CN211038645U - 一种用于辅助盾构机始发的钢套筒装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，包括钢套筒、过渡环、加强环和反力架；钢套筒由主筒体和底部框架构成；主筒体由四节相同长度的筒体拼接而成，每节筒体均由上半圆筒体和下半圆筒体构成；底部框架对应主筒体也分成四节托架，每节托架包括四个承力架、两块连接端板和四块连接筋板；每节托架之间以两块连接端板和四块连接筋板连接；过渡环也由上半圆筒体和下半圆筒体构成，该过渡环的后端法兰连接在主筒体的前端；加强环包括面板、底板和安装在底板上的门板；该加强环的底板连接在主筒体的后端；反力架包括方形框架和六根钢管斜撑。本实用新型的钢套筒装置既能用于盾构机密闭始发和接收，也可以带盾构机过站、顶推和平移。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于辅助盾构机始发的钢套筒装置。
背景技术
盾构施工法是在地面下暗挖隧洞的一种施工方法，它使用盾构机在地下掘进，在防止软基开挖面崩塌或保持开挖面稳定的同时，在机内安全地进行隧洞的开挖和衬砌作业。盾构始发、接收是盾构施工的重大风险点之一，为了确保盾构施工安全，一般都会对洞门端头进行地基加固。传统的地层加固方法有旋喷桩加固法、搅拌桩加固法，常见的还有冻结法、钢板桩置换法、水中到达法、化学注浆加固法或者在上述加固的前提下结合使用降水法(冻结法应急用)。由于以上工法均要求对洞门端头进行各种施工，对围护结构要求较高，且加固质量难以保证，降水施工对周边影响大、水位难以下降到合理深度，仍存在较大风险，在该情况下，钢套筒辅助盾构接收技术便应运而生。钢套筒辅助盾构始发、接收技术主要基于水土压力平衡的理念，以小空间换取大空间、确保盾构始发和到达接收安全、循环利用为核心，为盾构始发、接收提供了新的技术和思路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，它既能用于盾构机密闭始发，也可以实现钢套筒带盾构机过站、顶推以及平移，且拆装方便，设备的损耗小，使用寿命长。
本实用新型的目的是这样实现的：一种用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，包括钢套筒、过渡环、加强环和反力架；
所述钢套筒由主筒体和底部框架构成，其中，
所述主筒体由四节相同长度的筒体拼接而成，每节筒体均由上半圆筒体和下半圆筒体构成，每节上半圆筒体与每节下半圆筒体之间的接合面均焊接连接板并采用螺栓连接；相邻节上半圆筒体之间的接合面以及相邻节下半圆筒体之间的接合面均焊接连接法兰并采用螺栓连接；每节上半圆筒体的外表面上沿纵向均焊接多道加强筋板，沿环向均焊接三道圆弧；每节下半圆筒体的外表面上沿环向均焊接前外圈板、中外圈板和后外圈板，沿纵向均焊接多道加强筋板；
所述底部框架对应所述主筒体也分成四节托架，每节托架包括四个承力架、两块连接端板和四块连接筋板；四个承力架以两两相对的方式焊接在每节下半圆筒体的前外圈板的左右侧底面和后外圈板的左右侧底面上；每个承力架包括一对承力板、一块连接在一对承力板的底面之间的底板、两块一一对应地连接在一对承力板的内端之间和外端之间的端板和两块间隔地连接在一对承力板的中部之间的筋板；两块连接端板各自连接在位于每节下半圆筒体左右侧底面的两个承力架的外端之间；四块连接筋板以两两一对地各自连接在位于每节下半圆筒体左右侧底面的两个承力架的中部之间；每节托架之间也以两块连接端板和四块连接筋板连接；
所述过渡环也由上半圆筒体和下半圆筒体构成，并且上半圆筒体与下半圆筒体之间的接合面焊接连接板并采用螺栓连接；上半圆筒体的后端和下半圆筒体的后端均焊接后端法兰，上半圆筒体的中部和下半圆筒体的中部均焊接一道中部圆弧板；后端法兰和中部圆弧板之间沿纵向焊接多道加强筋板；该过渡环的后端法兰采用螺栓连接在所述主筒体的前端；
所述加强环包括面板、底板、连接在面板和底板之间的加强筋板和安装在底板上的门板构成；所述面板和底板均由上半圆环板和下半圆环板构成，并且上半圆环板和下半圆环板之间的接合面焊接连接板并采用螺栓连接；所述门板由上半圆门板和下半圆门板构成，下半圆门板的下部还设有一扇门，并且上半圆门板和下半圆门板的结合面焊接连接板并采用螺栓连接，该加强环的底板采用螺栓连接在主筒体的后端；
所述反力架包括方形框架和六根钢管斜撑；所述方形框架由一对竖梁和上下横梁构成；六根钢管斜撑以三根一组并呈45°地各自焊接在方形框架的一对竖梁和盾构井的底板之间。
上述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其中，所述主筒体的每节上半圆筒体的连接板与每节下半圆筒体之间的连接板之间设有5mm厚的橡胶垫；相邻节上半圆筒体的连接法兰之间以及相邻节下半圆筒体的连接法兰之间也设有5mm厚的橡胶垫。
上述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其中，所述主筒体的第一节筒体的前顶部设有注入口并安装带有法兰的注入管；第二节筒体的前顶部设有注入口并安装带有法兰的注入管，第二节筒体的中顶部设置带有盖板的方孔，第三节筒体的中顶部和中上部各自设置带有盖板的圆孔。
上述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其中，每节下半圆筒体的内表面的底部通过压板安装两根夹角为60°的钢轨。
上述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其中，每节上半圆筒体内和每节下半圆筒体内均设有一道内部支撑。
上述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其中，所述底部框架的连接端板包括两块各自通过肘板连接在承力板的外侧面的过渡端板和连接在过渡端板之间的主端板。
上述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其中，所述过渡环的前下部设置带有盖板的方孔。
上述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其中，所述方形框架的一对竖梁和上下横梁之间均连接斜撑梁。
本实用新型的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置具有以下特点：钢套筒既可以实现用于盾构机的始发和接收，也可以实现钢套筒带盾构机过站、顶推以及平移，且拆装方便，设备的损耗小，使用寿命长。通过钢套筒这个密闭空间使盾构机在始发前创造穿越土层时的压力环境，确保盾构始发期间洞门密封有效，避免洞门渗漏及控制地表沉降，同时有效控制盾构机始发姿态和洞门封堵注浆效果，降低盾构机始发掘进和后期洞门密封装置拆除施工风险和难度，加快工期。
附图说明
图1是本实用新型的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置的侧视图；
图2是本实用新型的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置的后视图；
图3是本实用新型的钢套筒装置中每节筒体的侧视图；
图3a是图3中的A-A向视图；
图4是本实用新型的钢套筒装置中底部框架的侧视图；
图4a是图4中的B-B向视图；
图4b是图4中的C-C向视图；
图5是本实用新型的钢套筒装置中过渡环的侧视图；
图5a是图5中的D-D向视图；
图6是本实用新型的钢套筒装置中加强环的侧视图；
图6a是图6中的E-E向视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
请参阅图1至图6a，本实用新型的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，包括钢套筒、过渡环3、加强环4和反力架。
钢套筒由主筒体1和底部框架2构成；其中，
主筒体1由四节相同长度的筒体拼接而成，即自后至前依次为第一节筒体11至第四节筒体14，每节筒体均由上半圆筒体111和下半圆筒体112构成，每节上半圆筒体内和每节下半圆筒体内均设有一道内部支撑113；每节上半圆筒体111与每节下半圆筒体112之间的接合面均焊接连接板15，连接板15之间设有5mm厚的橡胶垫并采用螺栓连接；相邻节上半圆筒体111之间的接合面以及相邻节下半圆筒体112之间的接合面均焊接连接法兰16，连接法兰16之间设有5mm厚的橡胶垫并采用螺栓连接；每节上半圆筒体111的外表面上沿纵向焊接多道加强筋板17，沿环向均焊接三道圆弧板18；每节下半圆筒体的外表面上沿环向均焊接前外圈板191、中外圈板192和后外圈板193，沿纵向均焊接多道加强筋板190；每节下半圆筒体112的内表面的底部通过压板安装两根夹角为60°的钢轨10；第一节筒体11的前顶部开设一个注入口并安装带有法兰的注入管110；第二节筒体12的前顶部开设一个注入口并安装带有法兰的注入管110，第二节筒体12的中顶部开设一个带有盖板120的方孔；第三节筒体13的中顶部和中上部各自开设一个带有盖板130的圆孔；
底部框架2对应主筒体1也分成四节托架，每节托架包括四个承力架20、两块连接端板21和四块连接筋板22、23；四个承力架20以两两相对的方式焊接在每节下半圆筒体的前外圈板191的左右侧底面和后外圈板193的左右侧底面上；每个承力架20包括一对承力板200、一块连接在一对承力板200的底面之间的底板201、两块一一对应地连接在一对承力板200的内端之间和外端之间的端板202、203和两块间隔地连接在一对承力板200的中部之间的筋板204、205；两块连接端板21各自连接在位于每节下半圆筒体左右侧底面的两个承力架20的外端之间；四块连接筋板22、23以两两一对的方式各自连接在位于每节下半圆筒体左右侧底面的两个承力架20的中部之间；每节托架之间也以两块连接端板21和四块连接筋板22连接。连接端板21包括两块各自通过肘板211连接在承力板200的外侧面的过渡端板212和连接在过渡端板212之间的主端板210。
过渡环3也由上半圆筒体和下半圆筒体构成，上半圆筒体内和下半圆筒体内均设有一道内部支撑31；上半圆筒体与下半圆筒体之间的接合面焊接连接板32，连接板32之间设有5mm厚的橡胶垫并采用螺栓连接；上半圆筒体的后端和下半圆筒体的后端均焊接后端法兰33，上半圆筒体的中部和下半圆筒体的中部均焊接一道中部圆弧板34；后端法兰33和中部圆弧板34之间沿纵向焊接多道加强筋板35；该过渡环3的后端法兰33采用螺栓连接在第四节筒体14的前端，中间设有5mm厚的橡胶垫；过渡环3的前下部设置带有盖板的方孔30；
加强环4包括面板41、底板42、连接在面板41和底板42之间的加强筋板43和安装在底板42上的门板40构成；面板41和底板42均由上半圆环板和下半圆环板构成，并且上半圆环板和下半圆环板之间的接合面焊接连接板43并采用螺栓连接，中间设有5mm厚的橡胶垫；门板40由上半圆门板和下半圆门板构成，上半圆门板和下半圆门板之间的接合面焊接连接板44并采用螺栓连接，中间设有5mm厚的橡胶垫；下半圆门板的下部还设有一扇门400，并且上半圆门板和下半圆门板的结合面焊接连接板并采用螺栓连接，该加强环4的底板42采用螺栓连接在第一节筒体11的后端，中间设有5mm厚的橡胶垫；
反力架包括方形框架5和六根钢管斜撑6；方形框架5由一对竖梁51、上横梁52和下横梁53构成，一对竖梁51与上横梁52和下横梁53之间均连接斜撑梁53；六根钢管斜撑6以三根一组并呈45°地各自焊接在方形框架5的一对竖梁51和盾构井的底板之间。
本实用新型的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，钢套筒的内径比盾构的外径略大、长度比盾构主机略长的圆筒状钢结构，前端(过渡环3)开口、后端(加强环4)封闭，在盾构始发时，将过渡环3与洞门预埋钢环焊接，这样形成了一个整体密闭的容器，将反力架的六根钢管斜撑6的下端固定在盾构井的底板上，上横梁52采用两根H型钢进行支撑，两根H型钢的后端坐落在盾构井的主体结构梁上；下横梁53采用四个反力牛腿进行支撑，四个反力牛腿的下端坐落在盾构井的底板上。盾构在钢套筒内向外掘进，在钢套筒内的盾构机外部通过两个注入口110灌入充填物，盾构按照正常掘进注浆，确保内外水土平衡，外部水土不会流失。
以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (8)
1.一种用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，包括钢套筒、过渡环、加强环和反力架；所述钢套筒由主筒体和底部框架构成，其特征在于，
所述主筒体由四节相同长度的筒体拼接而成，每节筒体均由上半圆筒体和下半圆筒体构成，每节上半圆筒体与每节下半圆筒体之间的接合面均焊接连接板并采用螺栓连接；相邻节上半圆筒体之间的接合面以及相邻节下半圆筒体之间的接合面均焊接连接法兰并采用螺栓连接；每节上半圆筒体的外表面上沿纵向均焊接多道加强筋板，沿环向均焊接三道圆弧；每节下半圆筒体的外表面上沿环向均焊接前外圈板、中外圈板和后外圈板，沿纵向均焊接多道加强筋板；
所述底部框架对应所述主筒体也分成四节托架，每节托架包括四个承力架、两块连接端板和四块连接筋板；四个承力架以两两相对的方式焊接在每节下半圆筒体的前外圈板的左右侧底面和后外圈板的左右侧底面上；每个承力架包括一对承力板、一块连接在一对承力板的底面之间的底板、两块一一对应地连接在一对承力板的内端之间和外端之间的端板和两块间隔地连接在一对承力板的中部之间的筋板；两块连接端板各自连接在位于每节下半圆筒体左右侧底面的两个承力架的外端之间；四块连接筋板以两两一对地各自连接在位于每节下半圆筒体左右侧底面的两个承力架的中部之间；每节托架之间也以两块连接端板和四块连接筋板连接；
所述过渡环也由上半圆筒体和下半圆筒体构成，并且上半圆筒体与下半圆筒体之间的接合面焊接连接板并采用螺栓连接；上半圆筒体的后端和下半圆筒体的后端均焊接后端法兰，上半圆筒体的中部和下半圆筒体的中部均焊接一道中部圆弧板；后端法兰和中部圆弧板之间沿纵向焊接多道加强筋板；该过渡环的后端法兰采用螺栓连接在所述主筒体的前端；
所述加强环包括面板、底板、连接在面板和底板之间的加强筋板和安装在底板上的门板构成；所述面板和底板均由上半圆环板和下半圆环板构成，并且上半圆环板和下半圆环板之间的接合面焊接连接板并采用螺栓连接；所述门板由上半圆门板和下半圆门板构成，下半圆门板的下部还设有一扇门，并且上半圆门板和下半圆门板的结合面焊接连接板并采用螺栓连接，该加强环的底板采用螺栓连接在主筒体的后端；
所述反力架包括方形框架和六根钢管斜撑；所述方形框架由一对竖梁和上下横梁构成；六根钢管斜撑以三根一组并呈45°地各自焊接在方形框架的一对竖梁和盾构井的底板之间。
2.根据权利要求1所述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其特征在于，所述主筒体的每节上半圆筒体的连接板与每节下半圆筒体之间的连接板之间设有5mm厚的橡胶垫；相邻节上半圆筒体的连接法兰之间以及相邻节下半圆筒体的连接法兰之间也设有5mm厚的橡胶垫。
3.根据权利要求1所述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其特征在于，所述主筒体的第一节筒体的前顶部设有注入口并安装带有法兰的注入管；第二节筒体的前顶部设有注入口并安装带有法兰的注入管，第二节筒体的中顶部设置带有盖板的方孔，第三节筒体的中顶部和中上部各自设置带有盖板的圆孔。
4.根据权利要求1所述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其特征在于，每节下半圆筒体的内表面的底部通过压板安装两根夹角为60°的钢轨。
5.根据权利要求1所述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其特征在于，每节上半圆筒体内和每节下半圆筒体内均设有一道内部支撑。
6.根据权利要求1所述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其特征在于，所述底部框架的连接端板包括两块各自通过肘板连接在承力板的外侧面的过渡端板和连接在过渡端板之间的主端板。
7.根据权利要求1所述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其特征在于，所述过渡环的前下部设置带有盖板的方孔。
8.根据权利要求1所述的用于辅助盾构机始发的钢套筒装置，其特征在于，所述方形框架的一对竖梁和上下横梁之间均连接斜撑梁。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112012753A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-01 | 江苏西尔德建设工程有限公司 | 基于异形延伸钢环的盾构机始发方法 |
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2019
- 2019-12-06 CN CN201922219430.3U patent/CN211038645U/zh active Active
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| CN112012753A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-01 | 江苏西尔德建设工程有限公司 | 基于异形延伸钢环的盾构机始发方法 |
| CN112012753B (zh) * | 2020-09-17 | 2021-07-27 | 江苏西尔德建设工程有限公司 | 基于异形延伸钢环的盾构机始发方法 |
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