CN201606081U - 双圆盾构机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双圆盾构机，包括刀盘大棒，搅拌棒，土舱，刀盘大棒端部略小于盾构机帽沿，并在其外周加装钢帽檐，形成封闭的土压平衡仓。刀盘大棒端部八处与帽沿内壁的间隙≥40毫米。搅拌棒与帽沿内壁的间隙≥40毫米。帽檐长度为600mm。将盾构机切口处刀盘缩短并在刀盘四周加装钢帽檐，保证了盾构机正常稳定的土压平衡，可以更精确的调整盾构机推进参数，避免了超挖现象的产生，更合理有效的控制施工进度。由于存在帽檐的隔挡作用，限制了帽檐外侧土体的卸荷变形，减少了双圆盾构机刀盘大棒旋转外周径向流塑性土体的流入，利于地表变形的有效控制。成功的解决了流塑性地层中双圆盾构超挖及土体扰动控制问题，有效的控制了地表沉降。

Description

双圆盾构机

技术领域

本实用新型涉及一种双圆盾构机，尤其是一种DOT双圆盾构机刀盘。

背景技术

上海轨道交通2号线东延伸某区间隧道工程，采用1台Φ6520mm×W11120mm(外径×外宽度)辐条式双圆(DOT)盾构机施工。隧道管片采用预制钢筋混凝土衬砌管片，采用错缝拼装。该地区的土质较差，在许多地段的土的液性指数IL＞1，呈流塑状态。在施工中原双园盾构机(图1，2)不能很好地达到预定的土压与出土量的平衡，造成出土量大大多于理论的出土量而使地面的沉降量超出设计要求。

在上半区间隧道施工过程中，由于土体液性指数较高，盾构机刀盘开口率大，土压与出土量不能平衡，一直存在着超挖的情况，所以基本上是用增加压浆量来进行弥补，由于出土量严重超出理论值，对土体的扰动无法通过增大注浆量进行平衡。为保护沿线地面环境安全，控制地面沉降，须要对DOT双圆盾构机如下内容作出改进：需对DOT双圆盾构超挖现象进行改进。

发明内容

本实用新型是要解决DOT双圆盾构在流塑地层中施工的地面沉降控制技术问题，而提供一种双圆盾构机。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种双圆盾构机，包括刀盘大棒，搅拌棒，土舱，其特点是：刀盘大棒端部略小于盾构机帽沿，并在其外周加装钢帽檐，形成封闭的土压平衡仓。

刀盘大棒端部八处与帽沿内壁的间隙≥40毫米。搅拌棒与帽沿内壁的间隙≥40毫米。帽檐长度为600mm。

本实用新型的有益效果是：

通过DOT双圆盾构机机头构造，将盾构机切口处刀盘缩短并在刀盘四周加装钢帽檐，保证了盾构机正常稳定的土压平衡，可以更精确的调整盾构机推进参数，避免了超挖现象的产生，更合理有效的控制施工进度。由于存在帽檐的隔挡作用，限制了帽檐外侧土体的卸荷变形，减少了双圆盾构机刀盘大棒旋转外周径向流塑性土体的流入，利于地表变形的有效控制。成功的解决了流塑性地层中双圆盾构超挖及土体扰动控制问题，有效的控制了地表沉降。

附图说明

图1是现有的双圆盾构机局部结构图；

图2是图1的右视图；

图3是本实用新型的双圆盾构机局部结构图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的描述。

如图3所示，本实用新型的双圆盾构机，包括刀盘大棒2，帽沿等。刀盘大棒端部略小于盾构机帽沿，并在其外周加装钢帽檐1，形成封闭的土压平衡仓。

本实用新型是在DOT双圆盾构机上进行改造，其实施可分为三个部分实施即：改造受力分析计算、切口改造内容、切口改造的实施

1、对DOT双圆盾构机切口改造受力分析计算

计算由通用有限元计算软件ANSYS完成，对盾构机前端掘进段原结构和改进后结构进行计算，盾构机为双筒型掘进端，两掘进端由圆曲线连接成整体。依据实际工程情况需要计算掘进端护筒分别在内压、外压作用下的变形和应力分布情况，分别对压力差作用大小为2kg/cm²、4kg/cm²压力。分析计算变形和应力分布情况。根据计算结果，压力差在4kg/cm²内、外压作用下最大变形为1.58mm，最大应力达到90.6Mpa，变形和应力值均较小。满足施工要求。

2、盾构机切口结构部分改造内容：

(1)拆除超挖刀并完好拆下超挖刀油缸等，以便今后必要时恢复使用；

(2)修短刀盘大棒端部8处，使得端部与新帽沿内壁的间隙不小于40毫米；

(3)改动刀盘上的搅拌棒位置，使搅拌棒与新内壁的间隙不小于40毫米；

(4)清除、修整原土舱内壁的障碍；

(5)将4组弧形工字系架修改、移位；

(6)土舱焊接接长600mm(横“8”字形)，Q345钢板厚40mm；

(7)增加焊接横“8”字形内衬900mm，Q345钢板厚30mm；

(8)加固横“8”字上、下收腰部位；

(9)将大棒端部刀修改、移位8处。

3、盾构机切口结构部分改造步骤：

(1)原双园图纸及资料的调研

(2)改造施工所在工作井的调研，结构、场地、周围条件、水、电及梯等；

(3)完成盾构结构改造的图纸设计；

(4)工厂备料并进行工厂加工，包括卷板、剖口、分块、标记、辅助吊点并准备工地现场安装就位必要的工具材料；

(5)盾构机进洞后按所需位置停放，并允许刀盘可转动无障碍物，并确认停放位置可以进行帽沿电焊施工所需的必要的空间；

(6)盾构机进洞后进行清理；

(7)加工件与材料的运输至施工现场；

(8)碳刨打掉原盾构机帽檐上的电焊，拆下帽盖，卸下超挖刀油缸的油管，拆下油缸销，卸下超挖刀油缸(拆除时须注意刀盘的位置，必要进转动刀盘)，装拆过程中的脚手架根据需要随时装拆。卸下超挖刀装置4套，完成后帽盖复位；

(9)用碳刨打掉刀盘大棒上的弧形系架上的电焊，将其修整移后移位至图纸位置；

(10)将大棒的端部按图纸修割至图纸尺寸，相碍的搅拌棒一并移位，大棒端须封头；

(11)安装、焊接临时定位支架、滑槽，牵引吊点及相关的架手架

(12)吊装接长外环接长端，定位、校正、电焊、打磨；

(13)吊装内衬加强环，定位、校正、电焊、打磨；

(14)安装、焊接盾构大棒端部切削刀、刀头超出外周6～8mm；

(15)清理盾构机相关区域，拆除所有障碍，大刀盘试运转，检查改造后相关部位的尺寸及间隙，特别是刀盘端部的间隙不得小于图纸的上的尺寸；

(16)检查焊缝的质量，并进行必要的修整；

(17)结构改造部分验收。

Claims (4)

1.一种双圆盾构机，包括刀盘大棒，搅拌棒，土舱，其特征在于：所述刀盘大棒(2)端部略小于盾构机帽沿，并在其外周加装钢帽檐(1)，形成封闭的土压平衡仓。

2.根据权利要求1所述的双圆盾构机，其特征在于：所述刀盘大棒(2)端部八处与帽沿内壁的间隙≥40毫米。

3.根据权利要求1所述的双圆盾构机，其特征在于：所述搅拌棒与帽沿内壁的间隙≥40毫米。

4.根据权利要求1所述的双圆盾构机，其特征在于：所述帽檐(1)长度为600mm。

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