一种竖井盾构施工方法及竖井盾构机技术

本发明专利技术公开了一种竖井盾构施工方法及竖井盾构机，其在既有隧道对应待施工竖井的始发端处通过钻杆周向分布钻出多个贯穿始发端处既有隧道管片和待施工竖井所在地层的钻孔以穿设钢索，在地面对应待施工竖井出口的接收端处设置牵引机构，并将多根钢索的两端分别与始发端处的盾构机的盾壳和接收端处的牵引机构相连，使牵引机构可通过钢索拉动盾构机向前掘进，并可在盾构机不暂停掘进的情况下，依次拼装管片环和延长盾壳，至直完成竖井的掘进施工，并形成分别从始发端延伸至接收端的加长型盾壳和竖井管片环，可大幅度缩短施工时间，提高施工效率、降低施工成本并减少对地层扰动，防止地表过大沉降和开挖地面塌陷等施工风险的发生。

A Method of Shaft Shield Construction and Shaft Shield Machine

The invention discloses a shaft shield construction method and a shaft shield machine, which drills several holes through the original tunnel segment and the stratum where the shaft is to be constructed at the starting point of the existing tunnel corresponding to the shaft to be constructed through the circumferential distribution of the drill pipe in order to penetrate the steel cable, and installs a traction mechanism at the receiving end of the exit of the shaft to be constructed on the ground, and two of multiple steel cables. The end is connected with the shield shell of the shield machine at the starting end and the traction mechanism at the receiving end respectively, so that the traction mechanism can drive the shield machine forward through the steel cable, and the segment ring and the extended shield shell can be assembled sequentially without stopping the shield machine excavation, until the excavation of the shaft is completed vertically, and the lengthened shield shell and the shaft segment ring extending from the starting end to the receiving end are formed respectively. It can greatly shorten the construction time, improve the construction efficiency, reduce the construction cost and reduce the disturbance to the stratum, and prevent the occurrence of construction risks such as excessive ground subsidence and excavation ground subsidence.

【技术实现步骤摘要】
一种竖井盾构施工方法及竖井盾构机
本专利技术涉及竖井施工
，特别涉及一种竖井盾构施工方法及竖井盾构机。
技术介绍
在隧道（特别是长隧道）施工过程中，为了缩短工期，往往会在既有隧道上方施建通连既有隧道与地面的竖井以增加工作面，或者作为地铁竖向通风结构或深埋排水隧洞的集水井而修建。现有竖井施工一般均是自上而下掘进，掘进至一定深度后，再进行衬砌结构施工，掘进和衬砌施工交替进行，机械化程度低，施工工序复杂，效率较低。如若采用盾构施工，将能在一定程度上提高施工效率，但受目前盾构机的结构及工作方式的影响，采用盾构施工仍存在不足，主要原因是，1、盾构施工过程中，盾构机推进和管片拼装是两个独立的过程，即盾构机千斤顶支撑靴顶在新拼装的竖井管片环侧壁时，方可向前掘进，此时无法拼装管片；当盾构机千斤顶支撑靴回缩时，才可进行管片的拼装，而此时又无法掘进。两个过程交错进行，盾构机频繁地暂停-前进，直至完成竖井的管片拼装，效率较低，仍需要较多的施工时间；2、竖井中管片若从下往上竖向拼装，管片本身就需要承载一部分上部结构的荷载，从管片结构强度安全方面考虑，不足以提供盾构机掘进所需的千斤顶力，还会对地层产生较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竖井盾构施工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在既有隧道对应待施工竖井的始发端处安装始发结构，在地面对应待施工竖井出口的接收端处安装密封接收结构和牵引机构；S2、在始发端处对应待施工竖井的区域通过钻杆周向分布钻出多个贯穿始发端处既有隧道管片和竖井所在地层的钻孔，并在钻孔穿设钢索；S3、在始发端处安装不具有同步注浆系统和盾构千斤顶推进系统的盾构机，所述盾构机的刀盘半径小于盾构机的盾壳的内半径，所述钢索位于刀盘和盾壳的间隙之间；S4、将多根钢索的一端分别与盾壳固连，另一端穿过密封接收结构预设的过孔后与牵引机构固连；S5、使牵引机构通过钢索拉动盾构机从始发端往接收端方向掘进预定位移并拼装...

【技术特征摘要】
1.一种竖井盾构施工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在既有隧道对应待施工竖井的始发端处安装始发结构，在地面对应待施工竖井出口的接收端处安装密封接收结构和牵引机构；S2、在始发端处对应待施工竖井的区域通过钻杆周向分布钻出多个贯穿始发端处既有隧道管片和竖井所在地层的钻孔，并在钻孔穿设钢索；S3、在始发端处安装不具有同步注浆系统和盾构千斤顶推进系统的盾构机，所述盾构机的刀盘半径小于盾构机的盾壳的内半径，所述钢索位于刀盘和盾壳的间隙之间；S4、将多根钢索的一端分别与盾壳固连，另一端穿过密封接收结构预设的过孔后与牵引机构固连；S5、使牵引机构通过钢索拉动盾构机从始发端往接收端方向掘进预定位移并拼装竖井管片形成至少一节竖井管片环；S6、在保持牵引机构通过钢索拉动盾构机掘进的同时，在盾构机的盾壳的后端拼装一节延长盾壳，以对盾壳进行加长；S7、使盾构机往接收端方向继续掘进预定位移并继续拼装竖井管片；S8、按上述步骤S6和步骤S7重复操作至完成竖井的掘进施工，并形成分别从始发端延伸至接收端的加长型盾壳和竖井管片环；S9、在已拼装的竖井管片预设的锚杆孔处往土层打入穿过加长型盾壳的锚杆，以对拼装的竖井管片进行锚固；S10、在保留加长型盾壳作为初衬的情况下，将始发结构、密封接收结构以及盾构机的其余构件拆除；S11、对加长型盾壳的两端与既有隧道的接合处进行水密处理，并完成竖井盾构施工。2.如权利要求1所述的竖井盾构施工方法，其特征在于：在步骤S1中，所述在既有隧道对应待施工竖井的始发端处安装始发结构，包括在既有隧道朝向始发端的一侧安装始发支撑机构、在既有隧道对应始发端的位置安装密封导向钢管套的过程。3.如权利要求2所述的竖井盾构施工方法，其特征在于：在既有隧道朝向始发端的一侧安装始发支撑机构之前，还包括在既有隧道朝向始发端的一侧铺设加固管片，然后，将始发支撑机构装于加固管片上的操作。4.如权利要求1所述的竖井盾构施工方法，其特征在于：所述在地面对应待施工竖井的接收端处安装密封接收结构，包括在地面对应竖井出口的接收端处设置一端敞开的金属材质的接收套筒，使接收套筒敞开的一端与接收端处的地面密封相抵并将接收端...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄林冲，叶文，梁禹，黄帅，褚晓宏，黄勐，
申请(专利权)人：中山大学，中铁十四局集团隧道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44