CN112647984B - 一种盾构法隧道密闭接收钢套筒拆除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构法隧道密闭接收钢套筒拆除方法，不采取外部措施，以不拆除反力架为前提，通过增大反力架和钢套筒端部之间的最大间距，结合拆除工序的改进，可以利用反力架及千斤顶油缸作为后端盖拆除时的限位装置，从而规避螺栓崩断、后端盖移位及钢套筒内泥渣滑塌导致的人员伤亡事故。
Description
技术领域
本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种盾构法隧道密闭接收钢套筒拆除方法。
背景技术
盾构法隧道到达后采用密闭钢套筒接收工艺已广泛使用，如图1-2所示，所述密闭钢套筒100由钢套筒A块101、钢套筒B块102、钢套筒C块103拼合而成，其中，钢套筒A块101从前往后依次包括前A1块、中A2块和后A3块等三节，密闭钢套筒靠近盾构600的一端通过钢套筒过渡环104和洞门环板200对接。密闭钢套筒远离盾构600的一端在钢套筒环框梁105上设置千斤顶油缸300，所述千斤顶油缸300连接反力架400对其施加推力并接收来自反力架的反作用力，反力架400通过横撑401和斜撑402进行支撑。当前，掘进完成后钢套筒100的拆除顺序如下：1、反力架400拆除吊装→2、后端盖500拆除吊装→3、钢套筒C块103拆除→4、钢套筒B1块1021拆除→5、钢套筒B2块1022拆除→6、第三节钢套筒(后A3)1013拆除→7、第二节钢套筒(中A2)1012拆除→8、第一节钢套筒(前A1)1011与钢套筒过渡环104拆除。
上述钢套筒的拆除顺序，在进行到第2步时，存在后端盖500受压崩开、发生突然移位或钢套筒内泥渣滑塌而造成人员伤亡的风险(事故发生过程如图3-5所示)，原因分析如下：
1、盾构法密闭钢套筒接收掘进完成之后，刀盘与后端盖之间仍然存在一定的距离(一般在1m左右，视具体实际情况而定)，两者之间的空间内充填着回填料，盾构机刀盘上存在结泥饼，一般无法彻底排净回填料。在盾构掘进过程中经过刀盘的不断搅拌、扰动，土压盾构辅以渣土改良液(膨润土、泡沫等)、泥水盾构辅以循环泥浆，刀盘前方回填料与改良剂或泥浆等形成混合料，该混合料无自稳能力，存在滑塌的势能，作用在未拆除的后端盖上。
2、在盾构到达掘进完成，盾构机停机之后，需要对洞门进行封堵注浆，注浆材料多为双液浆，浆液也会发生串浆进入钢套筒内，进而导致了钢套筒内压力无法全部通过泄压孔得以释放，加剧了刀盘前与后端盖之间混合料滑塌风险，增加了后端盖的受力。
3、后端盖厚度为1100mm，环框梁长度为500mm，千斤顶油缸底座与环框梁连接，千斤顶油缸最大伸长量一般为200mm，以致钢套筒端部与反力架之间最大间距为700mm，所以常规拆除工法须先对千斤顶油缸进行卸力以便拆除反力架，再拆除后端盖螺栓后，方可拆除后端盖吊出。
综上所述3点原因分析，采取密闭钢套筒常规拆除工法中，由于要先回缩千斤顶油缸后拆除反力架，使密闭钢套筒的后端盖承载内部压力，仅靠后端盖与钢套筒之间的连接螺栓稳定，在拆卸连接螺栓过程中由于内部作用力的释放导致连接螺栓突然崩断伤人，后端盖发生移位造成人员挤压伤害以及内部混合料发生滑塌造成人员被埋伤害，发生伤亡事故。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种盾构法隧道密闭接收钢套筒拆除方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种盾构法隧道密闭接收钢套筒拆除方法，包括如下步骤：
S1、安装密闭接收钢套筒时，钢套筒环框梁的上半部和下半部均设置千斤顶油缸，所有的千斤顶油缸的伸缩杆的端部均设置顶铁或钢环，使得钢套筒环框梁与反力架之间的最大间距增大，所述最大间距使得在不拆除反力架的前提下存在吊出后端盖的空间距离；
S2、拆除密闭接收钢套筒时，后端盖采用起重设备钢丝绳悬吊住，吊紧钢丝绳；
S3、回缩上半部分的千斤顶油缸，在下半部分的千斤顶油缸持续受力的状态下拆除后端盖与密闭接收钢套筒上半部分的连接螺栓；
S4、上半部分的连接螺栓拆卸后，再重新顶紧上半部分的千斤顶油缸；
S5、回缩下半部分千斤顶油缸，在上半部分的千斤顶油缸持续受力的状态下拆除后端盖与密闭接收钢套筒下半部分的连接螺栓；
S6、后端盖与密闭接收钢套筒之间的连接螺栓全部拆除后，将下半部分的千斤顶油缸重新顶紧施加预应力；
S7、回缩上半部分的千斤顶油缸，后端盖在下半部分的千斤顶油缸顶紧的状态下，拆除反力架上的加强钢环的上半部分，并吊出，为后端盖吊出提供空间条件；
S8、回缩下半部分的千斤顶油缸，千斤顶油缸行程回缩完毕后，后端盖与密闭接收钢套筒筒体解体，直接吊出后端盖；
S9、最后进行反力架及钢套筒A块、钢套筒B块、钢套筒C块的拆除作业。
进一步地，步骤S9中，先拆除反力架，然后依次拆卸钢套筒C块、钢套筒B块和钢套筒A块。
本发明的有益效果在于：利用本发明方法能有效消除采用常规工法拆除钢套筒后端盖所产生的安全隐患，避免发生在拆卸连接螺栓过程中由于钢套筒内部作用力的释放导致连接螺栓突然崩断伤人，后端盖发生移位造成人员挤压伤害以及内部混合料发生滑塌造成人员被埋伤害等情况。本发明方法以不拆除反力架为前提，使得拆除后端盖作业时可以利用反力架和千斤顶油缸作为限位装置，且千斤顶油缸回缩作为整个拆除工序的最后一步，周边作业人员已全部撤离，即使后端盖拆除时混合料发生滑塌，也不伤及作业人员。
附图说明
图1为现有的密闭接收钢套筒安装后的示意图；
图2为图1中密闭接收钢套筒的横截面示意图；
图3为现有密闭接收钢套筒拆除过程风险模拟图(事故发生前)；
图4为现有密闭接收钢套筒拆除过程风险模拟图(事故发生中)；
图5为现有密闭接收钢套筒拆除过程风险模拟图(事故发生后)；
图6为本发明实施例中密闭接收钢套筒的安装示意图；
图7为本发明实施例中密闭接收钢套筒和后端盖的连接示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
本实施例提供一种盾构法隧道密闭接收钢套筒拆除方法，如图1-2所示，包括如下步骤：
S1、如图6所示，安装密闭接收钢套筒时，钢套筒环框梁105的上半部和下半部均设置千斤顶油缸300，所有的千斤顶油缸300的伸缩杆的端部均设置顶铁或钢环1，使得钢套筒环框梁105与反力架400之间的最大间距增大，所述最大间距使得在不拆除反力架400的前提下存在吊出后端盖500的空间距离。
采用上述设置的原因在于，一般地，钢套筒环框梁上的千斤顶油缸300最大伸长量为200mm，钢套筒环框梁105本身长度500mm，故钢套筒端部与反力架之间最大间距为700mm，而后端盖厚度为1100mm，不拆除反力架无法将后端盖吊出。本实施例中，通过在千斤顶油缸300的伸缩杆的端部设置顶铁或钢环，可以增加千斤顶油缸300的最大伸长量，从而增加反力架和钢套筒端部之间的最大间距，实现在不拆除反力架的前提下吊出后端盖。
图6所示为反力架和环框梁上半部分的连接示意图，下半部分与此相对称。上述步骤中，除了设置顶铁和钢环，安装密闭接收钢套筒的步骤和现有技术相同，安装完成后和图1所示基本相同。
S2、拆除密闭接收钢套筒时，后端盖采用起重设备钢丝绳悬吊住，吊紧钢丝绳；
S3、回缩上半部分的千斤顶油缸300，在下半部分的千斤顶油缸300持续受力的状态下拆除后端盖500与密闭接收钢套筒上半部分的连接螺栓2；如图7所示；
S4、上半部分的连接螺栓拆卸后，再重新顶紧上半部分的千斤顶油缸300；
S5、回缩下半部分千斤顶油缸300，在上半部分的千斤顶油缸300持续受力的状态下拆除后端盖500与密闭接收钢套筒下半部分的连接螺栓2；
S6、后端盖500与密闭接收钢套筒之间的连接螺栓2全部拆除后，将下半部分的千斤顶油缸重新顶紧施加预应力；
S7、回缩上半部分的千斤顶油缸300，后端盖500在下半部分的千斤顶油缸顶紧的状态下，拆除反力架400上的加强钢环(图中未示)的上半部分，并吊出，为后端盖吊出提供空间条件；
S8、回缩下半部分的千斤顶油缸(千斤顶油缸回缩过程中后端盖周边人员撤离，避免混合料滑塌埋人)，千斤顶油缸行程回缩完毕后，后端盖与密闭接收钢套筒筒体解体，直接吊出后端盖。
S9、最后进行反力架400及钢套筒A块101、钢套筒B块102、钢套筒C块103的拆除作业。按照现有的拆除工序，先拆除反力架，然后依次拆卸钢套筒C块、钢套筒B块和钢套筒A块。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种盾构法隧道密闭接收钢套筒拆除方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、安装密闭接收钢套筒时，钢套筒环框梁的上半部和下半部均设置千斤顶油缸，所有的千斤顶油缸的伸缩杆的端部均设置顶铁或钢环，使得钢套筒环框梁与反力架之间的最大间距增大，所述最大间距使得在不拆除反力架的前提下存在吊出后端盖的空间距离；
S2、拆除密闭接收钢套筒时，后端盖采用起重设备钢丝绳悬吊住，吊紧钢丝绳；
S3、回缩上半部分的千斤顶油缸，在下半部分的千斤顶油缸持续受力的状态下拆除后端盖与密闭接收钢套筒上半部分的连接螺栓；
S4、上半部分的连接螺栓拆卸后，再重新顶紧上半部分的千斤顶油缸；
S5、回缩下半部分千斤顶油缸，在上半部分的千斤顶油缸持续受力的状态下拆除后端盖与密闭接收钢套筒下半部分的连接螺栓；
S6、后端盖与密闭接收钢套筒之间的连接螺栓全部拆除后，将下半部分的千斤顶油缸重新顶紧施加预应力；
S7、回缩上半部分的千斤顶油缸，后端盖在下半部分的千斤顶油缸顶紧的状态下，拆除反力架上的加强钢环的上半部分，并吊出，为后端盖吊出提供空间条件；
S8、回缩下半部分的千斤顶油缸，千斤顶油缸行程回缩完毕后，后端盖与密闭接收钢套筒筒体解体，直接吊出后端盖；
S9、最后进行反力架及钢套筒A块、钢套筒B块、钢套筒C块的拆除作业。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S9中，先拆除反力架，然后依次拆卸钢套筒C块、钢套筒B块和钢套筒A块。
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