一種盾構(gòu)機(jī)無障礙始發(fā)的方法
【專利摘要】一種盾構(gòu)機(jī)無障礙始發(fā)的方法，先在盾構(gòu)井內(nèi)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的預(yù)留洞口的外側(cè)安裝一鋼套環(huán)，然后在鋼套環(huán)的外側(cè)安裝密封機(jī)構(gòu)，盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入鋼套環(huán)后直接切割位于圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的樁墻體，使得盾構(gòu)機(jī)前端的周邊刀在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)離開了密封機(jī)構(gòu)，避免其損壞。優(yōu)點(diǎn)是：加設(shè)鋼套環(huán)可以實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)切削樁體時(shí)橡膠簾板和翻板離開盾構(gòu)機(jī)的周邊刀，搭接到盾構(gòu)前體上，并保證與周邊刀有足夠的安全距離，保證密封裝置的完好；另外由于增加了始發(fā)長度，能夠使盾構(gòu)機(jī)盡快建立土壓，利于掘進(jìn)，加快盾構(gòu)的施工速度，提高了盾構(gòu)始發(fā)的安全性；鋼套環(huán)可以在施工前根據(jù)設(shè)計(jì)要求提前制作，相比增加側(cè)墻厚度的方法節(jié)省了大量工作時(shí)間，同時(shí)鋼套環(huán)可以重復(fù)使用，大幅度降低工程成本。
【專利說明】一種盾構(gòu)機(jī)無障礙始發(fā)的方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及盾構(gòu)隧道施工中盾構(gòu)機(jī)始發(fā)的方法，具體是盾構(gòu)機(jī)直接切割玻璃纖維筋混凝土而進(jìn)行無障礙始發(fā)的方法?？赏茝V至頂管機(jī)的始發(fā)應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0003]目前盾構(gòu)法隧道是國內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的一種隧道掘進(jìn)方法，盾構(gòu)法施工一般劃分為三個(gè)階段，即盾構(gòu)始發(fā)、正常掘進(jìn)、接收。參見圖1和圖2，目前地鐵車站或盾構(gòu)井10(位于地面12以下)是盾構(gòu)機(jī)始發(fā)與接收的必要條件，在盾構(gòu)機(jī)8始發(fā)與到達(dá)及穿越前必須破除洞口的端頭井圍護(hù)結(jié)構(gòu)3內(nèi)側(cè)的鋼筋混凝土樁墻體13 (其對(duì)應(yīng)于盾構(gòu)機(jī)8前端的區(qū)域14用玻璃纖維筋代替鋼筋)，在破除過程中存在較大的施工安全風(fēng)險(xiǎn)且工期較長，如破除后的外側(cè)地層直接暴露，易出現(xiàn)涌水和坍塌，造成周圍地層沉降，甚至塌方，進(jìn)而造成盾構(gòu)無法正常始發(fā)與接收等。如南京地鐵元通站，2007年工人在割除洞口處支護(hù)結(jié)構(gòu)鋼筋時(shí)，土體突然坍塌，發(fā)生涌水涌砂現(xiàn)象，造成地面嚴(yán)重變形塌陷，塌陷長度達(dá)150m ;該類事故不勝枚舉，上海、長沙、天津等地區(qū)均出現(xiàn)過該類事故。尋求一種能利用盾構(gòu)刀具直接切割的方法是擺在工程技術(shù)人員面前的課題。玻璃纖維筋(Glass Fiber Reinforced Polymer Rebar),簡稱GFRP，是一種玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，由玻璃纖維和樹脂經(jīng)熱融合而成，可加工成與鋼筋一樣的形式與尺寸。與鋼筋相比，GFRP筋具有抗拉強(qiáng)度高、重量輕、可切割性好、抗腐蝕性能好、熱傳導(dǎo)和電傳導(dǎo)能力低等優(yōu)點(diǎn)，在很多情況下可以用來代替普通鋼筋。在盾構(gòu)機(jī)8穿過的區(qū)域14采用玻 璃纖維筋局部替代鋼筋后，盾構(gòu)機(jī)8可直接切割樁墻體，并建立土壓，使盾構(gòu)在少量端頭加固及不降水條件下安全始發(fā)施工。
[0004]應(yīng)用玻璃纖維筋局部替代鋼筋后盾構(gòu)始發(fā)存在一些問題，參見圖2，盾構(gòu)切削圍護(hù)樁墻體14時(shí)，洞門密封機(jī)構(gòu)的翻板5和橡膠簾板6仍搭接在周邊刀7上，周邊刀7會(huì)對(duì)翻板5和橡膠簾板6造成破壞，直接影響密封裝置的密封效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行無障礙始發(fā)的輔助方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的盾構(gòu)機(jī)刀具損壞密封裝置而導(dǎo)致工程事故的問題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種盾構(gòu)機(jī)無障礙始發(fā)的方法，其特征在于，先在盾構(gòu)井內(nèi)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的預(yù)留洞口的外側(cè)安裝一鋼套環(huán)，然后在鋼套環(huán)的外側(cè)安裝密封機(jī)構(gòu)，盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入鋼套環(huán)后直接切割位于圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的樁墻體，使得盾構(gòu)機(jī)前端的周邊刀在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)離開了密封機(jī)構(gòu)，避免密封機(jī)構(gòu)的損壞。
[0007]所述的鋼套環(huán)與所述的預(yù)留洞口的形狀和尺寸相同，鋼套環(huán)的內(nèi)側(cè)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間設(shè)有墊板，三者采用螺栓連接。
[0008]位于所述的洞口處的樁墻體為易于切割的玻璃纖維筋混凝土，其他部分的樁墻體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
[0009]所述的鋼套環(huán)斷面形狀為矩形，采用厚度為20mm的優(yōu)質(zhì)鋼材制成，其強(qiáng)度和剛度均應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；該鋼套環(huán)的長度為40(T800mm，應(yīng)滿足橡膠簾板末端到周邊刀的安全距離不小于200mm。
[0010]所述的密封機(jī)構(gòu)由橡膠簾布、圓環(huán)板、翻板及銷軸組成，在圓環(huán)板的內(nèi)沿用銷軸連接多個(gè)翻板，在翻板的內(nèi)側(cè)(面對(duì)盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)方向的一側(cè))裝有橡膠簾板。
[0011]包括以下具體的施工流程:加工制作鋼套環(huán)及墊板一安裝并固定墊板一安裝鋼套環(huán)一安裝密封機(jī)構(gòu)一檢查安裝質(zhì)量一盾構(gòu)無障礙始發(fā)一拆除鋼環(huán)及墊板并重復(fù)利用。
[0012]本發(fā)明有益效果是:加設(shè)鋼套環(huán)可以實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)切削樁體時(shí)橡膠簾板和翻板離開刀盤的周邊刀，搭接到盾構(gòu)前體上，并保證與周邊刀有足夠的安全距離，保證密封裝置的完好；另外由于增加了始發(fā)長度，能夠使盾構(gòu)機(jī)盡快建立土壓，利于掘進(jìn)，不僅可以加快盾構(gòu)的施工速度，而且極大提高了盾構(gòu)始發(fā)的安全性；鋼套環(huán)可以在施工前根據(jù)設(shè)計(jì)要求提前制作，相比增加側(cè)墻厚度的方法節(jié)省了大量工作時(shí)間，同時(shí)鋼套環(huán)可以重復(fù)使用，大幅度降低工程成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是現(xiàn)有盾構(gòu)機(jī)始發(fā)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的局部放大圖(盾構(gòu)機(jī)始發(fā)時(shí)破壞密封裝置的示意圖)；
圖3是本發(fā)明盾構(gòu)機(jī)始發(fā)的結(jié)構(gòu)示意圖(加設(shè)外延鋼套環(huán))；
圖4是圖3的局部放大圖(鋼套環(huán)兩側(cè)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖)；
圖5是本發(fā)明墊板的局部平面圖(圖4的A-A剖視圖)；
圖6是本發(fā)明的鋼套環(huán)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的另一種連接方式。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參見圖3-圖6，本發(fā)明一種盾構(gòu)機(jī)無障礙始發(fā)的方法，先在盾構(gòu)井內(nèi)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)3的預(yù)留洞口的外側(cè)安裝一鋼套環(huán)2，然后在鋼套環(huán)2的外側(cè)安裝密封機(jī)構(gòu)(圓環(huán)板1、翻板5和橡膠簾板6)，盾構(gòu)機(jī)8進(jìn)入鋼套環(huán)2后直接切割位于圍護(hù)結(jié)構(gòu)3內(nèi)側(cè)的鋼筋混凝土樁墻體13的玻璃纖維筋混凝土區(qū)域14，使得盾構(gòu)機(jī)8前端的周邊刀7在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)離開了密封機(jī)構(gòu)，避免密封機(jī)構(gòu)的翻板5和橡膠簾板6的損壞。盾構(gòu)機(jī)的周邊刀7進(jìn)入鋼套環(huán)2后可直接切割樁墻體，并建立土壓，使盾構(gòu)在少量端頭加固及不降水條件下安全始發(fā)施工。
[0015]所述的鋼套環(huán)2與所述的預(yù)留洞口的形狀和尺寸相同，鋼套環(huán)2的內(nèi)側(cè)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)3之間通過墊板9并采用螺栓4或11相互連接固定。
[0016]所述的密封機(jī)構(gòu)由橡膠簾板6、圓環(huán)板1、翻板5及銷軸組成，在圓環(huán)板I的內(nèi)沿用銷軸連接多個(gè)翻板5，在翻板5的內(nèi)側(cè)(面對(duì)盾構(gòu)機(jī)8前進(jìn)方向的一側(cè))裝有橡膠簾板6 (其外沿部分夾在圓環(huán)板I與鋼套環(huán)2之間，用螺栓4固定)。
[0017]本發(fā)明更具體的施工流程為:加工制作鋼套環(huán)2及墊板9 —安裝并固定墊板一安裝鋼套環(huán)一安裝密封機(jī)構(gòu)一檢查安裝質(zhì)量一盾構(gòu)無障礙始發(fā)一拆除鋼環(huán)及墊板并重復(fù)利用。
[0018]本發(fā)明在圓環(huán)板I和洞口的圍護(hù)結(jié)構(gòu)3之間加設(shè)外延鋼套環(huán)2，使得密封機(jī)構(gòu)的翻板5和橡膠簾板6遠(yuǎn)離周邊刀7，盾構(gòu)始發(fā)切削圍護(hù)樁3時(shí)避免了對(duì)密封機(jī)構(gòu)的損害，鋼套環(huán)2與圓環(huán)板1、維護(hù)結(jié)構(gòu)3之間均采用螺栓4連接，螺栓間距為50-100mm。
[0019]在鋼套環(huán)8和維護(hù)結(jié)構(gòu)3之間加設(shè)墊板9，在墊板9和維護(hù)結(jié)構(gòu)3上預(yù)留一排螺栓孔91，通過一排螺栓4將鋼套環(huán)8、墊板9和維護(hù)結(jié)構(gòu)3連接固定。
[0020]圖4中鋼套環(huán)2與圓環(huán)板I和墊板9分別采用長螺桿4穿過鋼套環(huán)2與維護(hù)結(jié)構(gòu)3固定連接。還可以采用圖6的固定方式，在鋼套環(huán)2的內(nèi)側(cè)外沿設(shè)有外凸緣(類似法蘭)，用螺栓11穿過該外凸緣與墊板9和維護(hù)機(jī)構(gòu)3固定連接。
【權(quán)利要求】
1.一種盾構(gòu)機(jī)無障礙始發(fā)的方法，其特征在于，先在盾構(gòu)井內(nèi)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的預(yù)留洞口的外側(cè)安裝一鋼套環(huán)，然后在鋼套環(huán)的外側(cè)安裝密封機(jī)構(gòu)，盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入鋼套環(huán)后直接切割位于圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的樁墻體，使得盾構(gòu)機(jī)前端的周邊刀在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)離開了密封機(jī)構(gòu)，避免密封機(jī)構(gòu)的損壞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)無障礙始發(fā)的方法，其特征在于，所述的鋼套環(huán)與所述的預(yù)留洞口的形狀和尺寸相同，鋼套環(huán)的內(nèi)側(cè)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間設(shè)有墊板，三者采用螺栓連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)無障礙始發(fā)的方法，其特征在于，位于所述的洞口處的樁墻體為易于切割的玻璃纖維筋混凝土，其他部分的樁墻體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延鋼套環(huán)，其特征在于，所述的鋼套環(huán)斷面形狀為矩形，采用厚度為20mm的優(yōu)質(zhì)鋼材制成，其強(qiáng)度和剛度均應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；該鋼套環(huán)的長度為400?800mm,應(yīng)滿足橡膠簾板末端到周邊刀的安全距離不小于200mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的密封機(jī)構(gòu)由橡膠簾布、圓環(huán)板、翻板及銷軸組成，在圓環(huán)板的內(nèi)沿用銷軸連接多個(gè)翻板，在翻板的內(nèi)側(cè)(面對(duì)盾構(gòu)機(jī)前進(jìn)方向的一側(cè))裝有橡膠簾板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)無障礙始發(fā)的方法，其特征在于，包括以下具體的施工流程:加工制作鋼套環(huán)及墊板一安裝并固定墊板一安裝鋼套環(huán)一安裝密封機(jī)構(gòu)一檢查安裝質(zhì)量一盾構(gòu)無障礙始發(fā)一拆除鋼環(huán)及墊板并重復(fù)利用。
【文檔編號(hào)】E21D9/08GK103982194SQ201410243934
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】劉軍, 余樂, 王芳, 蔣華, 原海軍, 宋旱云, 楊三資, 周洪 申請(qǐng)人:北京建筑大學(xué)