CN220599807U - 一种盾构机站内平移系统 - Google Patents

Abstract

一种盾构机站内平移系统，包括纵向平移系统和横向平移系统；纵向平移系统包括轮组、千斤顶、夹轨器、轨道，轮组通过牛腿焊接在前盾、中盾的重心位置，轨道为纵向铺设的轨道，千斤顶悬吊焊接于盾尾外壁，夹轨器落于轨道上；横向平移系统包括上层平移平台和下层铺底钢板，上层平移平台为与盾体一体移动的型钢工装，自上而下为盾体、轮组、轨道及平移钢板条，两条钢板条的中心位置纵向固定单根轨道，内侧附加4根型钢以加强平移系统刚性；与上层平移平台垂直铺设下层铺底钢板，下层铺底钢板固定于混凝土底板上，下层铺底钢板的中心间距与盾体前后轮组焊接位置间距一致。本实用新型平移施工方便快捷、安全可控且盾体工装尽可能简便。

Description

一种盾构机站内平移系统

技术领域

本实用新型涉及使用自制型钢平台体系，实现盾构机站内横向、纵向长距离移动，完成盾构机过站要求。

背景技术

城市地铁施工过程中标准断面隧道大多采用盾构掘进机完成施工任务，这就对设备的吊装提出了一定的特殊要求，包括不限于吊装井口结构、地面承载力要求、面积及场地要求等等。特殊条件下盾构接收井位置并不具备吊装上井条件，这就需要将盾构掘进机在站内移动至合适位置，该过程中盾体主要部件与后配套分离，处于断电工况，无自助动力，需完全靠外部平移体系移动。

目前盾构机站内平移常使用的方法有钢板滑移法、滚轮法、空推法等，但都有一定局限性。中国专利CN113911980A公开了“一种用于盾构机主机站内平移、调头的多向移动装置”，其可以解决站内平移问题，但不足之处是对移动通道空间提出了较高要求，该专利中动作关键是使用4组千斤顶将盾构机整体带托架顶升举起，这就对移动通道净高做出了一定限制，并产生了较大的安全风险。同时上、下一体的移动平台尺寸大、重量大、造价高，也限制了其使用范围；

因此，针对在狭小空间长距离横向、纵向平移并多次交替出现的情况，需采用具备一定通用性的平移体系及平移方法，完成整体平移施工。

实用新型内容

本实用新型提供一种简易盾构机平移体系，解决狭小空间长距离横向及纵向平移交替出现的工况，做到平移施工方便快捷、安全可控且盾体工装尽可能简便。

实用新型的技术方案：

一种盾构机站内平移系统，包括纵向平移系统和横向平移系统。

纵向平移系统包括轮组、千斤顶、夹轨器、轨道，轮组通过牛腿焊接在前盾、中盾的重心位置，轨道为纵向铺设的轮组滚动轨道，千斤顶悬吊焊接于盾尾外壁，夹轨器落于轨道上；通过千斤顶顶推固定于轨道上的夹轨器提供反力，使盾体纵向前移。

横向平移系统包括上层平移平台和下层铺底钢板，上层平移平台为与盾体一体移动的型钢工装，自上而下为盾体、轮组、轨道及平移钢板条，两条钢板条的中心位置纵向固定单根轨道，轨道中心距离与盾体所安装轮组间距一致，移动时盾壳底部需不碰触上层平移平台横向加强型钢撑，此处4根型钢起加强平移系统刚性的作用；下层铺底钢板固定于平移通道基础上，间距按盾体前后轮组焊接位置设置，且与上层平移平台钢板条垂直铺设。盾体横向平移时通过千斤顶顶推固定于铺底钢板条上的反力座提供反力，使上层平移平台及盾体一体移动。

进一步的，移动轮采用特制承重轮组，一组两个，直径300～320mm，宽度160～180mm，轮组内缘宽度110mm，略宽于P43轨道轨面宽度。

进一步的，采用Q235等级50mm钢板做为轮组与盾体的连接牛腿，一组轮组设置两道弧形肋板，弧面贴合于盾体外壳，直角边落于轮组上方，采用角焊缝形式，将盾体重量向下传递至轮组，焊缝等级需满足三级焊缝要求。

进一步的，盾体纵移采利用自制夹轨器与轨道固定为反力支撑，实现盾构机纵向移动。采用钢板及长螺杆加工而成，夹轨器呈反向放置的“凹”字形包裹于轨道之上，整体尺寸长600mm、宽300mm、高220mm，在对应轨道轨腰位置按间距200mm打孔套丝，尺寸与φ24mm螺杆匹配；内丝孔两侧对应，总计6个，便于螺杆旋转顶紧轨腰以固定整个夹轨器做为盾体前移时的反力基座。“凹”字形型钢件内部设置20mm厚肋板，间距200mm设置，总计4块。

进一步的，盾体横向平移时，采用H200型钢将盾体与上层平移平台连接为整体，使其一体移动，上下两层平移钢板间涂抹润滑黄油，并将上层平移钢板打磨坡口便于滑动。反力座采用20mm钢板焊接制作，工作面垂直于铺底钢板，并予以满焊，背后加设2道三角形筋板，与铺底钢板满焊。

实用新型的有益效果：通过纵向平移系统和横向平移系统配合使用，以实现盾体在狭小空间长距离横向、纵向平移并交替出现的工况，并且实现盾体不同方向平移的无缝衔接；通过移动纵向轨道及反力座，能够实现盾体平移工期短、造价低、材料周转率高等特点；通过上层平移平台、盾体与下层铺底钢板间的整体滑动，实现盾体的横向、扭转等特定平移动作要求。

附图说明

图1、图2为本实用新型的盾体、轮组及其他部件布置示意图。

图3为本实用新型的盾体纵向移动体系图。

图4为本实用新型的纵向移动反力座-夹轨器的结构示意图。

图5为本实用新型的横向平移系统中的上层平移平台结构示意图。

图6为本实用新型的横向平移示意图。

图中：1-刀盘，2-前盾，3-中盾，4-尾盾，5-轮组，6-牛腿，7-轨道，8-限位槽钢，9-混凝土底板，10-盾构机，11-千斤顶，12-夹轨器，13-型钢加强撑，14-上层平移钢板，15-下层铺底钢板，16-反力座。

具体实施方式

下面结合附图的实施例进行说明。

图1、图2所示：一种盾构机站内平移系统，盾构机10、轮组5及其他部件布置示意图，盾构机由刀盘1、前盾2、中盾3及尾盾4组成，底部焊接4组轮组用于盾体在轨道7上纵向移动，轮组5与盾体之间通过50mm厚Q235钢板制作的牛腿6焊接固定；2组千斤顶11固定于尾盾4位置，通过千斤顶11顶推固定于轨道上的夹轨器12提供反力，使盾体实现纵向前移。

图 3 所示：轮组5上部通过牛腿6焊接在盾体上，下部落于轨道7上，轨道7间设置限位槽钢8确保轨道7之间距稳定，纵向移动装置整体置于混凝土底板9上。

图 4 所示：夹轨器12与轨道7之间通过螺杆旋转顶紧轨道轨腰以相互固定，夹轨器作为盾体前移时的反力支撑，实现盾构机纵向移动。夹轨器12采用钢板及长螺杆加工而成，夹轨器12呈反向放置的“凹”字形包裹于轨道7之上。夹轨器12整体尺寸长600mm、宽300mm、高220mm，在对应轨道7轨腰位置按间距200mm打孔套丝，尺寸与φ24mm螺杆匹配；内丝孔两侧对应，总计6个，便于螺杆旋转顶紧轨道7以固定整个夹轨器12做为盾体前移时的反力基座。“凹”字形型钢件内部设置20mm厚肋板，间距200mm设置于内丝孔间距正中，总计4块。

图 5 所示：上层平移平台由2块上层平移钢板14加型钢加强撑13组成，钢板正中纵向安装轨道7，间距同已焊接的轮组间距保持一致。

图 6 所示：盾体横向平移时，采用型钢将盾体与上层平移钢板14固定，于下层铺底钢板15上焊接反力座16，通过千斤顶11顶推反力座16以提供反力，使上层平移平台与盾体一体移动。

采用本实用新型盾构机平移体系对某市6号线东延段工程DG1027盾体进行平移，纵向+横向平移长度总计247m，间隔交叉4次。DG1027盾体总重330t，长度8793mm，直径6480mm。

工作过程：

1）纵向平移：盾构机10于接收托架上前移，当刀盘1切口面探出托架端头1.8m，即前盾2重心位置刚出托架时，停止推进，开始焊接前2组轮组5。轮组5上部通过50mm钢板制作牛腿6与盾体焊接，下部落于P43轨道7上，盾构机10继续顶推，行进过程中注意观察滚轮与轨道7间隙，并根据盾构机10的走向利用倒链适当调整轨道，避免卡住滚轮。同时观察盾构机10姿态，避免盾体卡在钢环或托架上，当超出允许范围后及时进行调整。

继续顶推盾构机10，在距离前轮组3.0m的位置焊接后轮组5，随后盾体重量全部落于4组轮组5，并向下传递于P43轨道7上。轮组焊接时采用50mm钢板自制弧形焊接牛腿6，间距300mm设置，要求位置对称，焊缝饱满，焊接质量满足要求。

为了减少阻力，提前在轨道上涂抹润滑黄油；通过2台100t千斤顶11顶伸至夹轨器12上，使盾构机整体前移。

2）横向平移：平移通道下层铺底钢板15需提前铺设，钢板采用1000mm宽，20mm厚，于平移通道通长设置，定位需准确，分别位于前盾2、中盾3的重心位置，即钢板条中心距刀盘1切口距离分别为1.8m及4.8m。钢板条采用锚固筋固定于混凝土底板9之上，锚固筋直径不小于20mm，布置间距1500mm，根据现场实际情况进行适宜调整。下部钢板条连接处采取焊接方式，同时焊缝需打磨平整。底部混凝土基面需确保平整、干净，为铺底钢板铺设提供条件。

盾构机10移动至平移通道位置前，精确定位轨道7位置，在顺延位置设置2张6000m长、1000mm宽、20mm厚上层平移钢板14，平移钢板14中心位置安装6mP43轨道7，轨道7与平移钢板14通过七字型锚固板连接牢固。上层平移钢板14间焊接4根H200型钢加强支撑13，加强支撑13长度2600mm，分别设置于两处横向顶推受力位置，即距6m上层平移钢板14两端距离分别为1.1m及1.9m，间距400mm设置。两层钢板间涂抹润滑黄油，并将上层平移钢板打磨坡口便于滑动。

在平移通道上、下层钢板就位完毕后，将上层平移平台与地面临时固定，平移钢板14上轨面与纵向平移轨道轨面间40mm差值通过钢垫片提前支垫顺接，继续顶推盾构机步进至上层平移平台的轨道上，待盾体轮组移动至下层铺底钢板中心位置时，安装铁鞋，限制盾体前后位移，并采用型钢加固将盾体与上层平移平台连接为整体。

盾构机移动至上层平移平台后，拆除平移平台与地面间的固定，利用2台100t液压千斤顶11顶推上层平移平台整体平移，反力座16焊接于下层铺底钢板15上，随平移步进同步向前移动。千斤顶在推进过程中，严格控制推进速度，及时进行纠偏，防止盾体侧移。千斤顶行程不够时，可通过增加1.5m长200H型钢顶铁来延长行程，直至平移到设计位置。

盾体平移就位后，依据平移线路定位铺设P43轨道，上层平移钢板上轨面与所铺设的纵向移动轨道轨面间40mm差值通过钢垫片提前支垫顺接，轨道通过M24鱼尾螺栓及夹板连接，轨道外侧采用直径20mm锚筋@1500mm锚固，上层平移平台与地面固定。

准备工作完成后，拆除盾体与上层平移平台间的固定连接，安装轨道夹轨器12作为反力基座，采用千斤顶顶推盾体前进至新铺平移轨道上，循环往复，直至步进至设计位置。

Claims (5)

1.一种盾构机站内平移系统，其特征在于：包括纵向平移系统和横向平移系统；纵向平移系统包括轮组、千斤顶、夹轨器、轨道，轮组通过牛腿焊接在前盾、中盾的重心位置，轨道为纵向铺设的轨道，千斤顶悬吊焊接于盾尾外壁，夹轨器安装在轨道上；横向平移系统包括上层平移平台和下层铺底钢板，上层平移平台为轨道、上层平移钢板和型钢加强撑组合而成；自上而下为盾体、轮组、轨道及平移钢板条，上层平移平台两条钢板条的中心位置纵向分别固定单根轨道，轨道中心距离与盾体左右安装轮组间距一致；下层铺底钢板固定于混凝土底板上，间距按盾体前后轮组焊接位置设置，且与上层平移平台钢板条呈垂直铺设平。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机站内平移系统，其特征在于：所述的轮组为4组，每组为两个移动轮；轮组内缘宽度宽于轨道轨面宽度。

3.根据权利要求1所述的一种盾构机站内平移系统，其特征在于：每组轮组通过牛腿焊接在盾体山，牛腿由两道弧形肋板设置，弧面贴合于盾体外壳，直角边落于轮组上方，采用角焊缝形式焊接。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机站内平移系统，其特征在于：所述的夹轨器采用钢板焊接及长螺杆组合而成，夹轨器呈反向放置的“凹”字形包裹于轨道之上，在对应轨道轨腰位置按固定间距打若干套丝孔，套丝孔的尺寸与螺杆匹配；轨道两侧的内丝孔对应布置。

5.根据权利要求1所述的一种盾构机站内平移系统，其特征在于：采用上层平移平台将盾体与上层平移系统连接为整体使其具有一体移动条件，同时将上层钢板打磨坡口以减小钢板间的滑动摩擦力；下层铺底钢板上设置反力座，反力座采用钢板焊接制作，反力座工作面垂直于铺底钢板并予以满焊；反力座背后加设2道三角形筋板并与铺底钢板满焊。