盾构机小空间急速过站施工方法 |
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| 申请号 | CN201710561118.5 | 申请日 | 2017-07-11 | 公开(公告)号 | CN107246270A | 公开(公告)日 | 2017-10-13 |
| 申请人 | 中铁九局集团第四工程有限公司; 中铁九局集团有限公司; | 发明人 | 王怀东; 刘丰林; 严仕舜; 任达; 李辉; 佟方硕; 裴柏铮; | ||||
| 摘要 | 一种盾构机小空间急速过站施工方法，通过使用过站小车和盾构机相配合，在地面铺设 钢 轨，钢轨上架设过站小车，小车配有轮子，在钢轨上行走，阻 力 小，方向掌控性能好，不但能够在狭小的空间进行施工，而且解决了 现有技术 中存在的施工繁琐、工艺复杂、工人劳动强度大的技术问题。本 发明 方法过站效率高、方向控制精、且施工成本较低。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种盾构机小空间急速过站施工方法,其步骤为： |
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| 说明书全文 | 盾构机小空间急速过站施工方法技术领域[0001] 本发明创造涉及一种急速过站施工方法，尤其是一种盾构机小空间急速过站施工方法。 背景技术[0002] 随着城市化步伐的加快，地铁建设已经是城市建设中不可或缺的一部分，地铁施工时，当施工空间狭小时，应用条件不能满足盾构机正常始发。现有的无负环始发施工方法需要对盾构机设备进行吊装并且主要应用混凝土导向台，只能适用于始发阶段，不能应用于过站施工。 并且传统的过站是通过使用钢板来移动盾构机，钢板摩擦阻力较大，需要很大的推力，使得盾构机的平移不灵活，不便捷，而且开挖满足后，还需要钢筋棍凝土搭砌导台，使用完后需要进行拆除，增加了工序，施工强度大。 发明内容[0003] 为了解决上述技术问题，发明创造提供了一种盾构机小空间急速过站施工方法，不但能够在狭小的空间进行施工，而且解决了现有技术中存在的施工繁琐、工艺复杂、工人劳动强度大的技术问题。 [0004] 为了实现上述目的，本发明创造采用的技术方案是：一种盾构机小空间急速过站施工方法,其步骤为：1）、车站过站准备： 1a）、接收过站小车：保证过站小车轴线与隧道设计轴线一致，接收基座的轨面标高适应线路情况的基础上降低20-30mm，且四周采用工字钢进行加固； 1b）、安装轨道：安装过站小车前，在过站小车底加焊一块钢板，过站小车两侧下部安装有用于行走的小车车轮，小车车轮与钢板之间设置有钢轨，地面上平铺一块底层钢板，在底层钢板上涂抹黄油，最后安装托架和侧墙的加固结构； 2）、盾构机上过站小车：在盾构机出洞上过站小车后，断开盾体与后配套系统台车的连接，再将盾体与过站小车、钢轨、底层钢板焊接为一体； 3）、盾体、过站小车的侧向平移：在盾体上托架且其他准备工作均完成后，通过平面测量确定平移量，进行盾体部分的平移作业： 3a）、 将托架与盾体焊接固定，拆除侧面与侧墙的固定连接； 3b）、在盾体平移方向的另一侧钢板平台上安装焊接反力支撑点，通过液压千斤顶作用，使盾体和过站小车整体在钢板平面上进行侧向平移； 4）、盾构主体与托架整体过车站标准段： 4a）、盾构机侧向平移到位后，在过站方向铺设钢轨，钢轨面上涂抹黄油，断开过站小车与下部钢轨的连接，使托架下部钢轨与提前铺设的钢轨连接牢固稳定； 4b）、在小车后面焊接反力钢板，通过千斤顶顶进钢板，从而使盾构机在托架导轨上向前移动，直至到达始发端； 5）、重复步骤3）和步骤4），调整盾构主体与托架整体位置，进行二次及后续过站作业； 6）、后配套台车过站：推完盾构主机后，电瓶车加挂一个土斗平板，将后配套台车连接电瓶车，在车站内铺设坡道，用电瓶车将盾构机后配套设备过站至始发井； 7）、完成作业后，盾构机进行再次组装机及修复。 [0005] 其中步骤1b）中在安装托架后，需要在托架下安放工字钢小盒，最后在侧面加固以防托架移动或侧翻。 [0006] 其中步骤4b）中具体为：在过站小车后面焊接两个反力钢板，将前千斤顶房子在返利钢板后，使用油缸夹紧轨道，伸长千斤顶，盾构机唉托架导轨上向前移动，前移0.75m后收回千斤顶，按照此顺序重复，直至到达始发端。 [0007] 本发明创造的有益效果在于：（1）、过站效率高：滚轮在轨道上行走阻力小，还可适应一定的弯道和缓坡，方向可控。 只要准备充分，设计合理，组织得当，一般2～3天就能顺利过站。 [0008] （2）、成本较低：比分体过站使用的人员、材料、机具都少。 [0010] 图1：为本发明创造方法流程图。 [0011] 图2：为小车安装结构剖面图。 [0012] 图3：为小车安装平面图。 [0013] 图4：盾构机主体与过站小车整体接收端平移平面示意图。 [0014] 图5：过站小车过标准端步序图。 [0015] 图6：盾构机主体与过站小车整体始发端平移平面示意图。 [0016] 图7：为盾构机主体平移示意图。 [0017] 图8：为电瓶车及台车过站标准段铺轨示意图。 具体实施方式[0018] 一种盾构机小空间急速过站施工方法,其步骤为：1）、车站过站准备： 1a）、接收过站小车2：保证过站小车22轴线与隧道设计轴线一致，接收基座的轨面标高适应线路情况的基础上降低20-30mm，且四周采用工字钢进行加固。 [0019] 1b）、安装轨道：安装过站小车2前，在过站小车2底加焊一块钢板5，过站小车2两侧下部安装有用于行走的小车车轮3，小车车轮3与钢板5之间设置有钢轨4，地面上平铺一块底层钢板6，在底层钢板6上涂抹黄油，最后安装托架和侧墙的加固结构，在安装托架后，在托架下安放工字钢小盒，最后在侧面加固以防托架移动或侧翻，过站小车2如图2-3所示。 [0020] 2）、盾构机1上过站小车2：在盾构机1出洞上过站小车2后，断开盾体与后配套系统台车的连接，再将盾体与过站小车2、钢轨4、底层钢板6为一体。 [0021] 3）、盾体、过站小车2的侧向平移：如图4所示，在盾体上托架且其他准备工作均完成后，通过平面测量确定平移量，进行盾体部分的平移作业。 [0022] 3a）、 将托架与盾体焊接固定，拆除侧面与侧墙的固定连接；3b）、在盾体平移方向的另一侧钢板平台上安装焊接反力支撑点，通过液压千斤顶作用，使盾体和过站小车2整体在钢板平面上进行侧向平移。 [0023] 4）、盾构主体与托架整体过车站标准段：4a）、盾构机1侧向平移到位后，在过站方向铺设钢轨，钢轨面上涂抹黄油，断开过站小车2与下部钢轨的连接，使托架下部钢轨与提前铺设的钢轨连接牢固稳定； 4b）、如图5所示，过站小车2后面焊接两个反力钢板，将前千斤顶房子在返利钢板后，使用油缸夹紧轨道，伸长千斤顶，盾构机1唉托架导轨上向前移动，前移0.75m后收回千斤顶，按照此顺序重复，直至到达始发端。 [0024] 5）、重复步骤3）和步骤4），调整盾构主体与托架整体位置，进行二次及后续过站作业。 [0025] 6）、后配套台车过站：推完盾构主机后，电瓶车加挂一个土斗平板，将后配套台车连接电瓶车，在车站内铺设坡道，用电瓶车将盾构机后配套设备过站至始发井；7）、完成作业后，盾构机1进行再次组装机及修复。 [0026] 实施例1：一般大多数地铁施工中车站的盾构机接收井长度都在12米左右净高7～8米净宽约10米。车站标准段长约120～200米净高约7米净宽也在7米左右。只要空间设计尺寸能满足盾构机通过能力的车站都可以采用过站小车2进行过站。下面就西安地铁4号线15标为例，介绍盾构机采用过站小车2急速过站的施工工法。 [0027] 适用范围：主要对已封顶地铁车站及未预留吊出口的车站，采用过站小车2进行盾构机过站施工。施工现场已封顶，内部结构狭小只够盾构机水平移动。 [0028] 工艺原理：盾构机平移过站总体策划：盾构到达上过站小车2→盾构主体与台车分离→盾构机主体横向平移→盾构机主体向前平移→盾构机主体到达车站东端始发井→盾构机主体横向平移→盾构机上始发架→盾构台车拖拉过站→盾构主体与台车连接。 [0029] 施工工艺流程及操作要点1、接收过站小车2的安装（如图1-2所示）： （1）接收过站小车2（采用钢筋焊接、螺栓连接进行加工组装）的中心轴线与隧道设计轴线一致，同时还需要兼顾盾构机出洞姿态。接收基座的轨面标高除适应于线路情况外，降低 20～30mm，以便盾构机顺利上托架，避免碰头现象发生。四周采用工字钢将过站小车2加固，防止过站小车2滑动。 [0030] （2）安装上层钢板、轨道，安装过站小车2前需在过站小车2底下加焊1块10000*4400*20mm的钢板，地面上平铺14000*6100*20mm的钢板，安装好底层钢板后，在钢板上涂抹黄油，以利于盾构过站小车2的横向或纵向平移。托架下安放双拼工字钢小盒，最后在侧面加固以防托架移动或侧翻。左线接收由于加宽段为12米，需提前对过站小车2进行平移，需注意螺旋机平移过程中连接桥位置避免发生碰撞。 [0031] 2、盾体上过站小车2：在盾构机出洞上过站小车2后，断开盾体与后配套系统台车的连接，再将盾体与过站小车2、轨道、钢板焊接成整体。 [0032] 3、盾体、过站小车2侧向平移（如图4所示）：在盾体上托架且其他所有准备工作均完成后，即可进行盾体部分的平移作业，通过平面测量，确定平移量，以满足盾构机过站对车站侧墙尺寸的要求。 [0033] 侧向平移：在托架与盾体焊接固定后，拆除托架与侧墙的固定连接，确保盾构机过站托架的上层钢板和底层钢轨具备相对滑动的条件，然后在盾体平移方向的另一侧钢板平台上安装焊制反力支撑点，在2个50T 液压千斤顶的作用下，使“盾体—过站小车2”整体在钢板平台面上向左（右线盾构机）或向右（左线盾构机）移动。 [0034] 钢与钢在无润滑剂的情况下其滑动摩擦系数为0.15，在有润滑剂的情况下其滑动摩擦系数为0.05～0.1，按0.15 计算则可以计算出最大动摩擦阻力。已知，“过站小车2—盾体”最大总质量M约为305T,摩擦系数f取0.15，则有推力：F=f·M=0.15×305=45.75T。 [0035] 考虑到安全系数80%。因此，两个50T液压千斤顶及配套液压站提供的推力完全满足平移中的动力需求。 [0036] 此外，在平移过程中还需注意以下几点：（1）确保钢板平台面的平整； （2）根据平移液压千斤顶的行程及性能，确定反力点的合理位置； （3）在平移前需对托架进行加固，使其满足在平移过程中稳定可靠；在平移千斤顶接触面需重新加固，保证在平移中不会出现较大的变形； （4）在平移过程中，适时在钢板摩擦面涂抹黄油，减少平移中的摩擦阻力； （5）由专人操作液压站，在平移过程中严密关注托架受力情况，一旦出现问题，立即停止液压千斤顶的动作； （6）对过站过程中盾构机发生左右偏移时，应及时从侧面对始发托架进行调整。 [0037] 4、盾构和小车过标准段步骤（如图5所示）：盾构机平移到位后在过站方向铺设两条钢轨，钢轨面上涂抹均匀黄油，断开过站小车2与下部钢轨的链接，使托架下部钢轨与提前铺设的钢轨连接牢固稳定； 在过站小车2后面焊2个反力钢板，将50T千斤顶放置在反力钢板后，使用油缸夹紧轨道，伸长千斤顶，盾构机在托架导轨上向前移动，前移0.75m后收回，按照此顺序重复以上流程至到达始发端； 在到达后，需将“过站小车2-盾体”再次进行左右平移，以满足二次始发时盾构机的定位要求。重复本节“盾体、托架侧向平移”的步骤，直至“盾体—托架”精确到位最终完成盾体过站施工作业。 [0038] 盾构到达后，根据现场实际情况及后续施工：文景路过站右线采用始发托架进行二次始发，提前预制混凝土平台，将盾构机由过站小车2上100mm的混凝土平台后推动盾构机使其移动到始发托架上，进行二次始发；左线直接采用过站小车2上100mm的混凝土平台，达到始发高度及位置进行二次始发。 [0039] 另外，文景路车站右线由于采用始发架始发，所以盾构机需要从过站小车2上向始发托架7上平移如下几个步骤（如图6-7所示），过站小车2下部为过站平台8：（1）过站小车2平移到位，固定过站小车2及始发托架7； （2）盾构机1前盾焊接钢板反力支撑，过站小车2安装螺栓连接反力支撑点，千斤顶就位推盾构机750mm； （3）过站小车2前移螺栓连接反力支撑点，重复上述动作直到盾构机前盾与中盾上始发托架； （4）在始发托架7上，重复上述动作直到盾构机1到达始发位置。 [0040] 5、台车过站的主要方法：推完盾构主机后，电瓶车加挂一个土斗平板，将连接桥架上原来两根支撑从台车轨道改到平板内，再加两个拉撑将桥架与平板牢固焊接，用电瓶车将盾构机后配套设备过站至始发井。 [0041] 台车过站铺轨采用槽钢铺设，如图8所示。 [0043] 在马凳上铺设后配套设备及电瓶车钢轨。 [0044] 6、盾构机再次组装：盾构机移至东端头后需进行盾构机的再次组装作业。此外在经过凤城九路站～文景路站区间的掘进施工后，盾构机需进行必要的维护保养工作，特别是刀盘及螺旋机，在经过长期中粗砂地层中掘进刀盘和螺旋机必定磨损较大，因此需要在盾构机再次组装前进行刀盘及螺旋机的修复工作，这些工作均需穿插在过站施工过程中，在完成所有修复工作后，可进行盾构机的再次组装作业。 |
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