一种土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法技术

一种土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法，在临时桥架的卸土口处连接有溜槽，溜槽的出土口位于临时桥架的左右任一侧；盾构机掘进前，先将土斗吊至溜槽的出土口位置下，然后盾构机开始破洞门掘进，碴土通过螺旋输送机和皮带机运至临时桥架的卸土口上，然后沿着溜槽掉落至土斗中。该方法适用于所有短竖井土压平衡盾构分体始发阶段出土施工，对作业空间要求低，无需增大盾构井长度，节省工程费用，且该方法无需使用卷扬机出土，规避了卷扬机出土的缺点，具有经济、安全和高效的特点。

A Construction Method of Earth Pressure Balanced Shield Divided Starting Side Excavation

A construction method of earth pressure balanced shield with split start side excavation is introduced. The chute is connected at the unloading port of temporary bridge frame, and the chute is located on either side of temporary bridge frame. Before shield tunneling, the earth bucket is hoisted to the chute exit, then the shield tunneling machine starts to break the tunnel gate, and the ballast is transported to the unloading port of temporary bridge frame by screw conveyor and belt conveyor. Up and down the chute into the dirt bucket. This method is suitable for excavation construction of all short shaft EPB shield tunnels in the split start stage. It requires less working space, does not need to increase the length of shield tunnels, and saves engineering costs. Moreover, this method does not need to use windlass excavation, avoids the shortcomings of windlass excavation, and has the characteristics of economy, safety and efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法
本专利技术涉及盾构隧道施工领域，具体涉及一种土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法，该方法适用于所有短竖井土压平衡盾构分体始发阶段出土施工。
技术介绍
土压平衡盾构分体始发出土作业是盾构施工中易发事故的高风险施工环节，目前国内土压盾构分体始发施工出土主要采取正后方卷扬机配合土斗的方式或电机车运输方式进行出土施工。现有技术无法达到安全、经济、高效的施工要求，主要是正后方出土需要一定的作业空间，需增大盾构井长度从而加大工程投资费用；由于作业空间的限制，正后方出土无法采用龙门吊对土斗进行运输，只能采用卷扬机出土的方式，卷扬机出土存在较高的安全隐患，特别是始发段为上坡段掘进的情况，土斗制动若控制不好极易发生溜车碰撞及钢丝绳断裂等事故，同时，正后方出土采用卷扬机出土具有速度慢，效率低，施工工期长的缺点。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法，该方法适用于所有短竖井土压平衡盾构分体始发阶段出土施工，对作业空间要求低，无需增大盾构井长度，节省工程费用，且该方法无需使用卷扬机出土，规避了卷扬机出土的缺点，具有经济、安全和高效的特点。为了实现本专利技术的目的，所采用的技术方案为：提供了一种土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法，盾构始发井内设有临时桥架，在临时桥架的卸土口处连接有溜槽，所述溜槽倾斜向下设置，所述溜槽的出土口位于临时桥架的左右任一侧；盾构机掘进前，先将土斗吊移至溜槽的出土口位置下，然后盾构机开始破洞门掘进，碴土通过螺旋输送机和皮带机运至临时桥架的卸土口上，然后沿着溜槽掉落至土斗中；待土斗需要进行吊土作业时，将溜槽拆卸或者拉起，将土斗吊起移出，然后将空土斗吊下移至原溜槽出土口位置下，重新安装溜槽或者放下溜槽，重新进行装土；待盾构机完成一环管片掘进工作后，将溜槽拆卸或者拉起，进行侧方管片及轨道吊运作业，当完成管片及轨道吊运作业后，将溜槽重新安装或者放下，等待完成管片拼装后继续进行侧方出土作业。作为本专利技术的进一步改进，所述溜槽由前后两段溜槽连接而成，前后两段溜槽均包括底壁和固定在底壁左右两侧的侧壁，所述前段溜槽的前端部与卸土口固定连接，所述后段溜槽的尾端部设有出土口，拆卸和安装的动作，或者拉起和放下的动作的实施对象为后段溜槽。作为本专利技术的进一步改进，前后两段溜槽的底壁的底面分别焊接有沿底壁长度方向设置的方钢，前后两段溜槽的两侧壁的底面分别焊接有沿侧壁宽度方向设置的方钢，所述底壁上的方钢与侧壁上的方钢相焊接。作为本专利技术的进一步改进，所述底壁上的方钢与侧壁上的方钢均为30mm方钢。作为本专利技术的进一步改进，所述前段溜槽长3米、宽1.2米，所述后段溜槽长2.2米，宽1.21米，前后两段溜槽的底壁和左右两侧壁均采用3mm厚钢板。作为本专利技术的进一步改进，所述后段溜槽的前端连接在前段溜槽尾端的底部。作为本专利技术的进一步改进，所述前段溜槽两侧壁的尾端与后段溜槽两侧壁的前端上均设有便于溜槽安装与拆卸与螺栓孔。作为本专利技术的进一步改进，所述临时桥架在与溜槽对应一侧的支腿中部设有支点，并在该侧顶部设置吊钩装置，所述吊钩装置悬挂有手拉葫芦，所述溜槽通过所述支点进行支撑安装，所述手拉葫芦连接在溜槽上。作为本专利技术的进一步改进，所述溜槽的坡度为30～45％。作为本专利技术的进一步改进，盾构机向前推进的过程中，临时桥架及溜槽随之推进相同的距离，土斗保持不动。本专利技术的有益效果为：一、通用性强，安全性高。本专利技术所述方法适用于所有土压平衡分体始发，特别是输水隧洞短竖井施工工况，通过溜槽在临时桥架的左右任一侧出土的方式，充分地利用了左右两侧的工作空间，可解决狭小空间限制的问题，使得出土作业可通过门龙吊进行吊运，避免了卷扬机出土导致风险大的问题，降低了盾构始发井内作业的安全风险。二、高效。使用本专利技术所述方法进行施工，保证了螺旋机有效高效的出土作业，减少了井内掉渣清理的人工成本；本专利技术所述方法在出土过程中可利用龙门吊拉大土斗进行装土，与卷扬机拉小土斗的出土模式相比较，本专利技术所述方法大大的加快了盾构掘进出土作业效率，缩短了盾构始发周期。三、保障施工质量。采用本专利技术所述方法进行施工，大大的缩短了出土作业周期，缩短盾构机始发掘进时间，使盾构机能够快速通过破洞门及端头加固段土体掘进，从而减少地面沉降和地下水流失；此外，改善了井内施工环境，保证盾构机姿态和线形的控制。四、经济效益高。采用本专利技术所述方法进行施工，所需设备简单，运输简便；所述方法对作业空间要求低，能有效地适应短竖井施工工况，无需增大竖井长度，减少对竖井的投资；所述方法工艺简单可行，能够节约一定的劳动成本和大量工期成本。附图说明图1为所述溜槽结构示意图；图2为溜槽侧方出土结构示意图；标记说明：1-临时桥架、11-卸土口、12-支点、13-吊钩装置、14-手拉葫芦、2-溜槽、21-前段溜槽、211-底壁、212-侧壁、213-方钢、214-方钢、215-螺栓孔、22-后段溜槽、221-底壁、222-侧壁、223-方钢、224-方钢、225-螺栓孔、226-出土口。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明。广东省深圳市某输水隧洞项目盾构施工采用了本专利技术所述的土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法。该项目盾构始发井只用于盾构机下井始发及材料运输井，工程完工后需进行回填处理；该井设计长度30m(实际作业空间27.6m)，该段线路纵坡1％，工作井中间设有钢筋混凝土对称梁，盾构施工作业空间狭小。土压平衡盾构施工需采用分体始发，但由于空间狭小无法采用常规的电机车出土方式，若利用卷扬机出土又存在一定风险，且效率低下，施工工期长，同时将影响管片的吊运。土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法，包括如下施工步骤：(1)施工准备：周边环境调查，场地平整、进场道路及施工场地硬化，施工用水、用电、通风等设施建设，使用机具设备、材料进场检查验收，施工图纸审查、技术交底、作业人员安全教育培训、交底等。(2)预埋件安装、作业平台搭设：盾构井底板施工前根据洞门位置、盾体始发架尺寸、反力架结构尺寸提前在底板进行预埋钢板安装，底板完成后再在反力架后方用工字钢安装连接桥、临时桥架1和施工平台、并铺设轨道。(3)盾构机组装调试：盾构机构配件进场验收，先将临时桥架、连接桥、和螺旋机吊装下井并平移至始发架后方，然后将盾体分别吊装下井组装连接；其次进行拼装机吊装、螺旋机安装、连接桥和临时桥架1的连接工作；最后将地面台车接好的油管，电路牵引至井下并于盾体中进行连接，完成后进行盾构机调试。(4)地面侧方出土溜槽2制作：如图1所示，盾构机组装调试期间在地面车间加工一条长3m，宽1.2m的前段溜槽21和一条长2.2m，宽1.21m的后段溜槽22，后段溜槽22的尾端部设有出土口226，前后两段溜槽21、22均包括底壁211、221和固定在底壁211、221左右两侧的侧壁212、222，前后两段溜槽21、22的底壁211、221和左右两侧壁212、222均采用3mm厚钢板；前后两段溜槽21、22的底壁211、221的底面分别焊接有沿底壁长度方向设置的30mm方钢213、223，前后两段溜槽21、22的两侧壁212、222的底面分别焊接有沿侧壁宽度方向设置的30mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法，其特征在于：盾构始发井内设有临时桥架，在临时桥架的卸土口处连接有溜槽，所述溜槽倾斜向下设置，所述溜槽的出土口位于临时桥架的左右任一侧；盾构机掘进前，先将土斗吊移至溜槽的出土口位置下，然后盾构机开始破洞门掘进，碴土通过螺旋输送机和皮带机运至临时桥架的卸土口上，然后沿着溜槽掉落至土斗中；待土斗需要进行吊土作业时，将溜槽拆卸或者拉起，将土斗吊起移出，然后将空土斗吊下移至原溜槽出土口位置下，重新安装溜槽或者放下溜槽，重新进行装土；待盾构机完成一环管片掘进工作后，将溜槽拆卸或者拉起，进行侧方管片及轨道吊运作业，当完成管片及轨道吊运作业后，将溜槽重新安装或者放下，等待完成管片拼装后继续进行侧方出土作业；上述土斗、管片和轨道的吊运均采用龙门吊进行。

【技术特征摘要】
1.一种土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法，其特征在于：盾构始发井内设有临时桥架，在临时桥架的卸土口处连接有溜槽，所述溜槽倾斜向下设置，所述溜槽的出土口位于临时桥架的左右任一侧；盾构机掘进前，先将土斗吊移至溜槽的出土口位置下，然后盾构机开始破洞门掘进，碴土通过螺旋输送机和皮带机运至临时桥架的卸土口上，然后沿着溜槽掉落至土斗中；待土斗需要进行吊土作业时，将溜槽拆卸或者拉起，将土斗吊起移出，然后将空土斗吊下移至原溜槽出土口位置下，重新安装溜槽或者放下溜槽，重新进行装土；待盾构机完成一环管片掘进工作后，将溜槽拆卸或者拉起，进行侧方管片及轨道吊运作业，当完成管片及轨道吊运作业后，将溜槽重新安装或者放下，等待完成管片拼装后继续进行侧方出土作业；上述土斗、管片和轨道的吊运均采用龙门吊进行。2.根据权利要求1所述的一种土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法，其特征在于：所述溜槽由前后两段溜槽连接而成，前后两段溜槽均包括底壁和固定在底壁左右两侧的侧壁，所述前段溜槽的前端部与卸土口固定连接，所述后段溜槽的尾端部设有出土口，拆卸和安装的动作，或者拉起和放下的动作的实施对象为后段溜槽。3.根据权利要求2所述的一种土压平衡式盾构分体始发侧方出土施工方法，其特征在于：前后两段溜槽的底壁的底面分别焊接有沿底壁长度方向设置的方钢，前后两段溜槽的两侧壁的底面分别焊接有沿侧壁宽度方向设置的方钢，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：林辉，吴文彪，谭荣珊，许清，舒翔，杨欢，温彦杰，钟锐华，黄春雷，
申请(专利权)人：粤水电轨道交通建设有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44