一种盾构隧道的施工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种盾构隧道的施工装置，包括连接环板、钢套筒、设置在钢套筒内的混凝土管片、以及盾构系统，所述连接环板预埋在基坑围护结构上；所述盾构系统包括盾壳；所述盾壳设置在所述钢套筒与所述混凝土管片之间；所述钢套筒的端面与所述连接环板连接固定；所述钢套筒与所述盾壳之间、以及所述盾壳与所述混凝土管片之间均填充有防止水土流失的克泥效；所述钢套筒上设置有若干用于注入所述克泥效的注浆孔。本实用新型专利技术能有效封闭地下水土流失，避免了由于水土流失而引起土体扰动，从而引发盾构始发事故，而且施工方便，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于隧道施工
，具体涉及一种盾构隧道的施工装置。
技术介绍
应用盾构机开挖隧道是隧道设计和施工的一种方法，该方法在我国应用日益广泛。盾构机一般从明挖的基坑内出发，进入地层开挖掘进并同时施作隧道衬砌结构，最后到达隧道另一端的明挖基坑，形成贯通的隧道。盾构机在明挖基坑内切割基坑围护结构进入土体(下称“盾构始发”)的过程中，地层暴露并被扰动，地下水开始流失，极易引起塌方事故，并连带引起地下管网和周边建筑物损坏，造成工程事故，现有的处理措施是将盾构始发端一定范围的地层用水泥浆液加固改良，提高地层的稳定性，阻止地下水流失。现有的地层加固方法受地下管网和地层性质影响较大，地下管网影响设备施工，特别是地下有既有隧道时，地层加固可能无法实施，迁改管网影响工期且造价很高甚至不可实现；地下水流动会稀释水泥浆，从而影响加固效果，而且水泥浆改良后地层的稳定性难以判别，有些地层在未经扰动前较密实，水泥浆加固效果不明显，但已经扰动的土体就极易崩解，此时很难及时有效地控制水土流失，这也是导致国内多起盾构始发事故的主要原因。
技术实现思路
本技术为了解决上述盾构机开挖隧道时，容易造成水土流失，扰动土体，导致盾构始发事故的技术问题，提供一种结构简单可靠，方便操作可靠的盾构隧道的施工装置。为了解决上述问题，本技术按以下技术方案予以实现的：本技术所述盾构隧道的施工装置，包括连接环板、钢套筒、设置在钢套筒内的混凝土管片、以及盾构系统，所述连接环板预埋在基坑围护结构上；所述盾构系统包括盾壳；所述盾壳设置在所述钢套筒与所述混凝土管片之间；所述钢套筒的端面与所述连接环板连接固定；所述钢套筒与所述盾壳之间、以及所述盾壳与所述混凝土管片之间均填充有防止水土流失的克泥效；所述钢套筒上设置有若干用于注入所述克泥效的注浆孔。进一步地，所述钢套筒包括相互配合形成圆柱状的上钢套筒和下钢套筒；所述钢套筒的
底部设置有支撑架；所述下钢套筒的底部向外伸出有用于支撑钢套筒的所述支撑架，所述上钢套筒和下钢套筒通过螺栓连接固定。进一步地，所述钢套筒的端面与所述连接环板焊接固定。进一步地，所述盾构系统还包括推动盾构系统向前掘进的千斤顶，所述钢套筒的末端设置有为所述千斤顶提供反力的反力架。一种盾构隧道的施工方法，包括以下步骤：S1、在施工基坑围护结构时，预埋连接环板；S2、在连接环板上连接钢套筒，钢套筒的端面与所述连接环板固定连接，所述钢套筒上设置有若干注浆孔；S3、将盾构系统设置在钢套筒内，所述盾构系统包括盾壳；S4、在盾壳内处于后部的位置拼装混凝土管片；S5、通过钢套筒的注射孔，往钢套筒与盾壳之间和在钢套筒与混凝土管片之间的空隙注入防止水土流失的克泥效。进一步地，在S5之后，还包括S6、千斤顶推动盾构系统向前掘进，在钢套筒的末端设置给千斤顶提供反力的反力架；S7、随着盾构系统的前进，在S4中拼装的混凝土管片的基础上增加混凝土管片；S8、利用盾构系统的注浆器，往混凝土管片与隧道壁土体之间的空隙注入克泥效。进一步地，所述钢套筒包括相互配合形成圆柱状的上钢套筒和下钢套筒；所述下钢套筒的底部设置有支撑架，所述上钢套筒和下钢套筒通过螺栓连接固定。进一步地，所述S2中，钢套筒的端面与所述连接环板通过焊接固定。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术通过在连基坑围护结构上预埋的连接环板，用于固定钢套筒的端面，起到支承钢套筒的作用，并通过钢套筒的注浆孔，给钢套筒与盾壳、以及钢套筒与混凝土管片之间的空隙注入克泥效，克泥效是一种粘性很高的膏状物，不易被稀释，固结快，且强度低，能有效封闭地下水土流失，避免了由于水土流失而引起土体扰动，从而引发盾构始发事故，而且施工方便，安全可靠。在盾构系统掘进过程中，不断拼装混凝土管片，利用盾构系统的注浆器，在管片与隧道土体之间注入克泥效，有效控制地层变形，使得隧道更安全可靠。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：图1是本技术所述盾构隧道施工装置的结构示意图；图2是本技术所述盾构隧道施工装置的下钢套筒的结构示意图；图3是本技术所述盾构隧道施工装置的掘进过程中补充克泥效的示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。如图1～图3所示，本技术所述盾构隧道施工装置，包括连接环板2、钢套筒3、设置在钢套筒3内的混凝土管片5、以及盾构系统4，所述连接环板2预埋在基坑围护结构1上；所述盾构系4包括盾壳41、千斤顶42和注浆器；所述盾构系统4设置在所述钢套筒3内，所述混凝土管片5设置在所述盾壳5尾部位置；所述钢套筒3的端面与所述连接环板2连接固定；本实施例中的连接环板2与所述钢套筒3的端面通过焊接固定，但本技术不局限于采用焊接连接固定，也可以是通过螺栓、铆钉等连接方式，将钢套筒3与连接环板2连接固定。所述钢套筒3包括相互配合形成圆柱状的上钢套筒和下钢套筒31；所述下钢套筒31的底部设置有支撑架34；所述上钢套筒和下钢套筒的连接面上均设置有若干螺栓孔33，它们通过螺栓连接固定，或相邻的钢套筒3也通过螺栓贯穿端面的螺栓孔33连接固定。所述钢套筒3上还设置有若干注浆孔32。所述钢套筒3与所述盾壳41之间，以及所述盾壳41与所述混凝土管片5之间均填充有防止水土流失的克泥效6。通过钢套筒3的注浆孔32从外面往钢套筒3内的空隙注入克泥效6。克泥效6是一种粘性很高的膏状物，不易被稀释，固结快且强度低，当盾构机掘进土体过程中，钢套筒和克泥效有效封闭地下水土流失。还包括用于给推动盾构系统4的千斤顶42提供反力的反力架7。千斤顶42向前推动盾构系统4移动，当盾构系统4前进的距离超过了千斤顶42的行程时，需要砌入混凝土管片5，使得千斤顶42能提供作用力推动盾构系统前进。盾构系统4的注入器给混凝土管片5与隧道土体之间的间隙61注入克泥效，有效地加固隧道表层土体。本技术所述盾构隧道施工方法，包括以下步骤：S1、在施工基坑围护结构1时，预埋连接环板2。S2、在连接环板2上连接钢套筒3，钢套筒3的端面与所述连接环板2通过焊接固定连接，所述钢套筒3上设置有若干注浆孔32。S3、将盾构系统4设置在钢套筒内，所述盾构系统包括盾壳；S4、在盾壳的尾端拼装混凝土管片；S5、通过钢套筒3的注射孔32，往钢套筒3与盾壳41之间和在钢套筒3与混凝土管片5之间空隙注入防止水土流失的克泥效。S6、千斤顶推动盾构系统向前掘进，在钢套筒的末端设置给千斤顶提供反力的反力架；S7、随着盾构系统的前进，在S4中拼装的混凝土管片的基础上增加混凝土管片5；S8、利用盾构系统4的注浆器，往混凝土管片与隧道壁土体之间空隙61注入克泥效6。本实施例所述盾构隧道施工装置的其它结构参见现有技术。以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，故凡是未脱离本技术技术方案内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盾构隧道的施工装置，其特征在于：包括连接环板、钢套筒、混凝土管片、盾构系统，所述连接环板预埋在基坑围护结构上；所述盾构系统包括盾壳；所述混混土管片设置在所述钢套筒内，所述盾壳设置在所述钢套筒与所述混凝土管片之间；所述钢套筒的端面与所述连接环板连接固定；所述钢套筒与所述盾壳之间、以及所述盾壳与所述混凝土管片之间均填充有防止水土流失的克泥效；所述钢套筒上设置有若干用于注入所述克泥效的注浆孔。

【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道的施工装置，其特征在于：包括连接环板、钢套筒、混凝土管片、盾构系统，所述连接环板预埋在基坑围护结构上；所述盾构系统包括盾壳；所述混混土管片设置在所述钢套筒内，所述盾壳设置在所述钢套筒与所述混凝土管片之间；所述钢套筒的端面与所述连接环板连接固定；所述钢套筒与所述盾壳之间、以及所述盾壳与所述混凝土管片之间均填充有防止水土流失的克泥效；所述钢套筒上设置有若干用于注入所述克泥效的注浆孔。2.根据权利要求1所述盾构隧...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁先立，史海欧，赵德刚，邓剑荣，于德涌，项宝，罗旭，周前，昝子卉，李恒一，张文奇，刘春杰，冯廷康，
申请(专利权)人：广州地铁设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44