CN220451878U - 一种盾构整体始发的施工结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盾构整体始发的施工结构，能够解决现有技术中需要大开挖盾构工作井的问题；本实用新型的盾构整体始发的施工结构，包括始发竖井或始发竖井和接收竖井，并采用掘进机法或矿山法施作始发通道，始发竖井内施作有支护结构Ⅰ，接收竖井内施作有支护结构Ⅱ，始发通道与支护结构Ⅰ相贯处设有门洞结构Ⅰ，始发通道与支护结构Ⅱ相贯处设有门洞结构Ⅱ。作为优选方案：所述始发通道的长度不小于盾构后配套台车的长度。本实用新型采用竖井掘进机或传统沉井法施工始发竖井和接收竖井，并采用掘进机法或矿山法，优选顶管法施工整体始发通道，能够实现盾构整体始发，减少后配套多次连接转换；避免大开挖，占用地面空间小，减小对周边环境的影响。

Description

一种盾构整体始发的施工结构

技术领域

本实用新型涉及盾构始发技术领域，特别是指一种盾构整体始发的施工结构。

背景技术

盾构法施工具有施工安全、施工速度快、对周边环境影响小、管片质量有保障等优点，在地下工程中的应用越来越广泛。盾构机始发掘进需要设置始发井，始发井兼做盾构掘进过程中的出渣和物料运输口，是盾构工程中的重要组成部分。

盾构始发井通常采用明挖法施工，因盾构机较长，主机和后配套的总长度通常在90m左右，当盾构机采用整体始发方案时，要求始发井具有较长的纵向尺寸，才能够满足主机和后配套的始发空间要求；当采用分体始发时，后配套需要临时放置在地面，要求较大的地面空间，并且分体始发时，后配套需要二次下井、连接，施工工序多，对施工工期有一定影响。

城市中的盾构隧道往往位于交通繁忙、管线众多的繁华城区，很多时候地面空间无法满足整体始发和分体始发的空间要求。申请号为CN201710060553.X的暗挖施工始发井和吊装井结合的盾构侧始发掘进施工方法及结构中提出一种利用暗挖法施工盾构始发空间的方法，能够显著减小盾构始发对地面空间的占用，但其存在以下明显缺点：（1）从明挖始发井暗挖大断面始发通道，施工风险大、工期长；（2）从始发井下吊盾构机后，盾构机需要通过始发通道横移，施工难度大。

因此，设计一种更加安全、便利的盾构始发井，能够在占用较小地面空间的情况下满足整体始发的要求非常有必要，以满足盾构工程在始发场地紧张的情况下能够正常整体始发。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种盾构整体始发的施工结构，能够解决现有技术中需要大开挖盾构工作井的问题，在占用较少地面空间的情况下，能够实现整体始发，减少工序，节约工期。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种盾构整体始发的施工结构，包括始发竖井和掘进机法或矿山法施作的始发通道，所述始发通道的长度不小于盾构后配套台车的长度；始发竖井内施作有支护结构Ⅰ，始发通道与支护结构Ⅰ相贯处设有门洞结构Ⅰ，门洞结构Ⅰ与待开挖的盾构隧道相对应。

采用竖井掘进机或传统沉井法只施作始发竖井，且掘进机法施作始发通道时，始发竖井内设有用于掘进机始发的顶推机构，所述始发通道内采用管片支护和掘进机弃壳施工。顶推掘进至设计位置后，对掘进机进行弃壳，使掘进机弃壳作为支护的一部分，减少支护工序。

作为另一种施工方式，该施工结构还包括接收竖井，接收竖井内施作有支护结构Ⅱ，始发通道与支护结构Ⅱ相贯处设有门洞结构Ⅱ。本发明采用竖井掘进机或传统沉井法施工始发竖井和接收竖井，待始发竖井施工完成后，利用始发竖井作为顶管的始发井，采用顶管法施工整体始发通道，并在接收竖井内完成掘进机的接收。待整体始发通道施工完成后，从始发井下吊并组装盾构主机，同时从始发井或接收井依次下吊后配套台车，并在整体始发通道内完成组装，调试合格后，进行盾构整体始发。

进一步，所述支护结构Ⅰ包括始发井壁支护和始发井底支护，以满足施工需求；支护结构Ⅱ包括接收井壁支护和接收井底支护，以满足施工需求。掘进初始阶段，采用接收竖井作为渣土和材料的进出通道，待掘进一段距离后，可根据现场施工组织，分别利用始发竖井和接收竖井作为出渣和物料运输通道，减小作业干扰。

其中，所述始发井壁支护和接收井壁支护均采用管片结构或现浇结构，即始发竖井与接收竖井采用竖井掘进机或传统沉井法施工，采用管片结构进行支护或采用现浇结构支护。始发井底支护和接收井底支护均采用现浇钢筋混凝土结构。始发井底支护和接收井底支护均采用现浇钢筋混凝土结构。竖井掘进机或传统沉井法施工挖到设计标高时，进行混凝土封底并施做竖井底板形成始发井底支护和接收井底支护。

进一步，所述始发竖井的顶部和接收竖井的顶部均设置有竖井圈梁。竖井施工前，先施工竖井圈梁，进行竖井锁口。

采用竖井掘进机或传统沉井法施工始发竖井和接收竖井，且掘进机法施作始发通道时，始发竖井内设有用于掘进机始发的顶推机构，所述始发通道内采用管片支护。所述管片为钢管片和/或钢筋混凝土管片和/或复合管片。

矿山法施作始发通道时，所述始发通道内采用喷射混凝土初期支护或喷射混凝土初期支护与现浇二衬组成的复合式衬砌。

进一步，盾构隧道与支护结构Ⅰ相贯处设有隧道门洞结构Ⅰ；盾构隧道与支护结构Ⅱ相贯处设有隧道门洞结构Ⅱ。

本实用新型的有益效果为：本实用新型采用竖井掘进机或传统沉井法施工始发竖井和/或接收竖井，并采用掘进机法或矿山法，优选顶管发施工整体始发通道，能够实现盾构整体始发，减少后配套多次连接转换；避免大开挖，占用地面空间小，减小对周边环境的影响。本实用新型采用机械化施工，施工速度快，能够缩短施工工期，并且在盾壳保护下施工安全性得到提高，在施工场地受限的繁华城区更具有适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中本实用新型竖井+顶管法施工始发/接收井平面。

图2为实施例1中本实用新型利用竖井施工整体始发通道剖面图。

图3为实施例1中本实用新型盾构整体始发剖面图。

图4为实施例2中本实用新型竖井+顶管发施工始发/接收井平面图。

图5为实施例2中本实用新型利用竖井施工整体始发通道剖面图。

图6为实施例2中本实用新型盾构整体始发剖面图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，实施例1，一种盾构整体始发的施工结构，包括始发竖井1和接收竖井2，始发竖井1和接收竖井2采用竖井掘进机或传统沉井法施工，始发竖井1与接收竖井2之间设有掘进机法或矿山法施作的始发通道3，掘进机法施作始发通道3时，优选为掘进机法中的顶管法施作完成，掘进机对应顶管机，始发竖井1内设有用于掘进机8始发的顶推机构9，所述始发通道3内采用管片3-1支护。待始发竖井施工完成后，利用始发竖井作为顶管的始发井，采用顶管法施工整体始发通道，并在接收竖井内完成掘进机的接收。始发竖井1和接收竖井2采用竖井掘进机或传统沉井法施工时，始发竖井1内施作有支护结构Ⅰ，接收竖井2内施作有支护结构Ⅱ。始发通道3与支护结构Ⅰ相贯处设有门洞结构Ⅰ12-3，始发通道3与支护结构Ⅱ相贯处设有门洞结构Ⅱ12-4。整体始发通道施工完成后，在接收竖井2内进行掘进机8的接收；采用顶管法施工时，掘进机8采用对应的顶管机。接收前，破除整体始发通道处竖井井壁结构，继续顶推，直至掘进机完全进入接收竖井2内；拆机并吊出掘进机8，施工门洞结构Ⅰ、门洞结构Ⅱ。

本实施例中，所述始发通道3的长度不小于盾构后配套台车的长度。始发通道3施工完成后，把盾构主机10吊入始发竖井内并进行组装，把后配套台车11依次吊运到整体始发通道内并进行组装。整体始发通道的长度根据盾构后配套台车的长度确定；以确保盾构主机10及后配套台车11能进行顺利始发。采用上述结构进行盾构整体始发施工时，只占用地面始发竖井和接收竖井周围的场地，大大减小了对地面空间的占用，在施工场地受限的繁华城区也能够实现盾构整体始发，提高施工效率，相较于传统明挖法的整体始发技术，对地面的影响较小。

本实施例中，在进行竖井施工前，先施工竖井圈梁，进行竖井锁口。即所述始发竖井1的顶部和接收竖井2的顶部均设置有竖井圈梁7。所述支护结构Ⅰ包括始发井壁支护1-1和始发井底支护1-2。支护结构Ⅱ包括接收井壁支护2-1和接收井底支护2-2。掘进初始阶段，采用接收竖井作为渣土和材料的进出通道，待掘进一段距离后，可根据现场施工组织，分别利用始发竖井和接收竖井作为出渣和物料运输通道，减小作业干扰。

作为优选方案，所述始发井壁支护1-1和接收井壁支护2-1均采用管片结构，即始发竖井与接收竖井采用竖井掘进机或传统沉井法施工，采用管片结构进行支护。始发井壁支护1-1和接收井壁支护2-1也可采用现浇结构。始发井底支护1-2和接收井底支护2-2均采用钢筋混凝土结构。竖井掘进机或传统沉井法施工挖到设计标高时，进行混凝土封底并施做竖井底板形成始发井底支护和接收井底支护。

始发竖井1的顶部和接收竖井2施作完成后，始发竖井1内设有用于掘进机8始发的顶推机构9；在始发竖井1内下吊掘进机8，安装顶推机构9，组装调试完成后，破除整体始发通道处竖井井壁结构，开始顶推施工整体始发通道3，并及时跟进整体始发通道管节3-1。所述始发通道3内采用管片3-1支护。所述管片3-1为钢管片和/或钢筋混凝土管片和/或复合管片。所述管片3-1可单独为钢管片或钢筋混凝土管片，也可采用两者的组合，但是在需要开洞部位可采用可拆除的复合管片。

盾构隧道与支护结构Ⅰ相贯处设有隧道门洞结构Ⅰ12-1，盾构隧道与支护结构Ⅱ相贯处设有隧道门洞结构Ⅱ12-2。盾构隧道施工完成后，拆解并吊出盾构机，施工隧道门洞结构Ⅰ、隧道门洞结构Ⅱ。采用上述结构进行盾构整体始发施工时，只占用地面始发竖井和接收竖井周围的场地，大大减小了对地面空间的占用，在施工场地受限的繁华城区也能够实现盾构整体始发，提高施工效率，相较于传统明挖法的整体始发技术，对地面的影响较小。

本实施例具体施工过程如下：

S1，如图1和图2所示，采用竖井掘进机或传统沉井法施工始发竖井1，始发竖井尺寸根据盾构主机10尺寸、掘进机8尺寸及施工要求确定。首先施工竖井锁口圈梁7，然后边开挖边下沉始发井壁支护1-1，开挖到设计标高时，进行混凝土封底并施做竖井底板形成始发井底支护，然后利用同样的方法施工接收竖井及其接收井壁支护2-1和接收井底支护2-2。

S2，在始发竖井1内下吊掘进机8，安装顶推机构9，顶推机构可采用顶推油缸组件，组装调试完成后，破除整体始发通道处竖井井壁结构，利用掘进机顶推施工始发通道3，并及时跟进整体始发通道管节3-1。

S3，整体始发通道施工完成后，在接收竖井2内进行掘进机8的接收。接收前，破除整体始发通道处竖井井壁结构，继续顶推，直至掘进机完全进入接收竖井2内；

S4，拆机并吊出掘进机8，施工门洞结构Ⅰ12-3、门洞结构Ⅱ12-4。

S5，如图3所示，把盾构主机10吊入始发竖井内并进行组装，把后配套台车11依次吊运到整体始发通道内并进行组装，整体始发通道的长度根据盾构后配套台车的长度确定，以确保能正常始发。

S6，盾构机组装调试完成后，破除盾构隧道处井壁结构，开始始发掘进，在掘进的初始阶段，利用接收竖井2出渣和物料运输，进入正常掘进段时，可分别利用始发竖井1和接收竖井2作为出渣和物料运输通道，减小作业干扰。

S7，盾构隧道施工完成后，拆解并吊出盾构机，施工隧道门洞结构Ⅰ12-1和隧道门洞结构Ⅱ12-2。

S8，根据盾构隧道长度、工期筹划，利用始发竖井1、接收竖井2和始发通道3可向一侧掘进，整体始发盾构隧道4-1或整体始发盾构隧道4-2；也可向两侧掘进，先整体始发施工盾构隧道4-1，再整体始发施工盾构隧道4-2。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中盾构整体始发的施工结构包括始发竖井1和掘进机法或矿山法施作的始发通道3，所述始发通道3的长度不小于盾构后配套台车的长度；以确保盾构能正常始发。始发竖井1内施作有支护结构Ⅰ，始发通道3与支护结构Ⅰ相贯处设有门洞结构Ⅰ12-3，门洞结构Ⅰ12-3与待开挖的盾构隧道4-1相对应。

本实施例中采用竖井掘进机或传统沉井法只施作始发竖井，始发通道3优选采用掘进机法中的顶管法施作。顶管法施作始发通道3时，始发竖井1内设有用于掘进机8始发的顶推机构9，掘进机在始发通道内进行弃壳施工，所述始发通道3内采用管片3-1支护。该过程中掘进机8可采用顶管机，所述管片3-1为钢管片和/或钢筋混凝土管片和/或复合管片。

本实施例具体施工过程如下：

S1，采用竖井掘进机或传统沉井法施工始发竖井1，始发竖井尺寸根据盾构主机10尺寸、顶管机尺寸及施工要求确定，首先施工竖井锁口圈梁7，然后边开挖边下沉始发井壁支护1-1，开挖到设计标高处时，进行混凝土封底并施做竖井底板形成始发井底支护。

S2，在始发竖井1内下吊顶管机，安装顶推油缸9，顶推机构可采用顶推油缸组件，组装调试完成后，破除整体始发通道处竖井井壁结构，开始顶推施工整体始发通道3，并及时跟进整体始发通道管节3-1。

S3，顶推掘进至设计位置后，对顶管机进行弃壳，弃壳可作为尾端支护的一部分，减少支护工序，然后拆除顶管机内部管路、油缸等设备，并原路吊出。

S4，施工整体始发通道洞门结构12-3。

S5，如6所示，把盾构主机10吊入始发竖井内并进行组装，把后配套台车11依次吊运到整体始发通道内并进行组装。整体始发通道的长度根据盾构后配套台车的长度确定。

S6，盾构机组装调试完成后，破除盾构隧道处井壁结构，开始始发掘进，在掘进的初始阶段，利用盾构隧道出渣和物料运输，进入正常掘进段时，可利用始发竖井1作为出渣和物料运输通道。

实施例3：

本实施例与实施例1或2的区别在于：本实施例中采用矿山法施作始发通道3时，所述始发通道3内采用喷射混凝土初期支护或喷射混凝土初期支护与现浇二衬组成的复合式衬砌。

其他结构与实施例1或2相同。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盾构整体始发的施工结构，其特征在于：包括始发竖井（1）和掘进机法或矿山法施作的始发通道（3），所述始发通道（3）的长度不小于盾构后配套台车的长度；始发竖井（1）内施作有支护结构Ⅰ，始发通道（3）与支护结构Ⅰ相贯处设有门洞结构Ⅰ（12-3），门洞结构Ⅰ（12-3）与待开挖的盾构隧道相对应；所述支护结构Ⅰ包括始发井壁支护（1-1）和始发井底支护（1-2）。

2.根据权利要求1所述的盾构整体始发的施工结构，其特征在于：掘进机法施作始发通道（3）时，始发竖井（1）内设有用于掘进机（8）始发的顶推机构（9），掘进机（8）在所述始发通道（3）内进行弃壳施工，始发通道（3）内采用管片（3-1）支护。

3.根据权利要求1所述的盾构整体始发的施工结构，其特征在于：还包括接收竖井（2），接收竖井（2）内施作有支护结构Ⅱ，始发通道（3）与支护结构Ⅱ相贯处设有门洞结构Ⅱ（12-4）。

4.根据权利要求3所述的盾构整体始发的施工结构，其特征在于：所述支护结构Ⅱ包括接收井壁支护（2-1）和接收井底支护（2-2）。

5.根据权利要求4所述的盾构整体始发的施工结构，其特征在于：所述始发井壁支护（1-1）和接收井壁支护（2-1）均采用管片结构或现浇结构，始发井底支护（1-2）和接收井底支护（2-2）均采用现浇钢筋混凝土结构。

6.根据权利要求4所述的盾构整体始发的施工结构，其特征在于：所述始发竖井（1）的顶部和接收竖井（2）的顶部均设置有竖井圈梁（7）。

7.根据权利要求3~6任一项所述的盾构整体始发的施工结构，其特征在于：掘进机法施作始发通道（3）时，始发竖井（1）内设有用于掘进机（8）始发的顶推机构（9），所述始发通道（3）内采用管片（3-1）支护。

8.根据权利要求7所述的盾构整体始发的施工结构，其特征在于：所述管片（3-1）为钢管片和/或钢筋混凝土管片和/或复合管片。

9.根据权利要求1~6、8任一项所述的盾构整体始发的施工结构，其特征在于：矿山法施作始发通道（3）时，所述始发通道（3）内采用喷射混凝土初期支护或喷射混凝土初期支护与现浇二衬组成的复合式衬砌。

10.根据权利要求9所述的盾构整体始发的施工结构，其特征在于：盾构隧道与支护结构Ⅰ相贯处设有隧道门洞结构Ⅰ（12-1）；盾构隧道与支护结构Ⅱ相贯处设有隧道门洞结构Ⅱ（12-2）。