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【发明授权】下翻梁侵限下盾构平移施工方法_中铁三局集团有限公司;中铁三局集团第二工程有限公司_201810800501.6 

申请/专利权人:中铁三局集团有限公司;中铁三局集团第二工程有限公司

申请日:2018-07-20

公开(公告)日:2020-12-11

公开(公告)号:CN109026032B

主分类号:E21D9/06(20060101)

分类号:E21D9/06(20060101);E21D9/12(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.12.11#授权;2019.01.11#实质审查的生效;2018.12.18#公开

摘要:本发明公开了一种下翻梁侵下盾构平移施工方法,包括前期垫高接收架接收盾构机和后期降低接收架两个阶段,所述两个阶段具体施工步骤为:首先进行接收准备工作,准备工作完成后进行接收架安装,洞门破除,盾构机接收,盾构机及接收架整体下降、平移,最后接收架改装后平移台车。本发明提供的施工方法采取前期垫高接收架接收盾构机,后期降低接收架的方法,避免的凿除侵线的下翻梁结构,不造成对主体结构的破坏,而且避免了对下翻梁的恢复费用,缩短了工期、降低了成本,保证了施工安全和质量,效益效果明显。

主权项:1.下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其特征在于,包括前期垫高接收架接收盾构机和后期降低接收架两个阶段,所述两个阶段具体施工步骤为:首先进行接收准备工作,准备工作完成后进行接收架安装,洞门破除,盾构机接收,盾构机及接收架整体下降、平移,最后接收架改装后平移台车;所述接收准备工作具体步骤如下:接收前复测,清理底板,底板铺砂,铺设钢板、固定、焊接及打磨,加固接收端的端头,安装洞门止水装置;所述接收架安装过程中在接收架底座每个受力点下面垫30cm×30cm钢板,纵向间距1m;所述洞门破除实施过程中,凿除时分两层进行,先凿除洞圈内34厚一层的钢筋混凝土,剩下厚14的一层采取分块、由上而下的次序凿除,共分九块,直至凿出最外排主筋为止;盾构机及接收架整体下降的具体实施步骤为:(1)盾构机和接收托架之间两侧各选3处点位采用15cm×15cm×3cm(长×宽×厚)的钢板进行焊接,使二者之间形成一个整体;(2)根据盾构机设计构造图计算出两处对称受力断面并在盾构机上进行标识,然后由测量人员对这两处断面进行左右两侧高程放样,找出对称平衡点并作出标识,为保证盾构机被顶起时受力均匀,四个点位应控制在同一标高;(3)对已标识的四个点位进行焊接支撑架,该支撑架竖向采用3cm厚两块10cm×10cm的直角三角形钢板,底座采用3cm厚边长10cm的正方形钢板;(4)将四个预制的长1.2m、孔径0.6m的钢套筒分别放在四个支撑点位下面,然后上铺两层边长为60cm厚3cm的正方形钢板,再分别放上同型号的200T千斤顶,4个千斤顶用同一个液压泵站控制;(5)操控液压泵站将四个千斤顶顶面升到刚好与支撑点底面接触的位置,用盒尺测量确定伸出长度大于接收架底面和满铺钢板顶面间的垫层厚度,操控泵站将盾构机匀速缓慢顶起3cm左右,然后将托架底部的垫层钢板全部移出,再缓慢泄压将盾构机缓慢下降直至接收托架稳定落在满铺钢板的顶面上,然后清理现场,为盾构机平移做准备;盾构机及接收架整体平移的具体实施步骤为:(1)在钢板表面涂抹润滑油;(2)分别在接收架右侧14、24、34处设3处支撑点并做出标识,分别在距离接收架底座边缘80cm位置的钢板上焊上两块10cm边长的正方形钢板,通过液压泵站控制同型号100T千斤顶将盾构机往吊装洞口方向平移,达到千斤顶扬程后泄压再重新焊支撑点位接着平移直至到达吊装洞口;(3)对主机进行解体吊装;接收架改装后平移台车的具体实施步骤为:(1)将盾构机接收架通过卷扬机拉回至接收井洞口;(2)在接收架底座上焊两对对称的横向行走轮,并在满铺钢板表面铺设同行走轮同间距的两道横向轨道直至吊装洞口;(3)在接收架上架设九道横向马镫,马镫上方架设轨道,轨道由洞内台车轨道顺接出来,台车接收架改装完毕后固定,并将马镫上方轨道与洞内台车轨道连接加固,然后通过卷扬机将一节台车牵引至台车接收架上并固定;(4)将马镫上的轨道和洞内轨道拆开,然后通过吊装口处固定的卷扬机将台车接收架及一节台车沿轨道牵引至吊装洞口,最后进行拆解,并吊装至地面,装运输车上运出施工场地;(5)按照上述步骤将台车逐步吊出地面。

全文数据:下翻梁侵限下盾构平移施工方法技术领域[0001]本发明涉及一种适用于城市轨道交通工程、市政管道工程的下翻梁侵限下盾构平移施工方法。背景技术[0002]目前随着地下空间的开发,采用盾构法施工的项目越来越多。地铁盾构施工中,盾构机接收出洞后,通常通过上方预留吊装孔由起吊设备吊出接收井。[0003]武汉市城市轨道交通6号线一期工程,江汉路站〜大智路站区间线路自大智路站出发,沿大智路、中山大道敷设,为地下线路。线路沿线管线众多、交通繁忙、建构筑物密集且多为优秀历史建筑。本区间隧道穿越地层主要为黏土,粉质粘土、粉土、粉砂互层,粉砂层及粉细砂层。本区间左线隧道全长1331.336m,右线隧道全长1345.635m。隧道埋深范围8.88m〜27.6m。由江汉路站到大智路站,本区间共有5段曲线其半径分别为:800m、3000m、900m、350m、1000m;最大纵坡30%。,最小纵坡2%〇。[0004]该区间仅在接收井左线预留吊装孔,右线盾构机在出洞后,需由右线接收井中平移至左线吊装孔位置再进行拆解吊出。盾构机平移施工存在下翻梁与接收井底板处净空不足,盾构机正常接收后,无法直接进行平移施工的情况。[0005]因此,针对上述情形,提供一种适用于城市轨道交通工程、市政管道工程中在净空不满足正常平移的情况下的盾构平移施工方法,是十分必要的。发明内容[0006]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种下翻梁侵限下盾构平移施工方法,该方法避免了凿除侵线的下翻梁结构,不造成对主体结构的破坏,而且避免了对下翻梁的恢复费用,缩短了工期,降低了成本,保证了施工安全和质量,效益效果明显。[0007]为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:下翻梁侵限下盾构平移施工方法,包括前期垫高接收架接收盾构机和后期降低接收架两个阶段,所述两个阶段具体施工步骤为:首先进行接收准备工作,准备工作完成后进行接收架安装,洞门破除,盾构机接收,盾构机及接收架整体下降、平移,最后接收架改装后平移台车。[0008]上述下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其中,所述接收准备工作具体步骤如下:接收前复测,清理底板,底板铺砂,铺设钢板、固定、焊接及打磨,加固接收端的端头,安装洞门止水装置。[0009]上述下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其中,所述接收架安装过程中在接收架底座每个受力点下面垫30cmX30cm钢板,纵向间距Im。[0010]上述下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其中,所述洞门破除实施过程中,凿除时分两层进行,先凿除洞圈内34厚一层的钢筋混凝土,剩下厚14的一层采取分块、由上而下的次序凿除,共分九块,直至凿出最外排主筋为止。[0011]上述下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其中,盾构机及接收架整体下降的具体实施步骤为:1盾构机和接收架之间两侧各选3处点位采用15cmX15cmX3cm长X宽X厚)的钢板进行焊接,使二者之间形成一个整体;2根据盾构机设计构造图计算出两处对称受力断面并在盾构机上进行标识,然后由测量人员对这两处断面进行左右两侧高程放样,找出对称平衡点并作出标识,为保证盾构机被顶起时受力均匀,四个点位应控制在同一标高;⑶对已标识的四个点位进行焊接支撑架,该支撑架竖向采用3cm厚两块IOcmXIOcm的直角三角形钢板,底座采用3cm厚边长IOcm的正方形钢板;4将四个预制的长1.2m、孔径0.6m的钢套筒分别放在四个支撑点位下面,然后上铺两层边长为60cm厚3cm的正方形钢板,再分别放上同型号的200T千斤顶,4个千斤顶用同一个液压栗站控制;5操控液压栗站将四个千斤顶顶面升到刚好与支撑点底面接触的位置,用盒尺测量确定伸出长度大于接收架底面和满铺钢板顶面间的垫层厚度,操控栗站将盾构机匀速缓慢顶起3cm左右,然后将托架底部的垫层钢板全部移出,再缓慢泄压将盾构机缓慢下降直至接收托架稳定落在满铺钢板的顶面上,然后清理现场,为盾构机平移做准备。[0012]上述下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其中,所述盾构机及接收架整体平移的具体实施步骤为:1在钢板表面涂抹润滑油;2分别在接收架右侧14、24、34处设3处支撑点并做出标识,分别在距离接收架底座边缘80cm位置的钢板上焊上两块IOcm边长的正方形钢板,通过液压栗站控制同型号100T千斤顶将盾构机往吊装洞口方向平移,达到千斤顶扬程后泄压再重新焊支撑点位接着平移直至到达吊装洞口;3对主机进行解体吊装。[0013]上述下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其中,所述接收架改装后平移台车的具体实施步骤为:1将盾构机接收架通过卷扬机拉回至接收井洞口;2在接收架底座上焊两对对称的横向行走轮,并在满铺钢板表面铺设同行走轮同间距的两道横向轨道直至吊装洞口;3在接收架上架设九道横向马镫,马镫上方架设轨道,轨道由洞内台车轨道顺接出来,台车接收架改装完毕后固定,并将马镫上方轨道与洞内台车轨道连接加固,然后通过卷扬机将一节台车牵引至台车接收架上并固定;4将马镫上的轨道和洞内轨道拆开,然后通过吊装口处固定的卷扬机将台车接收架及一节台车沿轨道牵引至吊装洞口,最后进行拆解,并吊装至地面,装运输车上运出施工场地;5按照上述步骤将台车逐步吊出地面。[0014]本发明的有益效果体现在:1本发明盾构平移施工方法保证了盾构机正常出洞,管片无破损、漏水及侵限现象;2使接收的盾构机及后续管片轴线满足设计要求;3本发明提供的施工方法采取前期垫高接收架接收盾构机,后期降低接收架的方法,避免的凿除侵线的下翻梁结构,不造成对主体结构的破坏,而且避免了对下翻梁的恢复费用,缩短了工期、降低了成本,保证了施工安全和质量,效益效果明显,整个过程节约成本基本为凿除侵线下翻梁结构的10%,即节约成本在90%左右,经济效益显著。附图说明[0015]本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显,在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征,其中:图1本发明盾构平移施工方法的工艺流程图。[0016]图2本发明盾构平移施工方法中的洞门止水装置结构图。[0017]图3本发明盾构平移施工方法中洞门分块及凿除顺序图。[0018]图4本发明盾构平移施工方法中盾构机与接收架位置关系示意图。[0019]图5本发明盾构平移施工方法中接收架侧视图。[0020]图6为图5中接收架的B-B面剖视图。[0021]图7为图4中接收架的C-C面剖视图。[0022]图8为横梁栓接钢板大样图。具体实施方式[0023]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:以武汉市城市轨道交通6号线一期工程,江汉路站〜大智路站区间线路为例,应用本施工方法。[0024]实施例1下翻梁侵限下盾构平移施工方法,包括前期垫高接收架接收盾构机和后期降低接收架两个阶段,所述两个阶段具体施工步骤为参阅图1:首先进行接收准备工作,准备工作完成后进行接收架安装,洞门破除,盾构机接收,盾构机及接收架整体下降、平移,最后接收架改装后平移台车。[0025]接收准备工作:(1接收前复测:对盾构机到达时的实际洞门中心位置进行测量,得出设计隧道中心与洞门实际位置的三维坐标偏差值,结合实测接收井底板高程,从而计算出接收架的安装平面位置和高程,同时结合下翻梁与底板间的最小净空来确定加工接收架的尺寸(按下翻梁最小净空预留3〜5cm考虑);(2清理底板:对接收井底板进行人工清理,保证底板平整;(3底板铺砂:采用细砂,铺砂之前应对大于0.25毫米的颗粒砂进行筛除,采用人工铺砂,铺砂厚度约3cm,铺砂完成后表面应密实平整;(4铺设钢板、固定、焊接及打磨:根据现场底板尺寸进行切割、满铺钢板,钢板间接缝无错台;同时对满铺的钢板在距离最边缘30cm的位置进行切割28mm孔径的圆孔,环向间距为40cm,并采用冲击钻进行打孔,然后采用Φ25的钢筋进行锚固,锚固深度30cm外漏IOcm与钢板焊接;(5接收端的端头加固:加固好盾构接收端的土体,加固范围根据盾构开挖尺寸及土层地质条件确定,加固范围为:接收井加固长度为8m,加固宽度为盾构外径两侧各3.0m,加固深度为地面至盾构外径下3.0m,同时保证加固体的强度和不透水性,满足盾构机出洞安全;(6洞门止水装置的安装:接收井出洞口内径与盾构外径之间存在环形建筑空隙,为了防止盾构掘进机接收时土体或地下水从空隙处流失,盾构机接收前在洞圈处安装止水装置,该止水装置结构如图2所示)由双头螺柱、螺母、圆环板、帘布橡胶板、固定板、销套和翻板组成,其中圆环板和螺母连接处还设有垫圈。[0026]接收架安装过程中在接收架底座每个受力点下面垫30cmX30cm钢板,纵向间距lm。其中,接收架主要由钢轨、纵向底框架、法向支撑、垫板、主斜撑、横向底框架、侧斜撑、底侧斜撑、钢轨两侧筋板、横梁栓接钢板、上筋板和侧筋板组成,具体结构参照图5-8。[0027]洞门破除实施过程中,凿除时分两层进行,先凿除洞圈内34厚一层的钢筋混凝土,剩下厚14的一层采取分块、由上而下的次序凿除,共分九块参照图3,直至凿出最外排主筋为止。[0028]盾构机接收后直接驶上接收架基座,盾构机与接收架位置关系参照图4,然后开始对盾构机刀盘、土仓内和盾壳上面的泥土进行清理。[0029]盾构机及接收架整体下降的具体实施步骤为:1盾构机和接收托架之间两侧各选3处点位采用15cmX15cmX3cm长X宽X厚)的钢板进行焊接,使二者之间形成一个整体;2根据盾构机设计构造图计算出两处对称受力断面并在盾构机上进行标识,然后由测量人员对这两处断面进行左右两侧高程放样,找出对称平衡点并作出标识,为保证盾构机被顶起时受力均匀,四个点位应控制在同一标高;⑶对已标识的四个点位进行焊接支撑架,该支撑架竖向采用3cm厚两块IOcmXIOcm的直角三角形钢板,底座采用3cm厚边长IOcm的正方形钢板;4将四个预制的长1.2m、孔径0.6m的钢套筒筒内已用C35标号混凝土填满分别放在四个支撑点位下面,然后上铺两层边长为60cm厚3cm的正方形钢板,再分别放上同型号的200T千斤顶,4个千斤顶用同一个液压栗站控制;5操控液压栗站将四个千斤顶顶面升到刚好与支撑点底面接触的位置,用盒尺测量确定伸出长度大于接收架底面和满铺钢板顶面间的垫层厚度,操控栗站将盾构机匀速缓慢顶起3cm左右,然后将接收架底部的垫层钢板全部移出,再缓慢泄压将盾构机缓慢下降直至接收架稳定落在满铺钢板的顶面上,然后清理现场,为盾构机平移做准备。[0030]所述盾构机及接收架整体平移的具体实施步骤为:1在钢板表面涂抹润滑油,以减少接收托架和钢板间摩擦力;2分别在接收架右侧14、24、34处设3处支撑点并做出标识,分别在距离接收架底座边缘80cm位置的钢板上焊上两块IOcm边长的正方形钢板,通过液压栗站控制同型号100T千斤顶将盾构机往吊装洞口方向平移,达到千斤顶扬程后泄压再重新焊支撑点位接着平移直至到达吊装洞口;3对主机进行解体吊装。[0031]接收架改装后平移台车的具体实施步骤为:1将盾构机接收架通过卷扬机拉回至右线接收井洞口;2在接收架底座上焊两对对称的横向行走轮,并在满铺钢板表面铺设同行走轮同间距的两道横向轨道直至吊装洞口;3在接收架上架设九道横向马镫,马镫上方架设轨道,轨道由洞内台车轨道顺接出来,台车接收架改装完毕后固定,并将马镫上方轨道与洞内台车轨道连接加固,然后通过卷扬机将一节台车牵引至台车接收架上并固定;4将马镫上的轨道和洞内轨道拆开,然后通过吊装口处固定的卷扬机将台车接收架及一节台车沿轨道牵引至吊装洞口,最后进行拆解,并吊装至地面,装运输车上运出施工场地;5按照上述步骤将台车逐步吊出地面。[0032]应用本发明盾构平移施工方法,具有显著的经济效益和社会效益。其中经济效益如表1所示。[0033]表1本发明施工方法与传统施工方法的经济效益对比_'^本发明方法采取前期垫高接收架接收盾构机,后期降低接收架的方法,避免的凿除侵线的下翻梁结构,不造成对主体结构的破坏,而且避免了对下翻梁的恢复费用,缩短了工期、降低了成本,保证了施工安全和质量,效益效果明显,整个过程节约成本基本为凿除侵线下翻梁结构的10%,即节约成本在90%左右,经济效益显著。采用本发明提供的施工方法不仅顺利的完成了盾构机平移,也避免了对下翻梁的破坏,保证了工程质量、进度和成本的统一,为后续类似工程的施工积累了经验,具有良好的社会效益。[0034]应当指出的是,具体实施方式只是本发明比较由代表性的例子,显然本发明的技术方案不限于上述实施例,还可以有很多变形。本领域的普通技术人员,以本发明所明确公开的或根据文件的书面描述毫无异议的得到的,均应认为是本专利所要保护的范围。

权利要求:1.下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其特征在于,包括前期垫高接收架接收盾构机和后期降低接收架两个阶段,所述两个阶段具体施工步骤为:首先进行接收准备工作,准备工作完成后进行接收架安装,洞门破除,盾构机接收,盾构机及接收架整体下降、平移,最后接收架改装后平移台车。2.根据权利要求1所述的下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其特征在于,所述接收准备工作具体步骤如下:接收前复测,清理底板,底板铺砂,铺设钢板、固定、焊接及打磨,加固接收端的端头,安装洞门止水装置。3.根据权利要求1所述的下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其特征在于,所述接收架安装过程中在接收架底座每个受力点下面垫30cmX30cm钢板,纵向间距lm。4.根据权利要求1所述的下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其特征在于,所述洞门破除实施过程中,凿除时分两层进行,先凿除洞圈内34厚一层的钢筋混凝土,剩下厚14的一层采取分块、由上而下的次序凿除,共分九块,直至凿出最外排主筋为止。5.根据权利要求1所述的下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其特征在于,盾构机及接收架整体下降的具体实施步骤为:1盾构机和接收托架之间两侧各选3处点位采用15cmX15cmX3cm长X宽X厚)的钢板进行焊接,使二者之间形成一个整体;2根据盾构机设计构造图计算出两处对称受力断面并在盾构机上进行标识,然后由测量人员对这两处断面进行左右两侧高程放样,找出对称平衡点并作出标识,为保证盾构机被顶起时受力均匀,四个点位应控制在同一标高;3对已标识的四个点位进行焊接支撑架,该支撑架竖向采用3cm厚两块IOcmXIOcm的直角三角形钢板,底座采用3cm厚边长IOcm的正方形钢板;4将四个预制的长1.2m、孔径0.6m的钢套筒分别放在四个支撑点位下面,然后上铺两层边长为60cm厚3cm的正方形钢板,再分别放上同型号的200T千斤顶,4个千斤顶用同一个液压栗站控制;5操控液压栗站将四个千斤顶顶面升到刚好与支撑点底面接触的位置,用盒尺测量确定伸出长度大于接收架底面和满铺钢板顶面间的垫层厚度,操控栗站将盾构机匀速缓慢顶起3cm左右,然后将托架底部的垫层钢板全部移出,再缓慢泄压将盾构机缓慢下降直至接收托架稳定落在满铺钢板的顶面上,然后清理现场,为盾构机平移做准备。6.根据权利要求1所述的下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其特征在于,所述盾构机及接收架整体平移的具体实施步骤为:1在钢板表面涂抹润滑油;2分别在接收架右侧14、24、34处设3处支撑点并做出标识,分别在距离接收架底座边缘80cm位置的钢板上焊上两块IOcm边长的正方形钢板,通过液压栗站控制同型号100T千斤顶将盾构机往吊装洞口方向平移,达到千斤顶扬程后泄压再重新焊支撑点位接着平移直至到达吊装洞口;3对主机进行解体吊装。7.根据权利要求1所述的下翻梁侵限下盾构平移施工方法,其特征在于,所述接收架改装后平移台车的具体实施步骤为:1将盾构机接收架通过卷扬机拉回至接收井洞口;2在接收架底座上焊两对对称的横向行走轮,并在满铺钢板表面铺设同行走轮同间距的两道横向轨道直至吊装洞口;3在接收架上架设九道横向马镫,马镫上方架设轨道,轨道由洞内台车轨道顺接出来,台车接收架改装完毕后固定,并将马镫上方轨道与洞内台车轨道连接加固,然后通过卷扬机将一节台车牵引至台车接收架上并固定;4将马镫上的轨道和洞内轨道拆开,然后通过吊装口处固定的卷扬机将台车接收架及一节台车沿轨道牵引至吊装洞口,最后进行拆解,并吊装至地面,装运输车上运出施工场地;5按照上述步骤将台车逐步吊出地面。

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