CN204327103U - 一种用于隧道盾构始发的反力架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于隧道盾构始发的反力架。所述反力架包括基准钢环、钢管斜支撑、钢管水平支撑和多个型钢斜支撑，在基准钢环的外缘分散设置有多根与隧道二次衬砌内的预埋钢板焊接的型钢固定件；所述钢管斜支撑、钢管水平支撑和多个型钢斜支撑焊接在基准钢环朝向盾构机相反的一面，钢管水平支撑焊接在基准钢环的下部，并与基准钢环所在的平面垂直，钢管斜支撑焊接在基准钢环的中部，并与基准钢环所在的平面呈倾斜状态，多个型钢斜支撑沿着基准钢环的环体分布。本实用新型结构简单，构件重量轻，在隧道有限空间内构件便于安装和拆除，为盾构始发提供安全可靠的反力，大大节约了盾构始发成本和工期。
Description
技术领域
本实用新型涉及地铁地下隧道盾构始发施工，具体是一种通过一组钢构件将负环管片与成型隧道结构连接，为盾构机提供反力的用于隧道盾构始发的特殊反力架。
背景技术
在地铁盾构始发过程中，反力架支撑起着举足轻重的作用。目前盾构始发环境可以概括为三种：竖井始发、车站始发和隧道始发。竖井和车站始发较为常见，由于其受安装空间大，可以使用基准钢环配以体积较大的矩形框架等构件，该类始发稳定性较好，提供反力较大。而隧道内始发通常受到净空限制，常规反力装置体积较大，组装和拆除过程不能通过地面吊装机械进行配合，不仅耗费大量人力，而且安拆时间也较长。因此，在遇到隧道内始发情况时，需对反力架进行适当改装，以提高反力结构稳定性和安拆效率。
发明内容
本实用新型根据现有隧道内盾构始发技术的不足，提供一种结构简单，单个构件重量轻，用于隧道有限空间内便于安装和拆除的盾构始发反力架。该反力架克服了常规基准钢环配以矩形框架类型反力架在隧道内始发时大量耗费人力物力、耗时较长等缺陷，大大提高了隧道始发效率，节约成本。
本实用新型提供的技术方案：所述一种用于隧道盾构始发的反力架包括基准钢环、钢管斜支撑、钢管水平支撑和多个型钢斜支撑，在基准钢环的外缘分散设置有多根与隧道二次衬砌内的预埋钢板焊接的型钢固定件；所述钢管斜支撑、钢管水平支撑和多个型钢斜支撑焊接在基准钢环朝向盾构机相反的一面，钢管水平支撑焊接在基准钢环的下部，并与基准钢环所在的平面垂直，钢管斜支撑焊接在基准钢环的中部，并与基准钢环所在的平面呈倾斜状态，多个型钢斜支撑沿着基准钢环的环体分布。
本实用新型进一步的技术方案：所述基准钢环是由两个半圆环拼成一个整圆钢环，基准钢环内径、外径同隧道用钢筋混凝土管片相同。
本实用新型进一步的技术方案：所述型钢固定件和型钢斜支撑分别通过与基准钢环的接触点焊接，型钢固定件和型钢斜支撑的另一端分别焊接在隧道二次衬砌内的预埋钢板上；所述钢管斜支撑和钢管水平支撑的直径均大于基准钢环的环体宽度，钢管斜支撑和钢管水平支撑的一端分别通过钢板与基准钢环焊接，钢管斜支撑的另一端分别与隧道结构底部的预埋钢板焊接，钢管水平支撑的另一端支顶在二衬回填混凝土上。
本实用新型较优的技术方案：所述型钢固定件有4～8根，采用工字钢或H型钢，对称设置在基准钢环外缘上、下、左、右侧。
本实用新型较优的技术方案：所述型钢斜支撑采用宽度为200～250mm的H型钢，其数量有22～28根，等距分布在基准钢环未焊接钢管斜支撑和钢管水平支撑的位置。
本实用新型较优的技术方案：所述钢管斜支撑有两根，对称设置在基准钢环两侧中部，钢管壁厚10～20mm，直径为400～609mm。
本实用新型较优的技术方案：所述钢管水平支撑有三根，等距设置在基准钢环的下部，其中一根设置在基准钢环的最下端，钢管壁厚10～20mm，直径为400～609mm。
本实用新型结构简单，单个构件重量轻，特别是在隧道有限空间内构件便于安装和拆除。该反力架是由两个半圆形钢环组成的环形，并沿着钢环体设有多个支撑，克服了常规基准钢环配以矩形框架类型反力架在隧道内始发时大量耗费人力物力、耗时较长等缺陷，大大提高了隧道始发效率，节约成本；同时，本实用新型所述的反力架具备较好稳定性，使用时安全可靠。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型安装横向剖视图；
图3是本实用新型安装纵向剖视图；
图4是基准钢环的截面图。
图中：1—基准钢环，1-1—钢板，2—型钢固定件，3—型钢斜支撑，4—钢管斜撑，5—钢管直撑，6—隧道二次衬砌内的预埋钢板，7—隧道结构底部的预埋钢板，8—二次混凝土。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步的进行清楚、完整地描述。如图1所示的一种用于隧道盾构始发的反力架，包括基准钢环1、钢管斜支撑4、钢管水平支撑5和多个型钢斜支撑3，所述基准钢环1是由两个大小形状相同的半圆环拼成一个整圆钢环，基准钢环1内径、外径同隧道用钢筋混凝土管片相同，基准钢环1的上下两个半圆通过法兰螺栓连接而成，如图4所示，基准钢环1的上下半圆均由钢板焊接而成，为防止受力较大变形，在钢环构件内部设置肋板，肋板位置与型钢固定件2、H型钢斜支撑3、钢管斜支撑4和钢管水平支撑5位置对应。
如图2和图3所示，所述钢管斜支撑4、钢管水平支撑5和多个型钢斜支撑3均焊接在基准钢环1朝向盾构机相反的一面，所述钢管水平支撑5有三根，均使用直径大于基准钢环1环体的宽度、壁厚不小于10mm的钢管制成，三根钢管水平支撑5等距设置在基准钢环1的下部，其中一根焊接在基准钢环1的最下端，另外两根以最下端的一根水平支撑5为中轴线对称设置，三根钢管水平支撑5的另一端支顶在二衬回填混凝土8上，三根钢管水平支撑5焊接之后与基准钢环1所在的平面垂直。所述钢管斜支撑4有两根，均采用钢管壁厚10～20mm，直径为400～609mm的钢管制成，两根钢管斜支撑4一端与基准钢环1焊接，两根钢管斜支撑4对称焊接在基准钢环1两侧中部(既两个半圆环体连接的部位)，两根钢管斜支撑4的另一端焊接在隧道结构底部的预埋钢板7上。由于水平支撑5和钢管斜支撑4的直径均大于基准钢环1环体的宽度，所以在于基准钢环1的环体焊接时，先要在焊接点焊接一块钢板，然后将水平支撑5和钢管斜支撑4焊接到该钢板1-1上，焊接好的两根钢管斜支撑4与基准钢环1所在的平面呈倾斜状态，作为基准钢环1的主要支撑。所述型钢斜支撑3采用宽度为200～250mm的H型钢，其数量有22～28根，等距焊接在基准钢环1未焊接钢管斜支撑4和钢管水平支撑5的位置，沿着基准钢环1的环体分布呈环形，多根型钢斜支撑3一端与基准钢环1的环面通过接触点焊接，另一端呈散射状分布并焊接在隧道内壁二次衬砌内的预埋钢板6上，H型钢斜撑3固定于盾构掘进反方向，总体为盾构始发提供主要反力。
如图1所示，在基准钢环1的外缘分散设置有多根与隧道二次衬砌内的预埋钢板6焊接的型钢固定件2，所述型钢固定件2有4～8根，采用工字钢或H型钢，对称设置在基准钢环1外缘上、下、左、右侧，最佳设置有8根型钢固定件2，上下两个半圆各设有四个，型钢固定件2外端焊接于隧道二次衬砌内的预埋钢板6上，内端直接焊接于基准钢环1外侧，通过型钢固定件2可将基准钢环1准确定位于设计位置，并通过长度调节基准钢环1空间位置。型钢固定件2的布置形式使基准钢环1更加稳定，增加了后续其他操作的安全性，型钢固定件2材料采用工字钢或H型钢。
本实用新型安装时：如图2所示，首先将两根半圆形环体分别通过四个型钢固定件2固定在隧道内合适的位置，并将两个个半圆形环体连接成一个整体，如图3所示，在基准钢环1和型钢固定件2固定完成后，将H型钢斜支撑3逐根焊接于基准钢环1背面和隧道二次衬砌内的预埋钢板6上，可以增减H型钢斜支撑3的数量和选择H型钢材料型号，以此来保证不同的设计反力，H型钢斜支撑3在基准钢环1左右两侧均匀对称布置，以此增加受力时的结构稳定性，然后将两根钢管斜支撑4分别通过钢板焊接在两根半圆形基准钢环连接的位置，对称布置，钢管斜支撑4下端焊于回填混凝土中预埋钢板上，为盾构始发提供单根支撑构件较大反力；最后焊接三根钢管水平支撑5，三根钢管水平支撑5水平对称布置于基准钢环1底部，同样通过钢板与基准钢环1焊接，另一端垂直支顶在二衬回填混凝土上。使用时，如图3所示，拼装成环的负环管片由盾构机千斤顶顶推脱出盾尾，紧贴在基准钢环1上，将力传递给整个所述特殊反力架。最后反力架再将力传递给已成型二衬混凝土结构。
Claims (7)
1.一种用于隧道盾构始发的反力架，其特征在于：包括基准钢环(1)、钢管斜支撑(4)、钢管水平支撑(5)和多个型钢斜支撑(3)，在基准钢环(1)的外缘分散设置有多根与隧道二次衬砌内的预埋钢板(6)焊接的型钢固定件(2)；所述钢管斜支撑(4)、钢管水平支撑(5)和多个型钢斜支撑(3)均焊接在基准钢环(1)朝向盾构机相反的一面，钢管水平支撑(5)焊接在基准钢环(1)的下部，并与基准钢环(1)所在的平面垂直，钢管斜支撑(4)焊接在基准钢环(1)的中部，并与基准钢环(1)所在的平面呈倾斜状态，多个型钢斜支撑(3)沿着基准钢环(1)的环体分布。
2.根据权利要求1所述的一种用于隧道盾构始发的反力架，其特征在于：所述基准钢环(1)是由两个半圆环拼成一个整圆钢环，基准钢环(1)内径、外径同隧道用钢筋混凝土管片相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于隧道盾构始发的反力架，其特征在于：所述型钢固定件(2)和型钢斜支撑(3)分别通过与基准钢环(1)的接触点焊接，型钢固定件(2)和型钢斜支撑(3)的另一端分别焊接在隧道二次衬砌内的预埋钢板(6)上；所述钢管斜支撑(4)和钢管水平支撑(5)的直径均大于基准钢环(1)的环体宽度，钢管斜支撑(4)和钢管水平支撑(5)的一端分别通过钢板(1-1)与基准钢环(1)焊接，钢管斜支撑(4)的另一端分别与隧道结构底部的预埋钢板(7)焊接，钢管水平支撑(5)的另一端支顶在二衬回填混凝土(8)上。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于隧道盾构始发的反力架，其特征在于：所述型钢固定件(2)有4～8根，采用工字钢或H型钢，对称设置在基准钢环(1)外缘上、下、左、右侧。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于隧道盾构始发的反力架，其特征在于：所述型钢斜支撑(3)采用宽度为200～250mm的H型钢，其数量有22～28根，等距分布在基准钢环(1)未焊接钢管斜支撑(4)和钢管水平支撑(5)的位置。
6.根据权利要求1或2所述的一种用于隧道盾构始发的反力架，其特征在于：所述钢管斜支撑(4)有两根，对称设置在基准钢环(1)两侧中部，钢管壁厚10～20mm，直径为400～609mm。
7.根据权利要求1或2所述的一种用于隧道盾构始发的反力架，其特征在于：所述钢管水平支撑(5)有三根，等距设置在基准钢环(1)的下部，其中一根设置在基准钢环(1)的最下端，钢管壁厚10～20mm，直径为400～609mm。
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