CN209444333U - 盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构。所述支撑结构包括设置在中间风井结构内侧墙靠近盾构进洞口处的斜支撑和置于盾构进洞口与盾构出洞口之间的钢支撑；在中间风井结构的进洞侧墙扶臂柱上预埋第一钢板，在中间风井结构的底纵梁上预埋有第二钢板，所述斜支撑一端焊接在第一钢板上，另一端焊接在同侧底纵梁的第二钢板上；所述钢支撑有两根，分别置于盾构进洞口两侧上部，并在中间风井结构的进洞侧墙和出洞端侧墙上部对应焊接钢支撑托架，所述钢支撑的两端分别置于对应侧的两个钢支撑托架上。本实用新型可以确保盾构机进入洞门过程中不产生变形和位移，并可以加快盾构掘进的速度；整个结构施工简单、方便，成本低廉。

Description

盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构

技术领域

本实用新型涉及一种盾构法隧道施工领域，具体是一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构。

背景技术

目前，盾构机已成为地铁施工的一种专用的施工机械，盾构的风险主要集中在盾构的始发阶段、接收阶段和过中间风井阶段。盾构机过中间风井的过程，相当于进行了一次到达、平移、再次始发的过程。根据以往的回填过站经验，盾构机过中间风井，通常采用水土平衡法，通过在风井已完结构内加设内支撑，同时回填塑性改良土至地下水位以上，既达到结构内外侧水土压力平衡，也有利于盾构机土仓压力保持。由于风井主体结构尚未全部完成，只是将地板及侧墙施工完成，中板没有施工完成，未能形成封闭的受力系统，在盾构机进入风井时，由于盾构机推力及扭矩较大，侧墙变形存在极大风险，侧墙一旦变形，将会造成不可估量的损失。

发明内容

本实用新型根据现有技术的不足提供一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构，该结构施工简单，可以确保盾构机进入洞门过程中不产生变形和位移。

本实用新型提供的技术方案：所述一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构，其特征在于：所述支撑结构包括设置在中间风井结构内侧墙靠近盾构进洞口处的斜支撑和置于盾构进洞口与盾构出洞口之间的钢支撑；在中间风井结构的进洞侧墙扶臂柱上预埋第一钢板，在中间风井结构的底纵梁上预埋有第二钢板，所述斜支撑一端焊接在第一钢板上，另一端焊接在同侧底纵梁的第二钢板上；所述钢支撑有两根，分别置于盾构进洞口两侧上部，并在中间风井结构的进洞侧墙和出洞端侧墙上部对应焊接钢支撑托架，所述钢支撑的两端分别置于对应侧的两个钢支撑托架上。

本实用新型较优的技术方案：所述钢支撑托架通过预埋钢板焊接在进洞侧墙或出洞端侧墙内，并在钢支撑托架的预埋钢板、第一钢板和第二钢板的背面均焊接有多根锚筋，并在预埋过程中通过其背面的锚筋与所预埋墙体内的主筋焊接。

本实用新型较优的技术方案：所述钢支撑托架焊接在洞口边缘以外的区域，每个钢支撑托架是由预埋在墙体内竖向钢板、水平焊接在竖向钢板下部的水平钢板和连接在两钢板之间的斜支撑钢板组成。

本实用新型较优的技术方案：所述斜支撑设有两根，两斜支撑相互平行，且每根斜支撑与中间风井结构的底纵梁之间的倾斜角度a为45～60°；且对应预埋在中间风井结构的进洞侧墙扶臂柱的第一钢板和预埋在中间风井结构的底纵梁的第二钢板分别有两块。

本实用新型较优的技术方案：所述预埋在中间风井结构的底纵梁的第二钢板中心位置开设有直径100mm的圆孔。

本实用新型较优的技术方案：所述每根钢支撑的直径为600～800mm,并通过设置在钢支撑和钢支撑托架的预埋竖向钢板间的轴力计预加500KN的轴力。

本实用新型较优的技术方案：所述斜支撑采用H型钢。

本实用新型的有益效果：

(1)支撑结构中的预埋钢板均焊接有锚筋，可以与墙体内的主筋焊接，充分保证了在盾构机推力作用下，侧墙受力不产生变形及位移；

(2)并在进出洞门两侧墙间架设钢支撑，在钢支撑上预加500KN的轴力，在盾构机进洞门期间加强轴力计检测，随时观测轴力变化，及侧墙位移变化，为侧墙在盾构机推力作用下不产生变形及位移提供第二道保障；

(3)在底部预埋的钢板中心位置开设有圆孔，便于在浇筑底纵梁时振动棒能够插入，保证底纵梁混凝土振捣密实；

本实用新型可以确保盾构机进入洞门过程中不产生变形和位移，并可以加快盾构掘进的速度；整个结构施工简单、方便，成本低廉。

附图说明

图1是本实用新型正面结构示意图；

图2是图1中AA剖面图；

图3是图1中BB剖面图；

图4是洞门两侧墙间钢支撑平面示意图；

图5和图6是钢支撑托架的结构示意图；

图7是预埋在扶臂柱上的第一钢板的结构示意图；

图8是预埋在底纵梁上的第二钢板的结构示意图；

图9是图7和图8的俯视图。

图中：1—第一钢板，2—第二钢板，3—钢支撑托架，3-1—竖向钢板，水3-2—水平钢板，3-3—斜支撑钢板，4—钢支撑，5—斜支撑，6—盾构进洞口，7—盾构出洞口，8—扶臂柱，9—底纵梁，10—进洞端侧墙，11—出洞端侧墙，12—锚筋，13—中间风井结构内侧墙。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图1至图4所示的一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构，其特征在于：所述支撑结构包括设置在中间风井结构内侧墙13靠近盾构进洞口6处的斜支撑5和置于盾构进洞口6与盾构出洞口7之间的钢支撑4。如图2所示，在中间风井结构的进洞侧墙扶臂柱8上预埋第一钢板1，在中间风井结构的底纵梁9上预埋有第二钢板2，所述斜支撑5一端焊接在第一钢板1上，另一端焊接在同侧底纵梁9的第二钢板2上；所述斜支撑5设有两根，两斜支撑5相互平行，且每根斜支撑5与中间风井结构的底纵梁9之间的倾斜角度a为45～60°，对应预埋在中间风井结构的进洞端侧墙扶臂柱8的第一钢板1和预埋在中间风井结构的底纵梁9的第二钢板2分别有两块。如图7至图9所示，在第一钢板1和第二钢板2的背面均焊接有多根锚筋12，并在预埋过程中通过其背面的锚筋12与所预埋墙体内的主筋焊接。所述斜支撑5采用H型钢。预埋在中间风井结构的底纵梁9的第二钢板2中心位置开设有直径100mm的圆孔2-1，便于在浇筑底纵梁时振动棒能够插入，保证底纵梁混凝土振捣密实。

如图1和图4所示，所述钢支撑4有两根，分别置于盾构进洞口6两侧上部，并在中间风井结构的进洞端侧墙10和出洞侧墙11上部对应焊接钢支撑托架3；所述钢支撑托架3通过预埋钢板焊接在进洞端侧墙10或出洞侧墙11内，所述钢支撑4的两端分别置于对应侧的两个钢支撑托架3上。如图5和图6所示，所述钢支撑托架3焊接在洞口边缘以外的区域，每个钢支撑托架3是由预埋在墙体内竖向钢板3-1、水平焊接在竖向钢板3-1下部的水平钢板3-2和连接在两钢板之间的斜支撑钢板3-3组成。如图5和图6所示，在钢支撑托架3的预埋钢板背面均焊接有多根锚筋12，并在预埋过程中通过其背面的锚筋12与所预埋墙体内的主筋焊接。并在进出洞门两侧墙间架设钢支撑，在钢支撑上预加500KN的轴力，在盾构机进洞门期间加强轴力计检测，随时观测轴力变化，及侧墙位移变化，为侧墙在盾构机推力作用下不产生变形及位移提供第二道保障。所述每根钢支撑4的直径为800mm,并通过设置在钢支撑4和钢支撑托架3的预埋竖向钢板3-1间的轴力计预加500KN的轴力。

下面结合实施例对本实用新型进一步说明书，如附图1至4中的实施例提供的盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构，其风井主体有两个盾构通道，其两盾构通道的支撑结构相同，其预埋的第一钢板1和第二钢板2均为尺寸700*1000*20mm的钢板，且钢板底部设有直径为25mm的锚筋,24根，1000mm的边上分3列均匀布置，锚固深度为300mm，并与主筋焊接；第二钢板2中心位置预留直径为100mm的圆孔，便于在浇筑底纵梁时振动棒能够插入，保证底纵梁混凝土振捣密实。钢支撑托架3中的预埋钢板3-1采用尺寸为1000*1200*20mm的钢板，且钢板背面焊接有32根直径为25mm的锚筋，锚固深度为300mm，1200mm的边上分3列均匀布置，并与主筋焊接；所述钢支撑直径为800mm，预加轴力为500KN；所述H型钢斜支撑5采用尺寸为400*400mm的H型钢焊接，其焊接部位必须要求满焊，焊缝饱满。

本实用新型的具体施工过程如下：

(1)风井主体结构施工过程中按照预先设计好的位置，在每个盾构进洞口端的扶臂柱8和底纵梁9上预先埋设好第一、第二钢板1、2，并与主筋焊接；并在两个盾构洞的进洞端侧墙10和出洞端侧墙11上对应焊接钢支撑托架4；

(2)在扶臂柱8与底纵梁9间架设预先加工好的H型钢斜支撑5，架设前应进行复测，确保斜支撑5位置准确，斜支撑5的两端与预埋钢板必须满焊，焊缝应饱满，焊缝检测合格后方可回填；

(3)在风井进出洞门两侧墙间架设预先拼装好的直径为800mm的钢支撑，并在架设好的钢支撑上预加500KN的轴力，并在盾构机进洞门过程中进行实时检测。

本实用新型中的H型钢斜支撑5应与预埋在底纵梁和扶臂柱上的预埋钢板满焊，这是确保侧墙不产生变形和位移的第一道保障板；所述架设在进出洞门两侧墙间的直径为800mm并预加有500KN的钢支撑4，在盾构筋进洞门推进过程中加强监测，监测中发现异常，应立即停止推进，这是确保确保侧墙不产生变形的可控的有效措施的第二道保障；H型钢5和钢支撑4共同作用是侧墙在盾构机推力作用不产生变形的有力保障。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，只是本实用新型的一个实施例，以上所述实施例仅表达了本实用新型中某种情况，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构，其特征在于：所述支撑结构包括设置在中间风井结构内侧墙(13)靠近盾构进洞口(6)处的斜支撑(5)和置于盾构进洞口(6)与盾构出洞口(7)之间的钢支撑(4)；在中间风井结构的进洞侧墙扶臂柱(8)上预埋第一钢板(1)，在中间风井结构的底纵梁(9)上预埋有第二钢板(2)，所述斜支撑(5)一端焊接在第一钢板(1)上，另一端焊接在同侧底纵梁(9)的第二钢板(2)上；所述钢支撑(4)有两根，分别置于盾构进洞口(6)两侧上部，并在中间风井结构的进洞侧墙(10)和出洞端侧墙(11)上部对应焊接钢支撑托架(3)，所述钢支撑(4)的两端分别置于对应侧的两个钢支撑托架(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构，其特征在于：所述钢支撑托架(3)通过预埋钢板焊接在进洞侧墙(10)或出洞端侧墙(11)内，并在钢支撑托架(3)的预埋钢板、第一钢板(1)和第二钢板(2)的背面均焊接有多根锚筋(12)，并在预埋过程中通过其背面的锚筋(12)与所预埋墙体内的主筋焊接。

3.根据权利要求1或2所述的一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构，其特征在于：所述钢支撑托架(3)焊接在洞口边缘以外的区域，每个钢支撑托架(3)是由预埋在墙体内竖向钢板(3-1)、水平焊接在竖向钢板(3-1)下部的水平钢板(3-2)和连接在两钢板之间的斜支撑钢板(3-3)组成。

4.根据权利要求1或2所述的一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构，其特征在于：所述斜支撑(5)设有两根，两斜支撑(5)相互平行，且每根斜支撑(5)与中间风井结构的底纵梁(9)之间的倾斜角度a为45～60°；且对应预埋在中间风井结构的进洞侧墙扶臂柱(8)的第一钢板(1)和预埋在中间风井结构的底纵梁(9)的第二钢板(2)分别有两块。

5.根据权利要求1或2所述的一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构，其特征在于：所述预埋在中间风井结构的底纵梁(9)的第二钢板(2)中心位置开设有直径100mm的圆孔(2-1)。

6.根据权利要求1或2所述的一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构，其特征在于：所述每根钢支撑(4)的直径为600～800mm,并通过设置在钢支撑(4)和钢支撑托架(3)的预埋竖向钢板(3-1)间的轴力计预加500KN的轴力。

7.根据权利要求1或2所述的一种盾构机过中间风井时防侧墙变形的支撑结构，其特征在于：所述斜支撑(5)采用H型钢。