專利名稱：一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地下工程領(lǐng)域，具體涉及一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法。
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(guò)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(mén)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(wú)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(kāi)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(guò)在腔體內(nèi)加注水和泥漿來(lái)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(jiàn)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)人員急需一種發(fā)明，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)的土體流失的施工方法。

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，提供一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法，該施工方法通過(guò)在隧洞口處設(shè)置一開(kāi)口腔體，所述腔體內(nèi)設(shè)置有油缸，油缸的活塞桿前端固定一頂板，通過(guò)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
一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法，本施工方法具體涉及隧洞、工作井及在所述隧洞中工作的盾構(gòu)機(jī)，其特征在于所述方法至少包括如下步驟①在所述盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞前，首先拆除設(shè)置于所述工作井井壁上的封門(mén)；②其后在所述工作井地面架設(shè)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞接收裝置，所述的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞接收裝置具體為一緊貼于工作井井壁的開(kāi)口腔體，在所述腔體中設(shè)置有油缸框架，所述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一頂板并緊貼工作井井壁，其中所述油缸上的活塞桿伸長(zhǎng)至最大行程狀態(tài)；③隨后在所述工作井內(nèi)相對(duì)隧洞的井壁上架設(shè)一后靠座用以固定所述設(shè)置于腔體中的油缸框架；④啟動(dòng)所述盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)頂住所述緊貼于井壁的頂板并勻速向前運(yùn)動(dòng)，直至所述的盾構(gòu)機(jī)完全離開(kāi)所述的隧洞；其中所述油缸的壓力等于所述盾構(gòu)機(jī)作用在頂板上的壓力；⑤完成出洞口的結(jié)構(gòu)施工；⑥拆除步驟②設(shè)置的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞接收裝置。所述腔體與所述的工作井井壁之間安裝有密封墊圈。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(pán)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)。當(dāng)所述油缸上的活塞桿被盾構(gòu)機(jī)壓縮至最小極限行程之后，停止所述盾構(gòu)機(jī)的掘 進(jìn)，向后移動(dòng)所述油缸框架使活塞桿再次伸長(zhǎng)至最大行程狀態(tài)，并通過(guò)所述后靠座重新將油缸框架固定，其后再次啟動(dòng)盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)，如此往復(fù)，直至所述盾構(gòu)機(jī)完全離開(kāi)所述的隧洞。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞安全系數(shù)高，可以確保洞口土體不會(huì)發(fā)生涌水漏沙現(xiàn)象；施工方法簡(jiǎn)便快速，所需施工設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便制造運(yùn)輸；施工現(xiàn)場(chǎng)整潔衛(wèi)生。


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)明中設(shè)置于進(jìn)洞口處的進(jìn)洞接收裝置示意 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)明中設(shè)置于進(jìn)洞口處的優(yōu)選進(jìn)洞接收裝置示意 圖6為本發(fā)明中盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞至優(yōu)選進(jìn)洞接收裝置上時(shí)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(guò)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(shuō)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(mén)2、井壁3、刀盤(pán)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1-4所示，本實(shí)施例是一種屬于地下工程領(lǐng)域的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法，具體涉及工作井I、隧洞5以及在隧洞5中工作的盾構(gòu)機(jī)6，該施工方法的實(shí)現(xiàn)具體由以下步驟完成
①當(dāng)盾構(gòu)機(jī)6的最前端離封門(mén)較近時(shí)停止推進(jìn)施工，拆除設(shè)置在井壁3上的封門(mén)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(kāi)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；
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(pán)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(pán)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(guò)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(pán)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(guò)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)度改變，因此施工步驟也有較大改變，具體步驟如下
①當(dāng)盾構(gòu)機(jī)6的最前端離封門(mén)較近時(shí)停止推進(jìn)施工，拆除設(shè)置在井壁3上的封門(mén)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(kāi)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(pán)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(pán)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(guò)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(pán)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(guò)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)不同的需求以及設(shè)備情況，施工人員可自由選擇長(zhǎng)度較長(zhǎng)或較短的腔體12，并按照實(shí)施例一或者實(shí)施例二中的步驟進(jìn)行施工。
權(quán)利要求
1.一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法，本施工方法具體涉及隧洞、工作井及在所述隧洞中工作的盾構(gòu)機(jī)，其特征在于所述方法至少包括如下步驟①在所述盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞前，首先拆除設(shè)置于所述工作井井壁上的封門(mén)；②其后在所述工作井地面架設(shè)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞接收裝置，所述的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞接收裝置具體為一緊貼于工作井井壁的開(kāi)口腔體，在所述腔體中設(shè)置有油缸框架，所述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一頂板并緊貼工作井井壁，其中所述油缸上的活塞桿伸長(zhǎng)至最大行程狀態(tài)；③隨后在所述工作井內(nèi)相對(duì)隧洞的井壁上架設(shè)一后靠座用以固定所述設(shè)置于腔體中的油缸框架；④啟動(dòng)所述盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)頂住所述緊貼于井壁的頂板并勻速向前運(yùn)動(dòng)，直至所述的盾構(gòu)機(jī)完全離開(kāi)所述的隧洞；其中所述油缸的壓力等于所述盾構(gòu)機(jī)作用在頂板上的壓力；⑤完成出洞口的結(jié)構(gòu)施工；⑥拆除步驟②設(shè)置的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞接收裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法，其特征在于所述腔體與所述的工作井井壁之間安裝有密封墊圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法，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(pán)前端凸出物的厚度。·
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法，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所述的一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法，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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法，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)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法，其特征在于當(dāng)所述油缸上的活塞桿被盾構(gòu)機(jī)壓縮至最小極限行程之后，停止所述盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)，向后移動(dòng)所述油缸框架使活塞桿再次伸長(zhǎng)至最大行程狀態(tài)，并通過(guò)所述后靠座重新將油缸框架固定，其后再次啟動(dòng)盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)，如此往復(fù)，直至所述盾構(gòu)機(jī)完全離開(kāi)所述的隧洞。
全文摘要
本發(fā)明屬于地下工程領(lǐng)域，具體涉及一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞的施工方法。其具體方案如下在盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞前，首先拆除設(shè)置于工作井井壁上的封門(mén)；其后在工作井地面架設(shè)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞接收裝置，所述的盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞接收裝置具體為一緊貼于工作井井壁的開(kāi)口腔體，在所述腔體中設(shè)置有油缸框架，該油缸框架上至少固定有兩個(gè)油缸，油缸上的活塞桿前端固定有頂板并緊貼工作井井壁；之后啟動(dòng)盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)頂住頂板并勻速向前運(yùn)動(dòng)，直至盾構(gòu)機(jī)完全離開(kāi)所述隧洞；其中油缸的壓力等于盾構(gòu)機(jī)作用在頂板上的壓力。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞安全系數(shù)高，可確保洞口土體不會(huì)發(fā)生涌水漏沙現(xiàn)象；施工方法簡(jiǎn)便快速，所需施工設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便制造運(yùn)輸。
文檔編號(hào)E21D9/08GK102889085SQ20121038677
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月14日
發(fā)明者胡勁松, 陳立生, 趙國(guó)強(qiáng), 龔葉峰, 盧禮順, 陳介華 申請(qǐng)人:上海城建市政工程(集團(tuán))有限公司