專(zhuān)利名稱(chēng)：一種循環(huán)鋪墊式盾構(gòu)空推方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于盾構(gòu)法隧道工程中盾構(gòu)過(guò)站施工的方法，具體涉及盾構(gòu)通過(guò)車(chē)站段及先行修建完成的暗挖法隧道段時(shí)的循環(huán)鋪墊式盾構(gòu)空推方法。
背景技術(shù)：
在城市地鐵建設(shè)過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)以其安全快捷、機(jī)械化和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越被廣泛應(yīng)用，特別是在復(fù)雜工況或復(fù)雜地質(zhì)條件下修建隧道。城市地鐵建設(shè)中，為方便日后旅客出行，隧道區(qū)間一般較短，車(chē)站數(shù)量較多，而且目前國(guó)內(nèi)施工方法中絕大部分是先施工地鐵車(chē)站，然后再施工隧道部分，為保證施工的連續(xù)性和質(zhì)量，一般每個(gè)標(biāo)段都含有幾個(gè)車(chē)站。這種情況下，盾構(gòu)施工完一個(gè)區(qū)間后，必須通過(guò)建成的車(chē)站進(jìn)入下一個(gè)區(qū)間。盾構(gòu)機(jī)過(guò)站施工是多區(qū)間標(biāo)段土建施工中的必經(jīng)階段，也是重點(diǎn)和難點(diǎn)階段，目前盾構(gòu)機(jī)過(guò)站方法有四種方法，分別為①盾構(gòu)機(jī)和后配套臺(tái)車(chē)解體后過(guò)站，即盾構(gòu)機(jī)與后配套臺(tái)車(chē)分開(kāi)，然后分別用額外千斤頂或牽引設(shè)備推動(dòng)或拉動(dòng)盾構(gòu)主機(jī)和臺(tái)車(chē)。②盾構(gòu)完全解體過(guò)站，由于車(chē)站受限盾構(gòu)機(jī)要完全解體后再吊出，在井外進(jìn)行維修，而后下井再拼裝。以上這種方法施工工期長(zhǎng)，施工費(fèi)用高，工序復(fù)雜，施工作業(yè)面較大，安全性低。③盾構(gòu)機(jī)整體牽引過(guò)站，即盾構(gòu)機(jī)不做任何拆卸，由于盾構(gòu)推進(jìn)車(chē)站將不再拼裝管片，自行沒(méi)有推力，只能在外力的牽引作用下在盾構(gòu)導(dǎo)臺(tái)上滑動(dòng)過(guò)站。這種方法雖然為整體過(guò)站，但是其需要較大的牽引設(shè)備，而且由于外拉力的不均勻很容易造成盾構(gòu)的滾動(dòng)和側(cè)移，安全程度低， 需要拉力設(shè)備較大，預(yù)先還要設(shè)立卷?yè)P(yáng)機(jī)固定臺(tái)等施工，沒(méi)有充分發(fā)揮盾構(gòu)機(jī)自身的優(yōu)點(diǎn)。 ④盾構(gòu)機(jī)拼裝管片過(guò)站，這種方法是盾構(gòu)機(jī)到達(dá)車(chē)站后繼續(xù)照常推進(jìn)和拼裝管片，在管片拼裝的同時(shí)，在管片的外部設(shè)立支護(hù)管片的支撐，待盾構(gòu)推進(jìn)到預(yù)定位置后，停下盾構(gòu)機(jī)， 一邊維修盾構(gòu)一邊拆除車(chē)站內(nèi)的多余管片。這種方法雖然發(fā)揮了盾構(gòu)機(jī)自身的優(yōu)點(diǎn)，不需要外來(lái)設(shè)備，但是進(jìn)站后拼裝每環(huán)管片都要做外部支撐，而且還要過(guò)站后還要拆除導(dǎo)臺(tái)上的多余管片，不僅施工工期長(zhǎng)，而且費(fèi)用較高。申請(qǐng)人:申請(qǐng)的中國(guó)專(zhuān)利，發(fā)明名稱(chēng)盾構(gòu)整體自行過(guò)站施工方法，申請(qǐng)?zhí)?200910074375. 1，涉及一種盾構(gòu)整體自行過(guò)站施工方法，其步驟如下過(guò)站導(dǎo)臺(tái)設(shè)置若干組反力孔洞；盾構(gòu)機(jī)接收完畢推上過(guò)站導(dǎo)臺(tái)后，在第一組反力孔洞和盾構(gòu)機(jī)盾尾之間放置半環(huán)管片；在反力孔洞內(nèi)插入反力柱；盾構(gòu)千斤頂推半環(huán)管片，前進(jìn)，待盾構(gòu)千斤頂推出一段距離后，縮回盾構(gòu)千斤頂，吊出半環(huán)管片，拔出反力柱，把反力柱插入相鄰下一組的反力孔洞中，繼續(xù)以上的過(guò)程；循環(huán)前進(jìn)直到把盾構(gòu)機(jī)頂推到預(yù)定位置。本發(fā)明綜合考慮了盾構(gòu)自身優(yōu)勢(shì)和導(dǎo)臺(tái)反力孔柱便捷優(yōu)勢(shì)，循環(huán)工藝簡(jiǎn)單易懂易操作，適合大面積推廣，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分可觀(guān)。但是該施工方法仍然需要制作導(dǎo)臺(tái)，導(dǎo)臺(tái)屬于臨時(shí)設(shè)施，設(shè)計(jì)和施工不會(huì)按照車(chē)站預(yù)定設(shè)計(jì)進(jìn)行，所以盾構(gòu)機(jī)通過(guò)車(chē)站以后，導(dǎo)臺(tái)要拆除掉，然后鑿毛重新澆筑車(chē)站底板。所以盾構(gòu)在導(dǎo)臺(tái)上自行過(guò)站施工方法的施工成本高，材料和人工成本浪費(fèi)。從技術(shù)角度講，本發(fā)明是盾構(gòu)連同托架一起在千斤頂?shù)耐屏ο卵刂撥壵w滑動(dòng)，導(dǎo)軌、托架、盾構(gòu)及千斤頂形成一個(gè)完全封閉的內(nèi)力作用系統(tǒng)，施工方法經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、快捷，安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的用最為簡(jiǎn)潔的方法實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)安全快捷過(guò)站，同時(shí)達(dá)到節(jié)約施工工期和成本方便快捷易操作易普及的效果。本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種循環(huán)鋪墊式盾構(gòu)空推方法，步驟如下
1)、盾構(gòu)到達(dá)前，托架前后分別焊接工字鋼，工字鋼倒扣在鋼軌頂面，工字鋼的型號(hào)與鋼軌配套；
2)、盾構(gòu)接收進(jìn)站推上托架，將盾構(gòu)機(jī)體與托架焊接在一起，盾構(gòu)機(jī)體底部?jī)蓚?cè)焊接若干上抬支點(diǎn)；
3)、托架后方的鋼軌上焊接用于為千斤頂提供反力支撐點(diǎn)的限位；
4)、將千斤頂放在限位和托架之間，千斤頂發(fā)力，推移托架和盾構(gòu)前進(jìn)；
5)、待推移距離達(dá)到千斤頂最大行程后，千斤頂卸力收縮，在限位之前加墊塊，千斤頂支撐于墊塊上繼續(xù)發(fā)力推移托架和盾構(gòu)前進(jìn)，
6)、待推移距離再次達(dá)到千斤頂最大行程后，千斤頂卸力收縮，更換長(zhǎng)度比步驟5)中墊塊長(zhǎng)度長(zhǎng)的墊塊，千斤頂繼續(xù)發(fā)力，
7)、重復(fù)上述步驟6)，直至更換為最大長(zhǎng)度的墊塊；
8)、縮回千斤頂，取出墊塊，在盾構(gòu)兩側(cè)，用千斤頂向上頂推上抬支點(diǎn)，把盾構(gòu)和托架抬起脫離鋼軌；
9)、向前移動(dòng)鋼軌，至限位與托架之間的距離與上述步驟3)限位與托架之間的距離相
同；
10)、重復(fù)上述4)、5)、6)、7)、8)、9)的步驟，直至完成盾構(gòu)與托架的整體過(guò)站過(guò)程。本發(fā)明的另一優(yōu)選方案盾構(gòu)機(jī)體與托架通過(guò)楔形塊焊接在一起。本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明利用了千斤頂在導(dǎo)軌上循環(huán)推進(jìn)把盾構(gòu)機(jī)連同托架一并推進(jìn)，把托架和盾構(gòu)作為一個(gè)整體，規(guī)避了盾構(gòu)上下托架的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了導(dǎo)臺(tái)制作工序，大大節(jié)約了投資，并且推進(jìn)速度快，節(jié)約工期，同時(shí)機(jī)械設(shè)備要求少，施工工藝流程簡(jiǎn)便明了且易操作，適合大面積推廣，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分明顯。


圖1為托架前后焊接工字鋼的示意圖， 圖2為工字鋼和鋼軌的位置關(guān)系示意圖， 圖3為工字鋼與千斤頂?shù)臄嗝骊P(guān)系示意圖， 圖4為焊接楔形塊和上抬支點(diǎn)示意圖，
圖5為千斤頂與限位工作關(guān)系示意圖， 圖6為推進(jìn)工程中加不同尺寸的墊塊的示意圖， 圖7為千斤頂上頂上抬支點(diǎn)把盾構(gòu)連同托架一起抬起的示意圖， 圖中1-盾構(gòu)，2-托架，3-工字鋼，4-鋼軌，5-千斤頂，6-楔形塊，7-上抬支點(diǎn)，8-限位，9-墊塊。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 利用循環(huán)鋪設(shè)軌道(鋼軌)把盾構(gòu)連同下面的基座(托架)一并推進(jìn)過(guò)站， 步驟如下
(1)盾構(gòu)到達(dá)前，托架前后分別焊接長(zhǎng)度為20cm和40cm的工字鋼，工字鋼的型號(hào)與鋼軌配套，工字鋼選取比鋼軌尺寸大且最鄰近的規(guī)格，工字鋼倒扣在鋼軌頂面，如圖1、2所示，工字鋼主要起到托架沿鋼軌推移時(shí)的導(dǎo)向和限位的作用，防止推移的過(guò)程中托架發(fā)生偏移，后面的工字鋼兼有防止后推千斤頂發(fā)力時(shí)失穩(wěn)的作用，如圖3所示。(2)盾構(gòu)接收進(jìn)站推上托架，清理渣土后，用楔形塊把盾構(gòu)機(jī)體和托架焊接到一起，使得盾構(gòu)和托架成為一個(gè)整體。在盾構(gòu)機(jī)體底部左右兩側(cè)同時(shí)焊接若干個(gè)上抬支點(diǎn)，可以為6個(gè)、8個(gè)等，能實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)和托架穩(wěn)定的上抬。如圖4所示。(3)托架后方的鋼軌上焊接一個(gè)限位，用以為千斤頂提供反力支撐點(diǎn)。把千斤頂放在限位和盾構(gòu)托架之間，使千斤頂發(fā)力，推移托架和盾構(gòu)前進(jìn)，如圖5所示。(4)待推移距離達(dá)到千斤頂最大行程后，千斤頂卸力收縮，在千斤頂與鋼軌限位之間更換長(zhǎng)度比步驟3)中墊塊長(zhǎng)度長(zhǎng)的墊塊，千斤頂發(fā)力繼續(xù)推移托架和盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)，如圖 6所示。(5)重復(fù)(4)過(guò)程，直至換成最大長(zhǎng)度的墊塊。(6)縮回千斤頂，取出墊塊。在盾構(gòu)兩側(cè)，用千斤頂向上頂推焊接在盾構(gòu)側(cè)的上抬支點(diǎn)，把盾構(gòu)機(jī)連托架一并抬起約廣2cm，如圖7所示。在此過(guò)程中，兩側(cè)的千斤頂推進(jìn)速度
要一致。(7)向前移動(dòng)鋼軌至限位與托架間的距離與上述(3)中的限位與托架之間的距離相同。(8)重復(fù)(3) (7)過(guò)程，完成盾構(gòu)與托架的整體過(guò)站過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種循環(huán)鋪墊式盾構(gòu)空推方法，其特征在于步驟如下1)、盾構(gòu)(1)到達(dá)前，托架(2)前后分別焊接工字鋼(3)，工字鋼(3)倒扣在鋼軌(4)頂面，工字鋼(3)的型號(hào)與鋼軌(4)配套；2)、盾構(gòu)(1)接收進(jìn)站推上托架(2)，將盾構(gòu)(1)機(jī)體與托架(2)焊接在一起，盾構(gòu)(1) 機(jī)體底部?jī)蓚?cè)焊接若干上抬支點(diǎn)(7)；3)、托架(2)后方的鋼軌(4)上焊接用于為千斤頂提供反力支撐點(diǎn)的限位(8);4)、將千斤頂放在限位(8)和托架(2)之間，千斤頂發(fā)力，推移托架(2)和盾構(gòu)(1)前進(jìn)；5)、待推移距離達(dá)到千斤頂最大行程后，千斤頂卸力收縮，在限位(8)之前加墊塊(9)， 千斤頂支撐于墊塊(9)上繼續(xù)發(fā)力推移托架和盾構(gòu)前進(jìn)，6)、待推移距離再次達(dá)到千斤頂最大行程后，千斤頂卸力收縮，更換長(zhǎng)度比步驟5)中墊塊長(zhǎng)度長(zhǎng)的墊塊，千斤頂繼續(xù)發(fā)力，7)、重復(fù)上述步驟6)，直至更換為最大長(zhǎng)度的墊塊；8)、縮回千斤頂，取出墊塊，在盾構(gòu)兩側(cè)，用千斤頂向上頂推上抬支點(diǎn)(7)，把盾構(gòu)(1) 和托架(2)抬起脫離鋼軌(4);9)、向前移動(dòng)鋼軌(4)，至限位與托架之間的距離與上述步驟3)限位與托架之間的距離相同；10)、重復(fù)上述4)、5)、6)、7)、8)、9)的步驟，直至完成盾構(gòu)(1)與托架(2)的整體過(guò)站過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)鋪墊式盾構(gòu)空推方法，其特征在于盾構(gòu)(1)機(jī)體與托架 (2 )通過(guò)楔形塊(6 )焊接在一起。
全文摘要
本發(fā)明屬于盾構(gòu)法隧道工程中盾構(gòu)過(guò)站施工的方法，具體涉及一種循環(huán)鋪墊式盾構(gòu)空推方法，本發(fā)明的發(fā)明目的，用最為簡(jiǎn)潔的方法實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)安全快捷過(guò)站，同時(shí)達(dá)到節(jié)約施工工期和成本方便快捷易操作易普及的效果。其步驟如下托架前后分別焊接工字鋼，盾構(gòu)機(jī)體與托架焊接在一起，盾構(gòu)機(jī)體底部?jī)蓚?cè)焊接若干上抬支點(diǎn)，托架后方的鋼軌上焊接限位并配套墊塊，用千斤頂推移托架和盾構(gòu)前進(jìn)，直至完成盾構(gòu)與托架的整體過(guò)站過(guò)程。本發(fā)明的有益效果規(guī)避了盾構(gòu)上下托架的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了導(dǎo)臺(tái)制作工序，大大節(jié)約了投資，并且推進(jìn)速度快，節(jié)約工期，同時(shí)機(jī)械設(shè)備要求少，施工工藝流程簡(jiǎn)便明了且易操作，適合大面積推廣，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分明顯。
文檔編號(hào)E21D9/093GK102337900SQ20111027509
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者常乃超, 張俊兵, 徐建中, 辛振省, 鄭保才 申請(qǐng)人:中鐵三局集團(tuán)有限公司