CN1786417A

CN1786417A - 联排管节式盾构施工法

Info

Publication number: CN1786417A
Application number: CN 200510111645
Authority: CN
Inventors: 余彬泉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2006-06-14

Abstract

本发明公开了一种联排管节式盾构施工法，其施工方法和步骤是：(一)采用土压平衡盾构机或泥水平衡式盾构机；(二)第一道工序是安装左右两环联排管节；(三)第二道工序是盾尾注浆；(四)第三道工序是盾构机推进；(五)重复(二)至(四)工序至所需管节安装到位。本发明的施工法不仅适用于有长短轴的腰圆、椭圆、矩形等几何形状的断面，而且也适用于有无长短轴之分的圆形、正方形等几何形状的断面，还可适用于双连圆、三连圆等特殊几何形状的断面。

Description

联排管节式盾构施工法

技术领域

本发明涉及一种盾构施工方法，尤其是一种管节式盾构施工方法。

背景技术

普通管节式盾构施工法的整个挖掘断面是由一环管节构成，因此，它只适用于有长短轴的腰圆、椭圆、矩形等几何形状的断面，而不适用于无长短轴的圆形、正方形等几何形状的断面。尤其是由两环或两环以上的管节并排联接而成的整个挖掘断面，以及双连圆、三连圆等特殊几何形状的断面。

发明内容

本发明是要提供一种联排管节式盾构施工法，该施工法的整个挖掘断面是由两环或两环以上的管节并排联接而成的，因此，它不仅适用于有长短轴的腰圆、椭圆、矩形等几何形状的断面，而且也适用于有无长短轴之分的圆形、正方形等几何形状的断面，还可适用于双连圆、三连圆等特殊几何形状的断面。

本发明的施工方法是这样实现的：联排管节式盾构施工法，其施工方法和步骤是：

(一)采用土压平衡盾构机或泥水平衡式盾构机：所述土压平衡盾构机由刀盘、主轴动力箱、刀盘驱动电动机、螺旋输送机、前壳体、纠偏油缸、铰接密封、注浆油缸、盾构机推进油缸、后壳体、管节安装机械手、管节安装托架、注浆油缸传力壳体、盾尾密封、注浆管组成。

(二)第一道工序是安装左右两环联排管节

首先安装右边环管节A：

把右边环管节A从管节运输通道中送到盾构机后壳体中；延X轴平移到中间同时也延Y轴降低到X轴和Z轴组成的平面的下方；将管节A绕X轴顺时针转90度，然后绕Y轴向右转90度后，再把管节A置于右侧的安装托架内，最后用右侧的盾构推进油缸把管节A就位。

其次安装左边环管节：

把左边管节B先从管节运输通道中送到盾构机后壳体中，并且要比管节A多送一个管节宽度的距离；把左环管节B延X轴平移到中间同时也延Y轴降低到X轴和Z轴组成的平面的下方，将管节B绕X轴向顺时针转90度，然后将管节B先绕Y轴向左转90度后，再把管节B置于左侧的安装托架内，最后用左侧的盾构推进油缸把管节B就位。

两环联排管节左右对称就位后，在两管节的结合面上涂上防渗水的胶粘剂。

(三)第二道工序是盾尾注浆

充填浆经注浆管注入盾尾，与此同时注浆油缸往回缩，并通过注浆油缸传力壳体把盾尾密封往前拉，此过程一直持续到注浆油缸完全缩回，盾尾密封完全到位。

(四)第三道工序是盾构机推进

在盾构油缸推进之前，先起动盾构机的刀盘、使螺旋输送机排土，然后让盾构油缸和注浆油缸同步推进。当盾构油缸和注浆油缸都推到位后把盾构油缸缩回。

(五)重复(二)至(四)工序至所需管节安装到位。

两管节的结合面上均开有矩形孔，每一环管节都有一个唇口和一个插口，并在每一个插口上都安装有O形圈。两管节的结合处用螺钉固定连接。管节用玻璃钢或高强度塑料材料制成。

本发明的施工法与普通管节式盾构施工法相比，不仅适用于有长短轴的腰圆、椭圆、矩形等几何形状的断面，而且也适用于有无长短轴之分的圆形、正方形等几何形状的断面，还可适用于双连圆、三连圆等特殊几何形状的断面。

附图说明

图1是本发明采用的土压平衡盾构机结构正视图；

图2是图1的左视图；

图3是圆形联排管节式盾构施工过程中的水平纵剖面图；

图4是在隧道中已拼装好的管节示意图；

图5是右边管节A处于盾构机后壳体中的示意图；

图6是图5的右视图；

图7是图5的俯剖视图；

图8是环管节A处于X轴和Z轴组成的平面下方的示意图；

图9是图8的右视图；

图10是图8的俯剖视图；

图11是管节A绕X轴向顺时针转90度后的示意图；

图12是图11的右视图；

图13是图11的俯剖视图；

图14是管节A绕Y轴向右转90度后的示意图；

图15是图14的右视图；

图16是14的俯剖视图；

图17是管节A推到位示意图；

图18是图17的右视图；

图19是图17的俯剖视图；

图20是左边管节B处于盾构机后壳体中的示意图；

图21是图20的俯剖视图；

图22是环管节B处于X轴和Z轴组成的平面下方的示意图；

图23是图22的俯剖视图；

图24是管节B绕X轴向顺时针转90度后的示意图

图25是图24的俯剖视图；

图26是管节B绕Y轴向右转90度后的示意图；

图27是图26的俯剖视图；

图28是管节B推到位示意图；

图29是28的俯剖视图；

图30是充填浆时注浆油缸往回缩和盾尾密封往前拉示意图；

图31是注浆油缸完全缩回和盾尾密封完全到位示意图；

图32是盾构油缸和注浆油缸同步推进到位示意图；

图33是盾构油缸和注浆油缸推到位后盾构油缸缩回示意图；

图34是双连圆形联排管节式盾构的断面图；

图35是三连圆形联排管节式盾构的断面图；

图36是矩形联排管节式盾构的断面图；

图37是正方形联排管节式盾构的断面图。

具体实施方式

下面结合附图与具体施工方法对本发明作进一步的说明。

本发明的圆形联排管节式盾构施工法所用的盾构机构造(如图1，2所示)。

图2中其水平轴线设为X轴，垂直轴线设为Y轴。图1中其中心轴线设为Z轴。

图1，2中的盾构机是土压平衡形式的，当然也可以用泥水平衡形式的盾构机或其他任何形式的盾构机。土压平衡盾构机主要由刀盘1、主轴动力箱2、刀盘驱动电动机3、螺旋输送机4、前壳体5、纠偏油缸6、铰接密封7、注浆油缸8、盾构机推进油缸9、后壳体10、管节安装机械手11、管节安装托架12、注浆油缸传力壳体13、盾尾密封14、注浆管15等部件组成。

图3中16是左半圆形管节B，17是右半圆形管节A。

管节的详细结构如图4所示，在隧道中已拼装好的管节。在隧道施工过程中一边可作为管节的运输通道，另一边可作为渣土的运输通道。隧道中左右管节的形状、尺寸大小是完全一样的。安装时左右对称，并在两管节的结合面上涂上胶粘剂以防渗水。在两管节的结合面上均开有矩形孔，其一是为了便于在施工过程中的人车交汇和便于联络，其二是为了减轻管节的重量，其三是为了方便左右两管节之间的防渗漏处理。

管节可用玻璃钢或高强度塑料等材料制成，每一环管节都有一个唇口和一个插口，并在每一个插口上都安装有O形圈，以确保唇口和插口结合时能承受一定的压力。为了防止相邻两管节在施工后可能产生的分离，也可在两管节的结合面上也有密封材料，还可用一些螺钉把相邻两管节固定在一起。

本发明的施工全过程是：

第一道工序是安装左右两环联排管节A，B。

首先安装右管节A：

把要安装在右边第五环管节A先从管节运输通道中送到盾构机后壳体中(图5至图7)；

把环管节A延X轴平移到中间同时也延Y轴降低到X轴和Z轴组成的平面的下方(图8至图10)；

把管节A绕X轴向顺时针转90度(图11至图13)；

把管节A先绕Y轴向右转90度后，再把管节置于右侧的安装托架内，然后用右侧的盾构推进油缸准备把它就位(图14至图16)；

把管节A推到位(图17至图19)，至此，管节A的安装过程全部结束。

其次安装左管节B：

把要安装在左边环管节B先从管节运输通道中送到盾构机后壳体中(图20)，但它要比管节A多送一个管节宽度的距离(图21)；

把环管节B延X轴平移到中间同时也延Y轴降低到X轴和Z轴组成的平面的下方(图22，23)；

把管节B绕X轴向顺时针转90度(图24，25)；

把管节B先绕Y轴向左转90度后，再把管节置于左侧的安装托架内，然后用左侧的盾构推进油缸准备把它就位(图26，27)；

把管节B推到位(图28，29)，至此，管节A和B的安装过程全部结束。

第二道工序是盾尾注浆。

充填浆经注浆管徐徐地注入盾尾，与此同时注浆油缸也慢慢地往回缩，它通过注浆油缸传力壳体把盾尾密封徐徐地往前拉(图30)。

上述过程一直持续到注浆油缸完全缩回，盾尾密封也完全到位(图31)。

第三道工序是盾构机推进。

在盾构油缸推进之前，必须让盾构机的刀盘旋转、让螺旋输送机排土，然后才可让盾构油缸和注浆油缸同步推进到位(图32)。

当盾构油缸和注浆油缸都推到位后就把盾构油缸缩回(图33)。接下来再一次重复第一至第三道工序的全过程。在盾构油缸缩回时千万不能把注浆油缸缩回，否则，盾构机会往后退。

本发明的施工法不仅适用于有长短轴的腰圆、椭圆、矩形等几何形状的断面，而且也适用于有无长短轴之分的圆形、正方形等几何形状的断面，还可适用于双连圆(图34)、三连圆(图35)、矩形联排(图36)、正方形联排(图37)等特殊几何形状的断面。

Claims

1.一种联排管节式盾构施工法，其特征在于，其施工方法和步骤是：

(一)采用土压平衡盾构机或泥水平衡式盾构机：所述土压平衡盾构机由刀盘(1)、主轴动力箱(2)、刀盘驱动电动机(3)、螺旋输送机(4)、前壳体(5)、纠偏油缸(6)、铰接密封(7)、注浆油缸(8)、盾构机推进油缸(9)、后壳体(10)、管节安装机械手(11)、管节安装托架(12)、注浆油缸传力壳体(13)、盾尾密封(14)、注浆管(15)组成；

(二)第一道工序是安装左右两环联排管节

首先安装右边环管节(A)：

把右边环管节(A)从管节运输通道中送到盾构机后壳体中；延X轴平移到中间同时也延Y轴降低到X轴和Z轴组成的平面的下方；将管节(A)绕X轴顺时针转90度，然后绕Y轴向右转90度后，再把管节(A)置于右侧的安装托架内，最后用右侧的盾构推进油缸把管节(A)就位；

其次安装左边环管节(B)：

把左边管节(B)先从管节运输通道中送到盾构机后壳体中，并且要比管节(A)多送一个管节宽度的距离；把左环管节(B)延X轴平移到中间同时也延Y轴降低到X轴和Z轴组成的平面的下方，将管节(B)绕X轴向顺时针转90度，然后将管节(B)先绕Y轴向左转90度后，再把管节(B)置于左侧的安装托架内，最后用左侧的盾构推进油缸把管节(B)就位；

两环联排管节(A，B)左右对称就位后，在两管节的结合面上涂上防渗水的胶粘剂；

(三)第二道工序是盾尾注浆

充填浆经注浆管注入盾尾，与此同时注浆油缸往回缩，并通过注浆油缸传力壳体把盾尾密封往前拉，此过程一直持续到注浆油缸完全缩回，盾尾密封完全到位；

(四)第三道工序是盾构机推进

在盾构油缸推进之前，先起动盾构机的刀盘、使螺旋输送机排土，然后让盾构油缸和注浆油缸同步推进。当盾构油缸和注浆油缸都推到位后把盾构油缸缩回；

(五)重复(二)至(四)工序至所需管节安装到位。

2.根据权利要求1所述的联排管节式盾构施工法，其特征在于，所述两管节(A，B)的结合面上均开有矩形孔，每一环管节都有一个唇口和一个插口，并在每一个插口上都安装有O形圈。

3.根据权利要求1所述的联排管节式盾构施工法，其特征在于，所述两管节(A，B)的结合处用螺钉固定连接。

4.根据权利要求1所述的联排管节式盾构施工法，其特征在于，所述管节(A，B)用玻璃钢或高强度塑料材料制成。