專利名稱：一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地下工程領(lǐng)域，具體涉及一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在隧道掘進(jìn)施工時(shí)，盾構(gòu)一般是從一個(gè)工作井推進(jìn)至另一個(gè)工作井，盾構(gòu)機(jī)從工作井出發(fā)穿過預(yù)留洞圈進(jìn)入土層，即為盾構(gòu)機(jī)出洞，再?gòu)耐翆又型七M(jìn)進(jìn)入另一個(gè)預(yù)留工作井，即為盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞。通常當(dāng)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞時(shí)，封門被拆除，如果盾構(gòu)推進(jìn)地區(qū)土質(zhì)較差或者含砂率較高，則井外土體不能自立，井內(nèi)洞圈的密封裝置還不能阻擋洞外的土體，所以洞口外土體隨之進(jìn)入井內(nèi)，造成地面沉陷或者涌水漏沙，影響附近地下管線和地面建筑物的安全使用，如情況嚴(yán)重，則造成井下無法施工。為了確保地下已有管線的安全和井下的正常施工，通常在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞前進(jìn)行管線 搬遷和對(duì)端頭井外側(cè)進(jìn)行地基加固和土體穩(wěn)定處理，如降水、地基加固、凍結(jié)法等。但是以上的地基加固工藝具有一定的局限性且施工工藝復(fù)雜、施工設(shè)備昂貴。中國(guó)專利“200810042556. I”公開了一種盾構(gòu)進(jìn)洞接收裝置及其進(jìn)洞施工方法，該進(jìn)洞施工方法在隧洞口處密封設(shè)置一腔體，該腔體的上蓋板可向外翻折，同時(shí)通過在腔體內(nèi)加注水和泥漿來模擬隧洞口處的土體壓力環(huán)境，以免盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)在進(jìn)入腔體時(shí)隧洞口處發(fā)生涌水漏沙等現(xiàn)象。但是該方案在具體施工中的弊端也是顯而易見的，將大量的泥漿送入腔體內(nèi)，并且在施工完成后將大量的泥漿排出是一件浩大的工程，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且使施工現(xiàn)場(chǎng)形成臟亂差的場(chǎng)面。因此本領(lǐng)域技術(shù)人員急需一種方案，既可以確保盾構(gòu)機(jī)順利安全地進(jìn)洞又可以確保洞口土體能夠自立、防止盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞時(shí)的土體流失的洞口結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設(shè)置于工作井內(nèi)的進(jìn)洞口處，其主體為一開口腔體，在所述腔體中設(shè)置油缸，油缸的活塞桿前端固定一頂板，通過所述的油缸向頂板提供一個(gè)與盾構(gòu)機(jī)相同的壓力，以使盾構(gòu)機(jī)可順利進(jìn)洞避免進(jìn)洞口處的涌水漏沙發(fā)生。本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成
一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)，具體涉及隧洞、工作井及在所述隧洞中工作的盾構(gòu)機(jī)，其特征在于所述洞口結(jié)構(gòu)主要包括一設(shè)置于隧洞洞口的開口腔體、設(shè)置在所述腔體內(nèi)的油缸框架以及設(shè)置于工作井井壁上的后靠座，所述的油缸框架上至少固定有兩個(gè)油缸，同時(shí)在所述油缸上的活塞桿前端固定有一頂板并緊貼于所述隧洞洞口處的工作井井壁上，其中所述的后靠座與所述油缸框架固定連接以提供反力。所述的開口腔體與工作井井壁之間設(shè)置有密封墊圈。所述頂板上設(shè)置有至少兩塊擋塊，所述擋塊的厚度大于所述盾構(gòu)機(jī)刀盤前端凸出物的厚度。
所述腔體與工作井井壁之間的間隙處設(shè)置有同軸度墊塊，用以確保所述盾構(gòu)機(jī)能夠水平直線運(yùn)動(dòng)。所述油缸上的活塞桿的初始狀態(tài)處于最大行程。所述腔體的長(zhǎng)度至少為盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)度的1/3。所述腔體與后靠座之間設(shè)置有運(yùn)行滑道以使所述盾構(gòu)機(jī)出腔體之后可繼續(xù)滑動(dòng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，既可以使盾構(gòu)機(jī)順利進(jìn)洞又可以確保進(jìn)洞口土體不會(huì)發(fā)生涌水漏沙現(xiàn)象，施工現(xiàn)場(chǎng)整潔衛(wèi)生，洞口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)固，所需部件制造及運(yùn)輸十分方便。



圖I為本發(fā)明中盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞前洞口結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的洞口結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明中盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞示意 圖4為本發(fā)明中設(shè)置于頂板上的擋塊分布示意 圖5為本發(fā)明的優(yōu)選洞口結(jié)構(gòu)示意 圖6為本發(fā)明中盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞至優(yōu)選洞口結(jié)構(gòu)的示意 圖7為本發(fā)明中盾構(gòu)機(jī)在運(yùn)行滑道上的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解
如圖1-7，圖中標(biāo)記1-22分別為工作井I、封門2、井壁3、刀盤4、隧洞5、盾構(gòu)機(jī)6、前端凸出物7、進(jìn)洞口 8、井壁9、油缸框架10、油缸11、腔體12、密封墊圈13、同軸度墊塊14、擋塊15、頂板16、活塞桿17、底座18、支撐桿19、后靠座20、運(yùn)行滑道21、滑輪22。實(shí)施例一如圖2所不,本實(shí)施例屬于地下工程領(lǐng)域,具體涉及一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)。該洞口結(jié)構(gòu)主要包括工作井I、井壁3、井壁9、鋪設(shè)在工作井I地面上的底座18以及設(shè)置在底座18上并緊貼井壁3的腔體12，在所述的腔體12中設(shè)置有油缸框架10,油缸框架10上固定有四個(gè)油缸11,油缸11的活塞桿17前端同時(shí)與頂板16固定在一起，在頂板16的面上均勻設(shè)置四個(gè)擋塊15，擋塊15的厚度大于刀盤4上的前端凸出物7的厚度；同時(shí)在井壁9上設(shè)置一后靠座20，后靠座20上伸出的支撐桿19通過螺栓固定在油缸框架10上，用以為油缸框架10提供反力支撐；其中所述的腔體12與井壁3之間設(shè)置有密封墊圈13，腔體12的長(zhǎng)度大于盾構(gòu)機(jī)6的長(zhǎng)度，盾構(gòu)機(jī)6可被腔體12完全容納。如圖1-4所示，以下為采用該種洞口結(jié)構(gòu)時(shí)盾構(gòu)機(jī)6進(jìn)洞的施工方法
①當(dāng)盾構(gòu)機(jī)6的最前端離封門較近時(shí)停止推進(jìn)施工，拆除設(shè)置在井壁3上的封門2，并在工作井I的地面上鋪設(shè)底座18 ；
②然后利用大型起重機(jī)將兩端開口的腔體12架設(shè)在工作井I內(nèi)的底座18上，并且將腔體12與井壁3緊貼，為確保腔體12與進(jìn)洞口 8處的密封性，在腔體12與井壁3之間設(shè)置有密封墊圈13 ;同時(shí)為確保盾構(gòu)機(jī)6其后能夠在腔體12中的同軸度直線運(yùn)動(dòng)，在腔體12與井壁3之間的接縫處設(shè)置同軸度墊塊14 ；
③其后在腔體12中架設(shè)油缸框架10，油缸框架10上固定有四個(gè)油缸11，油缸11的活塞桿17伸長(zhǎng)至最大行程，活塞桿17的前端同時(shí)與頂板16焊接在一起，其中頂板16在盾構(gòu)機(jī)6進(jìn)洞前緊靠井壁3 ;由于盾構(gòu)機(jī)6的刀盤4上存在有前端凸出物7，因此為了增大頂板16與盾構(gòu)機(jī)6的接觸面積，在頂板16的面上均勻設(shè)置四個(gè)擋塊15，所述的擋塊15的厚度大于刀盤4上的前端凸出物7的厚度；
④當(dāng)油缸框架10安裝完畢之后，為確保油缸框架10在被盾構(gòu)機(jī)6前進(jìn)頂壓時(shí)固定不動(dòng)，在工作井I內(nèi)的井壁9上設(shè) 置一后靠座20，后靠座20上伸出的支撐桿19通過螺栓固定在油缸框架10上，用以為油缸框架10提供反力支撐；
⑤啟動(dòng)盾構(gòu)機(jī)6向前掘進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)6上的刀盤4頂住所述緊貼于井壁3上的頂板16并勻速向前推進(jìn)，此時(shí)油缸11的壓力等于盾構(gòu)機(jī)6作用于頂板16上的壓力，用以模擬一個(gè)進(jìn)洞口 8處土體的壓力防止土體坍塌；盾構(gòu)機(jī)6持續(xù)向前勻速推進(jìn)，直至完全駛離隧洞5進(jìn)入腔體12內(nèi)，此時(shí)盾構(gòu)機(jī)6完成進(jìn)洞工序；停止工作,通過大型起重機(jī)將腔體12連同盾構(gòu)機(jī)6 一同吊尚。實(shí)施例二 如圖1、4、5、6、7所示，本實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選方案，與實(shí)施例一的區(qū)別在于腔體12的長(zhǎng)度變小，腔體12的長(zhǎng)度減小為盾構(gòu)機(jī)6長(zhǎng)度的1/3，由于腔體12的長(zhǎng)度變小無法容納盾構(gòu)機(jī)，因此在后靠座20與腔體12之間設(shè)置一運(yùn)行滑道21，運(yùn)行滑道21具體為半圓形滑道，在其與盾構(gòu)機(jī)6的接觸面上均勻布設(shè)若干滑輪22，以方便其后盾構(gòu)機(jī)6在運(yùn)行滑道21上的推進(jìn)。以下為采用該種洞口結(jié)構(gòu)時(shí)盾構(gòu)機(jī)6進(jìn)洞的施工方法
①當(dāng)盾構(gòu)機(jī)6的最前端離封門較近時(shí)停止推進(jìn)施工，拆除設(shè)置在井壁3上的封門2，并在工作井I的地面上鋪設(shè)底座18 ；
②然后利用大型起重機(jī)將兩端開口的腔體12架設(shè)在工作井I內(nèi)的底座18上，并且將腔體12與井壁3緊貼，為確保腔體12與進(jìn)洞口 8處的密封性，在腔體12與井壁3之間設(shè)置有密封墊圈13 ;同時(shí)為確保盾構(gòu)機(jī)6其后能夠在腔體12中的同軸度直線運(yùn)動(dòng)，在腔體12與井壁3之間的接縫處設(shè)置同軸度墊塊14 ;其中腔體12的長(zhǎng)度為盾構(gòu)機(jī)6長(zhǎng)度的1/3 ；
③由于腔體12長(zhǎng)度較短，因此在腔體12后接運(yùn)行滑道21，所述的滑道21具體為半圓形滑道，在其與盾構(gòu)機(jī)6的接觸面上均勻布設(shè)若干滑輪22，以方便其后盾構(gòu)機(jī)6在運(yùn)行滑道21上的推進(jìn)；
④其后在運(yùn)行滑道21上架設(shè)油缸框架10，油缸框架10上固定有四個(gè)油缸11，油缸11的活塞桿17伸長(zhǎng)至最大行程，活塞桿17的前端同時(shí)與頂板16焊接在一起，其中頂板16在盾構(gòu)機(jī)6進(jìn)洞前緊靠井壁3 ;由于盾構(gòu)機(jī)6的刀盤4上存在有前端凸出物7，因此為了增大頂板16與盾構(gòu)機(jī)6的接觸面積，在頂板16的面上均勻設(shè)置四個(gè)擋塊15，所述的擋塊15的厚度大于刀盤4上的前端凸出物7的厚度；
⑤當(dāng)油缸框架10安裝完畢之后，為確保油缸框架10在被盾構(gòu)機(jī)6前進(jìn)頂壓時(shí)固定不動(dòng)，在工作井I內(nèi)的井壁9上設(shè)置一后靠座20，后靠座20上伸出的支撐桿19通過螺栓固定在油缸框架10上，用以為油缸框架10提供反力支撐；其中所述的支撐桿19可拆卸更換，因此支撐桿19的長(zhǎng)度可視具體施工要求而更換；
⑥啟動(dòng)盾構(gòu)機(jī)6向前掘進(jìn),盾構(gòu)機(jī)6上的刀盤4頂住所述緊貼于井壁3上的頂板16并勻速向前推進(jìn)，此時(shí)油缸11的壓力等于盾構(gòu)機(jī)6作用于頂板16上的壓力，用以模擬一個(gè)進(jìn)洞口 8處土體的壓力防止土體坍塌；盾構(gòu)機(jī)6持續(xù)向前勻速推進(jìn)，當(dāng)活塞桿17被盾構(gòu)機(jī)6壓縮至最小行程時(shí)，暫停盾構(gòu)機(jī)6的推進(jìn)，拆卸所述支撐桿19對(duì)于油缸框架10的固定，向井壁9的方向移動(dòng)油缸框架10，以使活塞桿17再次伸長(zhǎng)至最大行程，并更換較短的支撐桿19對(duì)油缸框架10重新固定；再次啟動(dòng)盾構(gòu)機(jī)6向前勻速推進(jìn)，如此往復(fù)，直至完全駛離隧洞5進(jìn)入腔體12內(nèi)以及運(yùn)行滑道21上，此時(shí)盾構(gòu)機(jī)6完成進(jìn)洞工序；停止工作，通過大型起重機(jī)將盾構(gòu)機(jī)6吊離施工現(xiàn)場(chǎng)。
綜上所述，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的不同需要以及施工設(shè)備的準(zhǔn)備情況，施工人員可自由選擇實(shí)施例一或者實(shí)施例二中的洞口結(jié)構(gòu)，并按照其中的步驟進(jìn)行施工。
權(quán)利要求
1.一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)，具體涉及隧洞、工作井及在所述隧洞中工作的盾構(gòu)機(jī)，其特征在于所述洞口結(jié)構(gòu)主要包括一設(shè)置于隧洞洞口的開口腔體、設(shè)置在所述腔體內(nèi)的油缸框架以及設(shè)置于工作井井壁上的后靠座，所述的油缸框架上至少固定有兩個(gè)油缸，同時(shí)在所述油缸上的活塞桿前端固定有一頂板并緊貼于所述隧洞洞口處的工作井井壁上，其中所述的后靠座與所述油缸框架固定連接以提供反力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的開口腔體與工作井井壁之間設(shè)置有密封墊圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)，其特征在于所述頂板上設(shè)置有至少兩塊擋塊，所述擋塊的厚度大于所述盾構(gòu)機(jī)刀盤前端凸出物的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)，其特征在于所述腔體與工作井井壁之間的間隙處設(shè)置有同軸度墊塊，用以確保所述盾構(gòu)機(jī)能夠水平直線運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)，其特征在于所述油缸上的活塞桿的初始狀態(tài)處于最大行程。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)，其特征在于所述腔體的長(zhǎng)度至少為盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)度的1/3。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)，其特征在于所述腔體與后靠座之間設(shè)置有運(yùn)行滑道以使所述盾構(gòu)機(jī)出腔體之后可繼續(xù)滑動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明屬于地下工程領(lǐng)域，具體涉及一種用于盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的洞口結(jié)構(gòu)。該洞口結(jié)構(gòu)主要包括一設(shè)置于隧洞洞口的開口腔體、設(shè)置在所述腔體內(nèi)的油缸框架以及設(shè)置于工作井井壁上的后靠座，所述的油缸框架上至少固定有兩個(gè)油缸，同時(shí)在所述油缸上的活塞桿前端固定有一頂板并緊貼于所述隧洞洞口處的工作井井壁上，其中所述的后靠座與所述油缸框架固定連接以提供反力。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，既可以使盾構(gòu)機(jī)順利進(jìn)洞又可以確保進(jìn)洞口土體不會(huì)發(fā)生涌水漏沙現(xiàn)象，施工現(xiàn)場(chǎng)整潔衛(wèi)生，洞口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)固，所需部件制造及運(yùn)輸十分方便。
文檔編號(hào)E21D9/06GK102877852SQ201210391918
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者周松, 葛以衡, 盧禮順, 胡勁松, 趙國(guó)強(qiáng), 鄭杰 申請(qǐng)人:上海城建市政工程(集團(tuán))有限公司