CN112922671A - 盾构机分体始发掘进管线延长托载装置及盾构机分体始发方法 - Google Patents

盾构机分体始发掘进管线延长托载装置及盾构机分体始发方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种盾构机分体始发掘进管线延长托载装置及盾构机分体始发方法，该盾构机分体始发掘进管线延长托载装置包括安装在始发隧洞的管片衬砌上的轨道，轨道通过挂板固定在管片衬砌上，在轨道上设有多个可滑动的挂架，挂架底部连接有用于托起盾构机主机尾部管线的悬挂绳组件，在本发明盾构机始发方法中，通过该托载装置能够将盾构机主机尾部的管线悬挂起来，避免管线托在始发隧洞内地面上，从而在盾构机始发过程中，管线不会被水浸泡、不会被拖拉磨损，也避免管线被工程机械压坏，并且通过将管线悬挂起来，使得始发隧洞内的空间更加有序，避免线管凌乱对施工造成干扰。

Description

盾构机分体始发掘进管线延长托载装置及盾构机分体始发 方法
技术领域
本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种盾构机分体始发掘进管线延长托载装置及盾构机分体始发方法。
背景技术
盾构隧道的掘进施工方式在地下空间的应用越来越多，尤其是在城市地铁工程、水利工程等方面。在将盾构机初始装入隧道掘进的始发位置时，由于始发工作井空间的限制，越来越多的盾构机需采用分体始发的方式，在盾构机分体始发阶段，由于盾构机后部的拖车尚未下井安装，拖车上配备的用于托起电缆以及液体输送管等管线的线盘尚未正式投入使用，导致盾构机尾部的管线出现拖地被水浸泡、被拖拉磨损坏或者被后方行走的机械设备压坏等情况的发生。
发明内容
本发明旨在提供一种盾构机分体始发掘进管线延长托载装置及盾构机分体始发方法，解决现有技术中盾构机分体始发过程中，主机后方的掘进管线容易出现被水浸泡、被拖拉磨损坏或者被压坏的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的第一方面是：
设计一种盾构机分体始发掘进管线延长托载装置，包括安装在始发隧洞的管片衬砌上的轨道，所述轨道上间隔固定设有多个挂板，所述挂板顶端固定在所述管片衬砌上；在所述轨道上设有多个挂架，所述挂架通过滑轮承载于所述轨道上，所述挂架底部连接有用于托起盾构机主机尾部管线的悬挂绳组件。
优选的，所述挂架底部设有第一挂钩，所述悬挂绳组件包括第一吊带、手拉葫芦和用于捆绑管线的第二吊带，所述手拉葫芦连接在所述第一吊带和第二吊带之间，所述第一吊带顶部挂在所述第一挂钩上。
优选的，所述管片衬砌上预埋有用于连接所述挂板的螺套，在所述挂板顶部设有螺孔，所述挂板顶部通过螺栓对应连接在所述螺套中，所述轨道由工字钢制作，所述挂板底部焊接在所述轨道顶部。
本发明的第二方面是，设计一种盾构机分体始发方法，采用本发明第一方面所述的盾构机分体始发掘进管线延长托载装置，包括以下步骤：
（1）将盾构机的主机下放到始发工作井，所述主机在始发工作井安放完毕后，在始发工作井中的工作面处开始掘进；
（2）随着所述主机的掘进形成始发隧洞，在始发隧洞中安装管片衬砌，并在管片衬砌顶部安装轨道，然后在所述轨道上设置挂架，所述挂架通过滑轮承载于所述轨道上，所述挂架底部连接有悬挂绳组件，所述悬挂绳组件底部捆绑吊起所述主机尾部的管线，随着所述主机的掘进，所述挂架在所述轨道上前移；
（3）随着所述主机的继续掘进，在新挖掘的隧洞中拼装新的管片衬砌，并在新的管片衬砌上安装新的轨道，新装的轨道与之前的轨道相接，随着整个轨道的延长，每隔一段距离设置一个新的挂架，并在挂架底部通过悬挂绳组件捆绑吊起管线的相应部位；
（4）随着始发隧洞的延长，在始发隧洞中安装盾构机的后台车，将挂架底部的悬挂绳组件吊起的管线移动到后台车的线盘上，然后停止安装新的轨道以及新的挂架。
优选的，在管片衬砌顶部两侧各设有一根轨道，所述轨道由工字钢前后拼接形成，在轨道上间隔固定设有多个挂板，并在管片衬砌上预埋有螺套，所述挂板顶部通过螺栓连接在相应的螺套中，底部焊接在轨道顶部。
优选的，各所述挂架底部设有第一挂钩，所述悬挂绳组件包括第一吊带、手拉葫芦和用于捆绑管线的第二吊带，所述手拉葫芦连接在所述第一吊带和第二吊带之间，所述第一吊带顶部挂在所述第一挂钩上，在通过所述第二吊带捆绑管线之后，操控所述手拉葫芦升起所述第二吊带捆绑的管线，使得管线离地悬空。
本发明的主要有益技术效果在于：
1.本发明提供的盾构机分体始发掘进管线延长托载装置包括安装在始发隧洞的管片衬砌上的轨道，轨道通过挂板固定在管片衬砌上，在轨道上设有多个可滑动的挂架，挂架底部连接有用于托起盾构机主机尾部管线的悬挂绳组件，在本发明盾构机始发方法中，通过该托载装置能够将盾构机主机尾部的管线悬挂起来，避免管线托载始发隧洞内地面上，从而在盾构机始发过程中，管线不会被水浸泡、不会被拖拉磨损，也避免管线被工程机械压坏，并且，通过将管线悬挂起来，使得始发隧洞内的空间更加有序，避免线管凌乱对施工造成干扰。
2.该盾构机分体始发掘进管线延长托载装置中的挂架能沿着轨道滑行，在盾构机的主机掘进前行过程中，挂架底部悬挂绳组件托载起来的管线能够随着盾构机主机自动前行，无需人工拉动前行，使得盾构机主机掘进更加顺畅，且对施工人员来说更加省力。
3.该盾构机分体始发掘进管线延长托载装置中的轨道采用特制的挂板悬挂在衬砌管片内顶部，挂板通过螺栓连接在衬砌管片上预埋的螺套中，从而当盾构机始发工作完毕后，方便将轨道拆下，在拆下轨道过程中，也不会对衬砌管片内壁造成任何破损。
4.该盾构机分体始发掘进管线延长托载装置中的悬挂绳组件包括手拉葫芦以及手拉葫芦上下连接的第一吊带和第二吊带，这样，通过第二吊带能够方便的捆绑起线管，而通过手拉葫芦能够将捆绑的线管升起，因此，该悬挂绳组件对线管的捆绑工作、起降操作都比较方便。
附图说明
图1为本发明盾构机分体始发掘进管线延长托载装置一实施例在始发隧洞内的使用示意图。
图2为图1的A部放大图。
图3为本发明盾构机分体始发掘进管线延长托载装置一实施例所在的始发隧洞内一节管片衬砌的结构示意图。
图4为图3的B部放大图。
图5为本发明盾构机分体始发掘进管线延长托载装置一实施例中挂架的立体结构示意图。
图6为本发明盾构机分体始发掘进管线延长托载装置一实施例中挂架在轨道上的安装示意图。
图7为本发明盾构机分体始发掘进管线延长托载装置一实施例中悬挂绳组件的结构示意图。
图8为本发明盾构机分体始发方法一实施例中盾构机分体始发掘进管线延长托载装置在始发隧洞中的布置示意图。
图9为图8的C部放大图。
图10-（A）、图10-（B）为本发明盾构机分体始发方法一实施例先后不同时刻的施工状态示意图。
以上各图中，各标号示意为：始发隧洞1、管片衬砌11、螺栓手孔111、螺套112、轨道2、挂板21、挂架3、侧板31、滑轮32、支撑轴33、第一挂钩34、管线4、悬挂绳组件5、第一吊带51、手拉葫芦52、第二吊带53、主机6。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。本申请涉及的“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1：
一种盾构机分体始发掘进管线延长托载装置，其结构请一并参阅图1至图7。
如图1和图2所示，该盾构机分体始发掘进管线延长托载装置包括安装在始发隧洞1的管片衬砌11上的轨道2，轨道2由工字钢首尾相接制作，轨道2上间隔固定设有多个挂板21，挂板21下端焊接在轨道2上，挂板21顶端固定在管片衬砌11上。结合图3和图4所示，管片衬砌11上设有螺栓手孔111，在螺栓手孔111的侧面预埋有用于连接挂板的螺套112，管片衬砌11是由预制的管片拼装成，在预制管片时预埋螺套112，螺套112沿轴向，在挂板21顶部设有螺孔，挂板21顶部通过螺栓对应连接在螺套112中，每间隔一段距离，在轨道2和管片衬砌11之间设置一个挂板，并且使得轨道2保持与始发隧洞的轴线平行延伸。
在轨道2上每间隔一段距离设置一个挂架3，挂架3通过滑轮承载于轨道2上，从而挂架3能够沿着轨道2移动。结合图5所示，挂架3包括两边的侧板31，在侧板内侧各设有两个滑轮32，两边的侧板之间设有位于底部的支撑轴33，支撑轴33上设有第一挂钩34，结合图6所示，挂架3上的两组滑轮32分别位于轨道2底板的两侧，滑轮32外侧设有阻挡台阶，使得挂架3在轨道2上不会左右移动。
再如图1所示，在挂架3底部连接有用于托起盾构机主机尾部管线4的悬挂绳组件5，管线4包括线缆以及一些液体输送管道，如图7所示，悬挂绳组件5包括第一吊带51、手拉葫芦52和用于捆绑管线的第二吊带53，第一吊带51是环形绳带，其顶部挂在挂架3底部的第一挂钩34上，第二吊带53为捆绑在管线上的绳带，手拉葫芦52上下均具有挂钩，将手拉葫芦52上下两个挂钩分别连接在第一吊带51底部和第二吊带53顶部，手拉葫芦52能够手动升降，当手拉葫芦52底部挂钩挂在第二吊带53上，操作手拉葫芦52将第二吊带53升起，使得第二吊带53所连接的管线部位离地悬空。沿着轨道2设置有多个挂架3，每一个挂架3底部均通过悬挂绳组件连接到管线相应部位，这样，能够将管线整体承托起来悬空，从而避免管线拖在地上，防止管线被水浸泡、被拖拉磨损或者被机械设备压坏。
实施例2：
一种盾构机分体始发方法，请参阅图8至图10。
该盾构机分体始发方法使用实施例1中的盾构机分体始发掘进管线延长托载装置。该盾构机分体始发方法包括以下步骤：
（1）将盾构机的主机下放到始发工作井，主机在始发工作井安放完毕后，在始发工作井中的工作面处开始掘进。
本步骤中，始发工作井是在隧道施工路线上选定的施工始发位置施做的竖井，受施工成本、施工区域面积限制，建设能够容纳整个盾构机的始发工作井是不现实的，而建设一个能够容纳盾构机的主机的始发工作井比较合理，始发工作井建设完毕后，通过起重设备将盾构机的主机下放到始发工作井中，始发工作井中设置安放主机的混凝土座以及反力架，使得主机能够在始发工作井中的工作面向前掘进。
（2）随着主机的掘进形成始发隧洞，在始发隧洞中安装管片衬砌，并在管片衬砌顶部安装轨道，然后在轨道上设置挂架，挂架通过滑轮承载于轨道上，挂架底部连接有悬挂绳组件，悬挂绳组件底部捆绑吊起主机尾部的管线，随着主机的掘进，挂架在轨道上前移。
结合图8和图9所示，本步骤中，在管片衬砌11内顶部两侧各设有一根轨道2，轨道2由工字钢前后拼接形成，在轨道2上间隔固定设有多个挂板21，并在管片衬砌2上预埋有螺套，挂板21顶部通过螺栓连接在相应的螺套中，底部焊接在轨道2顶部，轨道2上的挂架3底部设有第一挂钩，悬挂绳组件包括第一吊带、手拉葫芦和用于捆绑管线的第二吊带，手拉葫芦连接在第一吊带和第二吊带之间，第一吊带顶部挂在第一挂钩上，在通过第二吊带捆绑管线4之后，操控手拉葫芦升起第二吊带捆绑的管线4，使得管线4离地悬空。通过在管片衬砌11内顶部两侧分别设置轨道2，可以设置两路悬挂起管线的悬挂绳组件，从而能够相对容易的将盾构机的主机6尾部的管线悬挂在洞内两侧，将隧洞中部空间让出，便于施工。
（3）随着主机的继续掘进，在新挖掘的隧洞中拼装新的管片衬砌，并在新的管片衬砌上安装新的轨道，新装的轨道与之前的轨道相接，随着整个轨道的延长，每隔一段距离设置一个新的挂架，并在挂架底部通过悬挂绳组件捆绑吊起管线的相应部位。
结合图10-（A）所示，在此步骤中，由于盾构机主机是逐渐掘进的，因此始发隧洞和管片衬砌是逐渐延长，在此过程中，逐渐安装使轨道延长，而由于挂架3能够在轨道2上移动，所以随着主机的掘进，挂架3能够在轨道上跟随前移，这样，主机6尾部的管线4也能跟随前移。结合图10-（B）所示，随着始发隧洞不断延长，轨道不断增长以及挂架不断增多，盾构机主机尾部的管线位于始发隧洞内的部分被吊起，使得管线不会在始发隧洞中拖在地面上，从而不会被水浸泡、被拖拉磨损或者被施工机械压坏。
（4）随着始发隧洞的延长，在始发隧洞中安装盾构机的后台车，将挂架底部的悬挂绳组件吊起的管线移动到后台车的线盘上，然后停止安装新的轨道以及新的挂架。
在此步骤中，当隧洞挖掘到一定长度即能够容纳整个盾构机，此时将主机尾部的台车装入始发隧洞即可将悬挂起的管线转移到台车上的线盘上，完成盾构机分体始发作业。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明技术构思的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，或者对相关部件、结构及材料进行等同替代，从而形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims (6)

1.一种盾构机分体始发掘进管线延长托载装置，其特征在于，包括安装在始发隧洞的管片衬砌上的轨道，所述轨道上间隔固定设有多个挂板，所述挂板顶端固定在所述管片衬砌上；在所述轨道上设有多个挂架，所述挂架通过滑轮承载于所述轨道上，所述挂架底部连接有用于托起盾构机主机尾部管线的悬挂绳组件。
2.根据权利要求1所述的盾构机分体始发掘进管线延长托载装置，其特征在于，所述挂架底部设有第一挂钩，所述悬挂绳组件包括第一吊带、手拉葫芦和用于捆绑管线的第二吊带，所述手拉葫芦连接在所述第一吊带和第二吊带之间，所述第一吊带顶部挂在所述第一挂钩上。
3.根据权利要求1所述的盾构机分体始发掘进管线延长托载装置，其特征在于，所述管片衬砌上预埋有用于连接所述挂板的螺套，在所述挂板顶部设有螺孔，所述挂板顶部通过螺栓对应连接在所述螺套中，所述轨道由工字钢制作，所述挂板底部焊接在所述轨道顶部。
4.一种盾构机分体始发方法，采用权利要求1-3任一项所述的盾构机分体始发掘进管线延长托载装置，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将盾构机的主机下放到始发工作井，所述主机在始发工作井安放完毕后，在始发工作井中的工作面处开始掘进；
（2）随着所述主机的掘进形成始发隧洞，在始发隧洞中安装管片衬砌，并在管片衬砌顶部安装轨道，然后在所述轨道上设置挂架，所述挂架通过滑轮承载于所述轨道上，所述挂架底部连接有悬挂绳组件，所述悬挂绳组件底部捆绑吊起所述主机尾部的管线，随着所述主机的掘进，所述挂架在所述轨道上前移；
（3）随着所述主机的继续掘进，在新挖掘的隧洞中拼装新的管片衬砌，并在新的管片衬砌上安装新的轨道，新装的轨道与之前的轨道相接，随着整个轨道的延长，每隔一段距离设置一个新的挂架，并在挂架底部通过悬挂绳组件捆绑吊起管线的相应部位；
（4）随着始发隧洞的延长，在始发隧洞中安装盾构机的后台车，将挂架底部的悬挂绳组件吊起的管线移动到后台车的线盘上，然后停止安装新的轨道以及新的挂架。
5.根据权利要求4所述的盾构机分体始发方法，其特征在于，在管片衬砌顶部两侧各设有一根轨道，所述轨道由工字钢前后拼接形成，在轨道上间隔固定设有多个挂板，并在管片衬砌上预埋有螺套，所述挂板顶部通过螺栓连接在相应的螺套中，底部焊接在轨道顶部。
6.根据权利要求4所述的盾构机分体始发方法，其特征在于，各所述挂架底部设有第一挂钩，所述悬挂绳组件包括第一吊带、手拉葫芦和用于捆绑管线的第二吊带，所述手拉葫芦连接在所述第一吊带和第二吊带之间，所述第一吊带顶部挂在所述第一挂钩上，在通过所述第二吊带捆绑管线之后，操控所述手拉葫芦升起所述第二吊带捆绑的管线，使得管线离地悬空。
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