺旋机6尾部置于第一个管片车上并后移，前端落在第二个管片车上后固定，用管片车将螺旋机6推进隧道内；
(7)拆除拼装机5：将最后一个管片车移动到拼装机5重心位置下方，用四根200mmH形钢在管片车四个角上制作立柱，支撑起拼装机5，用8根120mm槽钢加固立柱稳定拼装机5；拆除拼装机5法兰面螺栓和连接销，用管片车将拼装机5整体移动到隧道内；
(8)拆除盾尾4：拆除盾尾4内8根注浆管和12根盾尾4油脂管，焊接安装5对盾尾4与中盾7间的定位工装，用气刨沿盾尾4焊接环缝分割开，吊耳焊缝探伤后吊出盾尾4；
(9)拆除中盾7、刀盘10、前盾9、人仓8：用两根100T外置第三千斤顶将盾体在接收架1上后移，拆除全部铰接油缸连接销；在接收架1上固定中盾7，在接收架1左右两边及上部分别放置第三千斤顶，将前盾9与中盾7同轴分离，吊出中盾7；盾体后移，拆除刀盘10连接螺栓后分离吊出；前盾9吊出、翻身、拆除人仓8，也可以在井内拆除人仓8再依次吊出；
(10)井口铺轨依次吊出拼装机5、螺旋机6、连接桥3和各台车：在接收架1上铺轨枕轨道，调整高程后延长轨道，用管片车推出拼装机5，割掉车顶支撑吊出拼装机5和管片车，同样吊出螺旋机6；拆除连接桥3及台车间连接管线和连接销，依次推出连接桥3和各台车后吊出装车。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在该技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (5)
1.一种有限空间下盾构机的拆机方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、安装接收架，盾构机破除洞门出洞后，拼装洞口处的管片，将盾构机快速向前空推；
S2、最后一环管片拼接完成后，将盾尾脱出管片，收紧帘布注洞门浆，将拼装机收回停机固定，检查完毕后断电，断开连接桥与盾体间的连接管路，拆除盾体内部电缆并拖出，将台车和连接桥整体向洞内推进；
S3、将电机车轨道延长至盾尾内，在延长的轨道内安放多辆管片车，在螺旋机前部安装第一葫芦，负责螺旋机前端吊出受力，在其中部位置安装第二葫芦，分别负责调整和限制螺旋机吊出过程中前后的移动量，螺旋机脱出盾体后，将螺旋机置于管片车上整体固定防止滚动，再推进隧道内；
S4、将剩余管片车移动到拼装机重心位置下方，在管片车上制作安装车顶支撑，让拼装机受力于管片车上，拆除拼装机法兰面螺栓和连接销，将拼装机整体移动到隧道内，拆除延长轨道；
S5、将盾尾与中盾的焊接环缝分割开，在盾尾上焊接吊耳，探伤检测后吊出盾尾，盾体整体后移，拆除全部铰接油缸连接销，在接收架上固定中盾，将前盾向前推动，分离出中盾吊出，盾体再次后移，拆除刀盘连接螺栓后将刀盘分离吊出，再将前盾和人仓吊出；
S6、在接收架上铺轨枕轨道，依次推出拼装机、螺旋机后吊出，拆除连接桥及台车间的连接管线和连接销，依次推出连接桥和台车后吊出装车。
2.根据权利要求1所述的有限空间下盾构机的拆机方法，其特征在于：所述步骤S2中，盾尾通过第一千斤顶推出管片，所述第一千斤顶处设置有多根钢支撑，所述第一千斤顶将钢支撑顶在管片上同步推进。
3.根据权利要求1所述的有限空间下盾构机的拆机方法，其特征在于：所述步骤S2中通过第二千斤顶将连接桥搭接在拼装机上的前端顶起，在连接桥前端设置受力支撑，所述受力支撑下端设置有行走轮，通过受力支撑和行走轮将连接桥推入隧道内。
4.根据权利要求1所述的有限空间下盾构机的拆机方法，其特征在于：所述步骤S5中，在盾尾与中盾的焊接环缝分割开前，盾尾外周于中盾位置处设置有定位工装。
5.根据权利要求1所述的有限空间下盾构机的拆机方法，其特征在于：所述步骤S5中所述中盾底部设置有第三千斤顶，所述第三千斤顶推动前盾，将前盾与中盾同轴分离。
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