CN208564567U - 一种方便盾构风井负环管片拆除的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种方便盾构风井负环管片拆除的装置，包括配合使用的支撑支座、中间钢构管片环及组合式封顶块，所述支撑支座安装在风井的混凝土导台钢轨上，用于支撑负环，所述中间钢构管片环使用时设置在隧道洞口处，位于负环和零环之间，包括第一钢构管片环及第二钢构管片环，所述第一钢构管片环及第二钢构管片环均由多个钢构管片连接构成，并通过连接结构连接，利用连接结构调整二者之间的距离，所述的负环的封顶块采用组合式封顶块，使用本实用新型的拆除装置拆除负环，难度小、安全性高，施工周期短、费用低，本实用新型中的支撑支座、中间钢构管片环及组合式封顶块可重复使用，利于降低施工材料。

Description

一种方便盾构风井负环管片拆除的装置

技术领域

本实用新型涉及盾构施工设备技术领域，具体涉及一种方便盾构风井负环管片拆除的装置。

背景技术

盾构施工中，经常遇到盾构空推过风井隧道、类似于风井的盾构区间隧道结构，一般情况下风井长度20～40m，盾构穿过风井需整环拼装管片通过后二次始发，始发后负环需拆除，以提供相关拆除设备、设施的安装空间。

负环由多块弧形负环管片拼接构成，包括标准块、临结块及封顶块，盾构空推过风井负环管片的拼装方法同正常掘进的管片拼装相同，所不同之处是盾构施工完成后需拆除负环以提供设备(设施)的安装空间。风井实际施工中一般只预留长4～5m、宽6～7m的材料吊装孔，管片与其上部顶部间隙一般不足1.0m，甚至小到0.5m，通常拆除方法为，在风井顶板预埋吊环，用手拉葫芦人工拆除，拆除空间小、风险大。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种方便盾构风井负环管片拆除的装置，解决了负环管片拆除难度大、风险高、工期长、费用高的系列弊端。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种方便盾构风井负环管片拆除的装置，包括配合使用的支撑支座、中间钢构管片环及组合式封顶块，所述支撑支座安装在风井的混凝土导台钢轨上，用于支撑风井处铺设的中间钢构管片环及多个由负环管片构成的负环，所述中间钢构管片环使用时设置在隧道洞口处，位于负环和零环之间，包括第一钢构管片环及第二钢构管片环，所述第一钢构管片环及第二钢构管片环均由多个钢构管片构成，并通过连接结构连接，利用连接结构调整二者之间的距离，所述的负环的封顶块采用组合式钢构封顶块。

进一步的，所述支撑支座包括与混凝土导台上的钢轨可滑动连接的滑靴，所述滑靴上固定有支撑板，所述支撑板与滑靴垂直布置，一端固定于滑靴上，另一端具有倾斜面，所述倾斜面上固定有托板，所述托板用于支撑负环。

进一步的，所述滑靴采用槽钢，扣接在混凝土导台的钢轨上。

进一步的，所述钢构管片的端面形状与尺寸与相对应的负环管片或零环管片端面的宽度及弧度相同，弧长小于相对应的负环管片或零环管片尺寸。

进一步的，所述连接结构包括固定于第一钢构管片环端面的H型钢及第二钢构管片环端面上与H型钢相对应的支撑耳板，所述H型钢的腹板上加工螺栓孔及第一销孔，所述支撑耳板上加工与螺栓孔相对应的螺栓长孔及与第一销孔相对应的第二销孔，第一销孔及第二销孔中插入定位销，对第一钢构管片环及第二钢构管片环进行定位，长螺栓孔及螺栓孔中插入高强度螺栓，高强度螺栓上旋紧螺母对第一钢构管片环及第二钢构管片环进行紧固。

进一步的，所述组合式封顶块包括第一弧形端板及第二弧形端板，所述第二弧形端板的弧长大于第一弧形端板的弧长，第一弧形端板及第二弧形端板两端可拆卸的连接侧板。

进一步的，所述连接侧板位于第一弧形端板及第二弧形端板一侧的表面固定有连接耳板，所述第一弧形端板及第二弧形端板上设有连接槽钢，通过螺栓将连接耳板及连接槽钢固定连接，实现连接侧板与第一弧形端板及第二弧形端板的固定。

进一步的，所述连接槽钢上设有安装孔，方便将连接槽钢与连接耳板进行固定。

一种方便盾构风井负环管片拆除的装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：盾构接收前预先浇注混凝土导台，安装导轨。

步骤2：盾构接收隧道洞门处零环，封堵洞门，同步注浆、二次注浆。

步骤3：将第一钢构管片环与零环固定连接，将第二钢构管片环的支撑耳板插入相应的第一钢构管片环H型钢的腹板两侧，插入定位销，并插入高强度螺栓，旋紧紧固螺母，使第一钢构管片环与第二钢构管片环紧固连接。

步骤4：盾构向前推进，依次拼装负环，拼装负环时，封顶块采用组合式封顶块。

步骤5：风井处盾构施工完成后，拔出定位销，松动高强度螺栓，调整第一钢构管片环及第二钢构管片环之间的距离，使中间钢构管片环与负环存在间隙，卸载掉负环之间及负环与中间钢构管片环之间的纵向应力，拆除中间钢构管片环，吊出井口。

步骤6：对负环进行分组，3-5环负环为一组，同一组内负环利用槽钢连接为一整体，拆除相邻组之间的负环纵向连接螺栓。

步骤7：拆除负环上的组合式封顶块，卸除负环管片之间的环向应力，拆除进口附近的负环，吊出井口，然后将与其相邻的一组负环利用电瓶车拖至井口，进行拆除后，吊出井口，采用相同方法依次拆除其他组负环，待全部负环吊出井口后，铺设电瓶车轨道，恢复正常电瓶车通行，完成负环拆除工作。

进一步的，所述步骤4中，组合式封顶块设置在负环的4点和8点位置，方便施工人员的内外沟通及出入。

进一步的，所述步骤4中，组合式封顶块的安装方法为：先将第一弧形端板固定于与其相邻负环的组合式封顶块上，然后将连接侧板固定在第一弧形端板的两端，将连接侧板与其所在负环的相邻负环管片紧固，最后将第二弧形端板固定在两个连接侧板上。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的方便盾构风井负环管片拆除的装置，具有中间钢构管片环，使用时，通过中间钢构管片环，可以卸除负环之间的纵向应力，具有组合式封顶块，拆除时，可卸除负环管片之间的环向应力，极大的降低了拆除难度，降低了安全风险。

2.本实用新型的方便盾构风井负环管片拆除的装置，具有支撑支座，方便将负环管片利用隧道内现有的电瓶车拖至井口位置，方便了负环的拆除及吊装工作，提高了拆除效率，缩短了施工工期，减小了施工费用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型使用状态参考图；

图2为本实用新型支撑支座主视示意图；

图3为本实用新型支撑支座侧视示意图；

图4为本实用新型中间钢构管片环侧视示意图；

图5为本实用新型第一钢构管片环端面示意图；

图6为本实用新型第二钢构管片环端面示意图；

图7为本实用新型支撑耳板结构示意图；

图8为本实用新型支撑耳板与H型钢配合示意图；

图9为本实用新型第一钢构管片环与第二钢构管片环配合示意图；

图10为本实用新型图9中的A处放大图；

图11为本实用新型组合式封顶块结构示意图；

图12为本实用新型负环与支撑支座配合示意图；

其中，1.支撑支座，1-1.滑靴，1-2.支撑板，1-3.托板，2.中间钢构管片环，2-1.第一钢构管片环，2-1-1.H型钢，2-1-1-1.腹板，2-1-2.纵向连接螺栓孔，2-2.第二钢构管片环，2-2-1.支撑耳板，2-2-1-1.第二定位销孔，2-2-1-2.长螺栓孔，2-3.定位销，2-4.高强度螺栓，2-5.螺母，3.组合式封顶块，3-1.第一弧形端板，3-2.第二弧形端板，3-3.连接侧板，3-4.连接耳板，3-5.连接槽钢，3-6.安装孔，3-7.螺栓连接孔，4.混凝土导台，4-1.钢轨，5.负环，6.零环。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

正如背景技术所介绍的，风井实际施工中一般只预留长4～5m、宽6～7m的材料吊装孔，管片与其上部顶部间隙一般不足1.0m，甚至小到0.5m，通常拆除方法为，在风井顶板预埋吊环，用手拉葫芦人工拆除，拆除空间小、风险大，针对上述问题，本申请提出了一种方便盾构风井负环管片拆除的装置。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-12所示，一种方便盾构风井负环管片拆除的装置，包括配合使用的支撑支座1、中间钢构管片环2及组合式钢构封顶块3，所述支撑支座安装在风井的混凝土导台4的钢轨上，用于支撑风井处铺设的中间钢构管片环及多个由负环管片构成的负环5，所述负环由六块负环管片拼装而成，包括三个标准块、两个临结块及一个封顶块，负环管片之间通过螺栓固定连接，本申请中负环管片的连接方式采用现有负环管片的连接方式，在此不进行详细叙述。

所述支撑支座包括与混凝土导台上的钢轨4-1可滑动连接的滑靴1-1，所述滑靴采用槽钢，所述槽钢扣接在混凝土导台两侧的钢轨上，所述滑靴上固定有两个支撑板1-2，所述支撑板与滑靴垂直分布，一端固定于滑靴上，另一端具有倾斜面，所述倾斜面相向分布，所述倾斜面上固定有托板1-3，所述托板倾斜分布，负环放置于两侧的支撑支座上时，倾斜的托板可支撑托住负环管片，实际使用时，负环管片与托板之间的间隙可楔入木楔，确保各支撑支座受力均匀，每个负环对应设置四个支撑支座，每侧具有两个。

所述中间钢构管片环2使用时设置在隧道洞口处，位于负环5和零环6之间，包括由连接结构连接的第一钢构管片环2-1及第二钢构管片环2-2。

所述第一钢构管片环由标准块A1、标准块A2、标准块A3、临结块L1、临结块L2及封顶块K1六个钢构管片构成，所述钢构管片的端面形状与尺寸与相对应的负环管片或零环管片端面的宽度及弧度相同，弧长小于相对应的负环管片或零环管片尺寸，所述标准块A1、标准块A2、标准块A3、临结块L1、临结块L2的一侧端面焊接有三组H型钢，每组包括两个H型钢2-1-1，两个H型钢位于标准块上纵向连接螺栓孔2-1-2的两侧，封顶块K1上焊接有两个H型钢，位于封顶块K1的纵向连接螺栓孔的两侧，所述H型钢的腹板2-1-1-1上设有第一定位销孔及螺栓孔。

所述第二钢构管片环由标准块AⅠ、标准块AⅡ、标准块AⅢ、临结块LⅠ、临结块LⅡ及封顶块KⅡ六个钢构管片构成，其形状尺寸及连接方式与第一钢构管片环的六个钢构管片相同，所述第二钢构管片环的六个钢构管片的一侧端面上焊接有与H型钢向对应的支撑耳板2-2-1，所述支撑耳板上加工与第一定位销孔相对应的第二定位销孔2-2-1-1及与螺栓孔对应的长螺栓孔2-2-1-2，所述支撑耳板的长度小于H型钢长度20-40mm，长螺栓孔的中心距为30mm，使用时，支撑耳板插入到H型钢腹板的两侧，第一定位销孔及第二定位销孔中插入锥形的定位销2-3，对第二钢构管片环的钢管管片安装进行定位，保持其钢构环片高度的一致性，螺栓长孔及螺栓孔中插入高强度螺栓2-4，然后旋紧螺母2-5，实现了第二钢构管片环与第一钢构管片环的固定，使用时，高强度螺栓的紧固摩擦力和定位销剪切力共同承担负环管片产生的轴向压紧力。所述的连接结构指H型钢、支撑耳板、高强度螺栓、定位销及紧固螺母。

风井处负环安装时，封顶块采用组合式封顶块。

所述组合式封顶块3包括第一弧形端板3-1及第二弧形端板3-2，所述第二弧形端板的弧长大于第一弧形端板的弧长，第一弧形端板及第二弧形端板的形状及尺寸应当能够密封负环的临结块之间的空间，制作加工时，可与现有封顶块弧形端面尺寸及形状一致，第一弧形端板及第二弧形端板两端可拆卸的连接侧板3-3。所述连接侧板采用槽钢，槽钢扣在第一弧形端板及第二弧形端板的两端，槽钢内侧面两端焊接连接耳板3-4，第一弧形端板及第二弧形端板内侧面焊接连接槽钢3-5，连接槽钢与连接耳板通过螺栓固定连接，实现连接侧板的固定，连接槽钢上设有安装孔3-6，方便操作人员的组装组合式封顶块的操作。所述第一弧形端板及连接侧板上具有螺栓连接孔3-7，用于与其他负环管片进行连接。

一种方便盾构风井负环管片拆除的装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤1：盾构接收前，根据现场情况，预先浇注混凝土导台，安装导轨，复测导轨标高、洞门标高。

步骤2：盾构接收隧道洞门处拼装零环，盾构推出洞门到接收基座上，封堵洞门，同步注浆、二次注浆，注浆应满足出洞最后10～15环管片稳定性要求。

步骤3：将第一钢构管片环的标准块A1、标准块A2、标准块A3、临结块L1、临结块L2及封顶块K1六个钢构管片与零环相对应的管片通过纵向连接螺栓固定连接，将第二钢构管片环的标准块AⅠ、标准块AⅡ、标准块AⅢ、临结块LⅠ、临结块LⅡ及封顶块KⅡ六个钢构管片的支撑耳板插入相对应的第一钢构管片环钢构管片H型钢的腹板两侧，插入锥形的定位销，保证其高度的一致性，插入高强度螺栓，旋紧紧固螺母，使第一钢构管片环与第二钢构管片环固定连接。

步骤4：盾构向前推进，依次拼装负环，拼装负环时，封顶块采用组合式封顶块。负环拼装时，负环的标准块、临结块利用环向连接螺栓进行连接，封顶块采用组合式封顶块，安装时先将第一弧形端板通过纵向连接螺栓固定于与其相邻负环的负环管片上，然后将连接侧板固定在第一弧形端板的两端，具体方法为：操作人员通过安装孔在连接槽钢和连接耳板的通孔中插入固定螺栓，拧紧固定螺母，实现连接侧板与第一弧形端板的固定，然后采用相同的方法将第二弧形端板安装到连接侧板的两端。

采用相同的方法，依次拼装负环。

步骤5：根据施工工期安排，风井处盾构施工完成，盾构二次始发100m或隧道贯通后开始拆除负环管片，盾构二次始发零环的位置应预先根据设计图纸确定，根据出洞环里程、风井段里程、进洞环设计要求里程，适当调整中间钢构管片环的宽度。

首先拆除中间钢构管片环，拔出定位销，松动高强度螺栓，拆除第二钢构管片环与负环之间的纵向连接螺栓，向第一钢构管片环方向敲击第二钢构管片环的钢构管片，使中间钢构管片环与负环存在20mm-30mm的间隙，卸除中间钢构管片环与负环之间的纵向压紧力，然后拆除中间钢构管片环与零环的连接螺栓，依次拆除中间钢构管片环，由井口处吊出，负环由于卸除了纵向压紧力，可以方便的利用起吊设备将其吊出井口。

步骤6：对负环进行分组，具体的分组数量以管片宽度(质量)、井口尺寸、电瓶车牵引力确定，本实施例中3-5环负环为一组，同一组内部的负环用多个槽钢进行连接，拆除相邻组之间的负环纵向连接螺栓。

步骤7：拆卸组合式封顶块上连接槽钢与连接耳板上的固定螺栓，拆下第一弧形端板及第二弧形端板，卸除负环管片之间的环向应力，然后拆除连接侧板，完成负环的管片之间环向应力的卸除，拆除进口附近的负环，利用吊车吊出井口，然后将与其相邻的一组负环利用电瓶车拖至井口，由于设置了支撑支座，所以方便负环的滑动且不会损坏负环。实际使用时，可在负环与托架之间楔入木楔，保证托板的受力均匀，可在钢轨上涂抹黄油，降低摩擦力，负环进行拆除后，吊出井口，采用相同方法依次拆除其他组负环，待全部负环吊出井口后，铺设电瓶车轨道，恢复正常电瓶车通行，完成负环拆除工作，吊出的负环放置到地面指定位置处。

本申请的另一个实施例2中，所述负环设置两个组合式封顶块，设置在负环的4点和8点位置处，方便施工人员的内外沟通及出入。标准块、临结块数量和尺寸根据实际需要进行相应的改变，其他技术方案与实施例1技术方案相同。

本申请中未详细叙述的部分采用现有负环管片的拼接技术。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种方便盾构风井负环管片拆除的装置，其特征在于，包括配合使用的支撑支座、中间钢构管片环及组合式封顶块，所述支撑支座安装在风井的混凝土导台钢轨上，用于支撑风井处铺设的中间钢构管片环及多个由负环管片构成的负环，所述中间钢构管片环使用时设置在隧道洞口处，位于负环和零环之间，包括第一钢构管片环及第二钢构管片环，所述第一钢构管片环及第二钢构管片环均由多个钢构管片构成，并通过连接结构连接，利用连接结构调整二者之间的距离，所述的负环的封顶块采用组合式钢构封顶块。

2.如权利要求1所述的一种方便盾构风井负环管片拆除的装置，其特征在于，所述支撑支座包括与混凝土导台上的钢轨可滑动连接的滑靴，所述滑靴上固定有支撑板，所述支撑板与滑靴垂直布置，一端固定于滑靴上，另一端具有倾斜面，所述倾斜面上固定有托板，所述托板用于支撑负环。

3.如权利要求2所述的一种方便盾构风井负环管片拆除的装置，其特征在于，所述滑靴采用槽钢，扣接在混凝土导台的钢轨上。

4.如权利要求1所述的一种方便盾构风井负环管片拆除的装置，其特征在于，所述钢构管片的端面形状与尺寸与相对应的负环管片或零环管片端面的宽度及弧度相同，弧长小于相对应的负环管片或零环管片尺寸。

5.如权利要求1所述的一种方便盾构风井负环管片拆除的装置，其特征在于，所述连接结构包括固定于第一钢构管片环端面的H型钢及第二钢构管片环端面上与H型钢相对应的支撑耳板，所述H型钢的腹板上加工螺栓孔及第一销孔，所述支撑耳板上加工与螺栓孔相对应的螺栓长孔及与第一销孔相对应的第二销孔，第一销孔及第二销孔中插入定位销，对第一钢构管片环及第二钢构管片环进行定位，长螺栓孔及螺栓孔中插入高强度螺栓，高强度螺栓上旋紧螺母对第一钢构管片环及第二钢构管片环进行紧固。

6.如权利要求1所述的一种方便盾构风井负环管片拆除的装置，其特征在于，所述组合式封顶块包括第一弧形端板及第二弧形端板，所述第二弧形端板的弧长大于第一弧形端板的弧长，第一弧形端板及第二弧形端板两端可拆卸的连接侧板。

7.如权利要求6所述的一种方便盾构风井负环管片拆除的装置，其特征在于，所述连接侧板位于第一弧形端板及第二弧形端板一侧的表面固定有连接耳板，所述第一弧形端板及第二弧形端板上设有连接槽钢，通过螺栓将连接耳板及连接槽钢固定连接，实现连接侧板与第一弧形端板及第二弧形端板的固定，所述连接槽钢上设有安装孔，方便将连接槽钢与连接耳板进行固定。