盾构机顶升和平移过站施工方法及顶升和下降装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种盾构机顶升和平移过站施工方法，包括以下步骤：S1、施工准备；S2、基座和顶升板的安装；S3、步进撑靴系统的安装；S4、在步进撑靴系统与缸筒之间填满垫板，垫板的U形开口卡住活塞杆的伸出顶升油缸底部的部分；S5、单步顶升：控制所有的顶升油缸同步顶升以使盾构机主机上升第一接收预定高度，然后向缸筒的底部和步进撑靴系统的顶部之间继续放满垫板；S6、至少重复步骤S5直至盾构机主机抬升至接收预定高度；S7、顶推过站；S8、当盾构机主机达到始发盾构井时，按照顶升步骤，反向操作使盾构机主机下降至始发预定高度。根据本发明专利技术的盾构机顶升和平移过站施工方法，可以有效保证盾构机主机在顶升过程中的安全性。

Construction method and lifting and lowering device of shield machine

The invention discloses a construction method of shield machine top lifting and translation passing station, which comprises the following steps: S1, construction preparation; S2, installation of base and jacking plate; S3, installation of stepping shoe system; S4, filling the base plate between stepping shoe system and cylinder barrel, U-shaped opening of the base plate is stuck at the part extending from the bottom of jacking cylinder of piston rod; S5, single step jacking: controlling all jacking Raise the oil cylinder synchronously to make the main engine of the shield machine rise to the first receiving predetermined height, and then continue to fill the base plate between the bottom of the cylinder barrel and the top of the step shoe system; S6. Repeat step S5 at least until the main engine of the shield machine rises to the receiving predetermined height; S7. Push the main engine through the station; S8. When the main engine of the shield machine reaches the starting shield shaft, follow the lifting step to reverse operate the shield machine The main engine descends to the preset height. According to the construction method of the top lifting and translation passing station of the shield machine, the safety of the main machine of the shield machine in the lifting process can be effectively guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
盾构机顶升和平移过站施工方法及顶升和下降装置
本专利技术涉及盾构施工
，尤其是涉及一种盾构机顶升和平移过站施工方法及顶升和下降装置。
技术介绍
盾构机是隧道施工的大型自动化、机械化装备，其具有系统复杂、体积大、结构重等特点。在市政地铁隧道方面，盾构机直径至少在6米以上，重量在300吨以上，从而盾构机拆装机耗时较长，成本较高。相关技术中，当采用“先站后隧法”施工时，盾构机需要通过车站过站，现大部分方案选择不拆机，整体空推过站，以减少二次组装成本及工期，然而，此种方法对车站结构有一定要求，适用于结构相对简单、底板高程相对均一适宜的情况，但对于车站结构复杂、底板存在较大高差的情况并不适用。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种盾构机顶升和平移过站施工方法，有效保证了盾构机主机在顶升过程中的安全性。本专利技术的另一个目的在于提出一种实施盾构机顶升和平移过站施工方法采用的盾构机顶升和下降装置。根据本专利技术第一方面实施例的盾构机顶升和平移过站施工方法，包括以下步骤：S1、施工准备：根据盾构机主机的尺寸、以及车站盾构井接收底板和车站盾构井始发底板高差，定制泵站，制作基座、顶升板、步进撑靴系统和过站轨道；S2、所述基座和所述顶升板的安装：将多个所述基座成对固定在车站盾构井接收底板上；将多个所述顶升板固定连接在所述盾构机主机的外表面的下部，每个所述顶升板的底部连接有顶升油缸，所述顶升油缸与对应的所述基座上下对应，每个所述顶升油缸包括缸筒和设在所述缸筒内且相对于所述缸筒可向下伸出的活塞杆；S3、所述步进撑靴系统的安装：在每个所述基座上连接步进撑靴系统，所述步进撑靴系统位于所述基座与对应的所述顶升油缸之间；S4、调整每个所述顶升油缸的所述活塞杆的底部与所述步进撑靴系统的顶部紧密贴合；在所述步进撑靴系统与所述缸筒之间填满垫板，所述垫板的U形开口卡住所述活塞杆的伸出所述顶升油缸底部的部分；S5、单步顶升：控制所有的所述顶升油缸同步顶升以使所述盾构机主机上升第一接收预定高度，然后向所述缸筒的底部和所述步进撑靴系统的顶部之间继续放满垫板；S6、至少重复步骤S5直至所述盾构机主机抬升至接收预定高度，其中所述接收预定高度大于所述第一接收预定高度；S7、顶推过站：通过所述过站轨道将所述盾构机主机从接收盾构井推向始发盾构井；S8、当所述盾构机主机达到所述始发盾构井时，按照顶升步骤，反向操作使盾构机主机下降至始发预定高度。根据本专利技术实施例的盾构机顶升和平移过站施工方法，通过采用多步顶升的方式抬升盾构机主机，并在单步顶升后在缸筒的底部和步进撑靴系统的顶部之间放满垫板，可以有效保证盾构机主机在顶升过程中的安全性。根据本专利技术的一些实施例，在步骤S6之前还包括：S51、在所述盾构机主机底部下方安装支撑平台系统，所述支撑平台系统在盾构机主机的横向上位于成对的所述基座之间；S52、控制所述活塞杆向上回缩以使所述盾构机主机压在所述支撑平台系统上；S53、在所述步进撑靴系统的顶部连接第一步进撑靴系统，对应的所述顶升油缸的底部与所述第一步进撑靴系统紧密贴合；所述步骤S6、至少重复步骤S5、S51、S52和S53直至所述盾构机主机抬升至所述接收预定高度。根据本专利技术的一些实施例，所述支撑平台系统包括第一支撑平台框架至第三支撑平台框架，步骤S51具体包括：S511、沿所述盾构机主机的轴向、在所述盾构机主机的尾盾下方布置彼此相连的第一支撑平台框架和第二支撑平台框架；S512、将彼此相连的所述第一支撑平台框架和所述第二支撑平台框架平移至分别与所述盾构机主机的前盾和中盾处对应；S513、在所述盾构机主机的盾尾下方设置与所述第二支撑平台框架相连的第三支撑平台框架。根据本专利技术的一些实施例，步骤S511中，所述第一支撑平台框架至所述第三支撑平台框架均包括：沿上下方向依次连接的多层支撑平台层，每层支撑平台层包括沿所述盾构机主机的轴向间隔设置的两个工字形件和四个连接板，两个所述工字形件的中部通过连接梁相连，其中两个所述连接板连接在两个所述工字形件两端的顶部，另外两个所述连接板连接在两个所述工字形件两端的底部，所述第一支撑平台框架和所述第二支撑平台框架之间通过多个连接杆相连，多个所述连接杆分别连接在所述第一支撑平台框架和所述第二支撑平台框架的两端，所述第二支撑平台框架和所述第三支撑平台框架的连接方式与所述第一支撑平台框架和所述第二支撑平台框架的连接方式相同。根据本专利技术的一些实施例，当所述盾构机主机抬升至所述接收预定高度后，还包括：S514、在所述连接杆上安装连接柱，所述连接柱的高度与所述支撑平台系统的高度相同。根据本专利技术的一些实施例，所述连接柱设在所述连接杆的1/3-1/2处。根据本专利技术的一些实施例，步骤S5具体包括：S501、所有的所述顶升油缸按照预定速度同步顶升直至所述盾构机主机上升所述第一接收预定高度；S502、向所述缸筒的底部和所述步进撑靴系统的顶部之间继续放满垫板；S503、重复步骤S501和S502直至所述盾构机主机上升第二接收预定高度，所述第二接收预定高度大于所述第一接收预定高度且小于所述接收预定高度；步骤S6、至少重复所述步骤S501、S502和S503直至所述盾构机主机抬升至所述接收预定高度。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S501中，所述预定速度为v,其中所述v满足：v≤500mm/h。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S501中，所述第一接收预定高度为d1，其中所述d1满足：30mm≤d1≤40mm。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S502中，所述垫板的厚度与所述第一接收预定高度相同。根据本专利技术的一些实施例，所述步骤S503中，所述第二接收预定高度为d2，其中所述d2满足：300mm≤d2≤400mm。根据本专利技术的一些实施例，所述d2进一步满足：d2＝350mm。根据本专利技术的一些实施例，所述步进撑靴系统包括沿上下方向依次连接的多节，所述第一步进撑靴系统与所述步进撑靴系统的结构相同。根据本专利技术的一些实施例，在将所述盾构机主机抬升至所述接收预定高度的过程中，将所述支撑平台系统连接到所述车站盾构井接收底板的侧面。根据本专利技术的一些实施例，在步骤S3之前还包括：S21、将接收底座固定连接在所述盾构机主机的底部；在步骤S7之前还包括：S61、割除所述盾构机主机与所述接收底座之间的连接。根据本专利技术的一些实施例，每个所述顶升板与所述盾构机主机的垂直中心线之间的夹角为α，其中所述α满足：30°≤α≤60°。根据本专利技术的一些实施例，所述α进一步满足：α＝45°。根据本专利技术的一些实施例，所述顶升板的面向所述盾构机主机的一侧表面与所述盾构机主机的所述外表面的形状相适配。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、施工准备：根据盾构机主机的尺寸、以及车站盾构井接收底板和车站盾构井始发底板高差，定制泵站，制作基座、顶升板、步进撑靴系统和过站轨道；/nS2、所述基座和所述顶升板的安装：将多个所述基座成对固定在车站盾构井接收底板上；将多个所述顶升板固定连接在所述盾构机主机的外表面的下部，每个所述顶升板的底部连接有顶升油缸，所述顶升油缸与对应的所述基座上下对应，每个所述顶升油缸包括缸筒和设在所述缸筒内且相对于所述缸筒可向下伸出的活塞杆；/nS3、所述步进撑靴系统的安装：在每个所述基座上连接步进撑靴系统，所述步进撑靴系统位于所述基座与对应的所述顶升油缸之间；/nS4、调整每个所述顶升油缸的所述活塞杆的底部与所述步进撑靴系统的顶部紧密贴合；在所述步进撑靴系统与所述缸筒之间填满垫板，所述垫板的U形开口卡住所述活塞杆的伸出所述顶升油缸底部的部分；/nS5、单步顶升：控制所有的所述顶升油缸同步顶升以使所述盾构机主机上升第一接收预定高度，然后向所述缸筒的底部和所述步进撑靴系统的顶部之间继续放满垫板；/nS6、至少重复步骤S5直至所述盾构机主机抬升至接收预定高度，其中所述接收预定高度大于所述第一接收预定高度；/nS7、顶推过站：通过所述过站轨道将所述盾构机主机从接收盾构井推向始发盾构井；/nS8、当所述盾构机主机达到所述始发盾构井时，按照顶升步骤，反向操作使盾构机主机下降至始发预定高度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、施工准备：根据盾构机主机的尺寸、以及车站盾构井接收底板和车站盾构井始发底板高差，定制泵站，制作基座、顶升板、步进撑靴系统和过站轨道；
S2、所述基座和所述顶升板的安装：将多个所述基座成对固定在车站盾构井接收底板上；将多个所述顶升板固定连接在所述盾构机主机的外表面的下部，每个所述顶升板的底部连接有顶升油缸，所述顶升油缸与对应的所述基座上下对应，每个所述顶升油缸包括缸筒和设在所述缸筒内且相对于所述缸筒可向下伸出的活塞杆；
S3、所述步进撑靴系统的安装：在每个所述基座上连接步进撑靴系统，所述步进撑靴系统位于所述基座与对应的所述顶升油缸之间；
S4、调整每个所述顶升油缸的所述活塞杆的底部与所述步进撑靴系统的顶部紧密贴合；在所述步进撑靴系统与所述缸筒之间填满垫板，所述垫板的U形开口卡住所述活塞杆的伸出所述顶升油缸底部的部分；
S5、单步顶升：控制所有的所述顶升油缸同步顶升以使所述盾构机主机上升第一接收预定高度，然后向所述缸筒的底部和所述步进撑靴系统的顶部之间继续放满垫板；
S6、至少重复步骤S5直至所述盾构机主机抬升至接收预定高度，其中所述接收预定高度大于所述第一接收预定高度；
S7、顶推过站：通过所述过站轨道将所述盾构机主机从接收盾构井推向始发盾构井；
S8、当所述盾构机主机达到所述始发盾构井时，按照顶升步骤，反向操作使盾构机主机下降至始发预定高度。


2.根据权利要求1所述的盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，在步骤S6之前还包括：
S51、在所述盾构机主机底部下方安装支撑平台系统，所述支撑平台系统在盾构机主机的横向上位于成对的所述基座之间；
S52、控制所述活塞杆向上回缩以使所述盾构机主机压在所述支撑平台系统上；
S53、在所述步进撑靴系统的顶部连接第一步进撑靴系统，对应的所述顶升油缸的底部与所述第一步进撑靴系统紧密贴合；
所述步骤S6、至少重复步骤S5、S51、S52和S53直至所述盾构机主机抬升至所述接收预定高度。


3.根据权利要求2所述的盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，所述支撑平台系统包括第一支撑平台框架至第三支撑平台框架，
步骤S51具体包括：
S511、沿所述盾构机主机的轴向、在所述盾构机主机的尾盾下方布置彼此相连的所述第一支撑平台框架和第二支撑平台框架；
S512、将彼此相连的所述第一支撑平台框架和所述第二支撑平台框架平移至分别与所述盾构机主机的前盾和中盾处对应；
S513、在所述盾构机主机的盾尾下方设置与所述第二支撑平台框架相连的所述第三支撑平台框架。


4.根据权利要求3所述的盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，步骤S511中，所述第一支撑平台框架至所述第三支撑平台框架均包括：
沿上下方向依次连接的多层支撑平台层，每层支撑平台层包括沿所述盾构机主机的轴向间隔设置的两个工字形件和四个连接板，两个所述工字形件的中部通过连接梁相连，其中两个所述连接板连接在两个所述工字形件两端的顶部，另外两个所述连接板连接在两个所述工字形件两端的底部，
所述第一支撑平台框架和所述第二支撑平台框架之间通过多个连接杆相连，多个所述连接杆分别连接在所述第一支撑平台框架和所述第二支撑平台框架的两端，
所述第二支撑平台框架和所述第三支撑平台框架的连接方式与所述第一支撑平台框架和所述第二支撑平台框架的连接方式相同。


5.根据权利要求4所述的盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，当所述盾构机主机抬升至所述接收预定高度后，还包括：
S514、在所述连接杆上安装连接柱，所述连接柱的高度与所述支撑平台系统的高度相同。


6.根据权利要求5所述的盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，所述连接柱设在所述连接杆的1/3-1/2处。


7.根据权利要求2-6中任一项所述的盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，步骤S5具体包括：
S501、所有的所述顶升油缸按照预定速度同步顶升直至所述盾构机主机上升所述第一接收预定高度；
S502、向所述缸筒的底部和所述步进撑靴系统的顶部之间继续放满垫板；
S503、重复步骤S501和S502直至所述盾构机主机上升第二接收预定高度，所述第二接收预定高度大于所述第一接收预定高度且小于所述接收预定高度。


8.根据权利要求7所述的盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，所述步骤S501中，所述预定速度为v,其中所述v满足：v≤500mm/h。


9.根据权利要求7所述的盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，所述步骤S501中，所述第一接收预定高度为d1，其中所述d1满足：30mm≤d1≤40mm。


10.根据权利要求7所述的盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，所述步骤S503中，所述第二接收预定高度为d2，其中所述d2满足：300mm≤d2≤400mm。


11.根据权利要求10所述的盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，所述d2进一步满足：d2＝350mm。


12.根据权利要求2所述的盾构机顶升和平移过站施工方法，其特征在于，所述步进撑靴系统包括沿上下方向依次连接的多节，
所述第一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨壮志，熊阳阳，张杰，姜群会，王玉卿，孙庆田，魏小松，胡爽子，王坤，熊朝东，古宗华，李强，谢重化，李龙坤，吴乐斌，谭宏华，王华，吴志峰，彭德伟，姚先力，张政，孙明磊，杨育辉，王林，闫浩亮，陈钱，邹宁，吴迪，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44