一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，包括钢套筒和纵向锚固连接型钢，负环管片环通过多个负环管片固定装置与钢套筒紧固连接，钢套筒位于洞门钢环与底板之间，钢套筒与底板和中板之间依次设置有反力架和纵向支撑，钢套筒与始发井侧墙和始发井中板梁之间均设置有横向支撑，盾构机的中盾包括中盾前部和中盾尾部，中盾前部和中盾尾部之间连接有铰接油缸，中盾尾部设置有多个推进油缸，纵向锚固连接型钢连接在中盾尾部与底板之间。本实用新型专利技术结构设计合理，通过在始发井内设置钢套筒，同时在中盾尾部与底板之间连接多个纵向锚固连接型钢，能够实现高承压水砂卵石地层中刀盘的快速脱困，能有效提高施工效率，确保施工安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置
本技术属于盾构法隧道工程施工
，具体涉及一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置。
技术介绍
目前在地铁盾构施工方面，盾构始发采用冷冻方式对端头进行加固较为常见，而在盾构始发阶段，尤其是在盾构进行冷冻加固体掘进时，由于设备故障、盾构掘进过程停机等导致盾构机被冻结体冷冻，刀盘无法转动，使盾构始发不能正常进行的案例频有发生，现有的盾构冷冻体脱困方式有向土仓及掌子面冷冻体加注蒸汽、盐水方式等进行解冻处理，虽然能够达到脱困目的，但时间较长。采用通过盾构机铰接将盾构机后部推出一定距离后将盾构机后部同始发架进行固定，并利用盾构机铰接回拖盾构机前盾及刀盘，使刀盘脱离冷冻掌子面，能够实现快速脱困，但对于钢套筒盾构始发脱困而言，盾构在始发阶段，完全处于钢套筒中，无法实现将盾构机后部固定在始发架上，且由于盾构尾部负环管片处于钢套筒内，虽然周边已填充砂砾，但在盾构机尾部后退过程中，容易导致负环管片位移，影响盾构机脱困后始发施工。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其结构设计合理，通过在始发井内设置钢套筒，同时在中盾尾部与底板之间连接多个纵向锚固连接型钢，能够实现富水软弱地层及高承压水砂卵石地层盾构在冷冻加固体中刀盘的快速脱困，能有效提高施工效率，确保施工安全。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：包括设置在始发井内的钢套筒、以及多个用于将盾构机的中盾与底板紧固连接的纵向锚固连接型钢，所述钢套筒套设在多环负环管片环的外部，所述钢套筒的中心与待挖隧道的中心重合，所述负环管片环通过多个负环管片固定装置与钢套筒紧固连接，所述钢套筒的一端紧贴洞门钢环布设，所述钢套筒的另一端设置有反力架，所述反力架与底板和中板之间均支设有纵向支撑，所述钢套筒与始发井侧墙之间、以及钢套筒与始发井中板梁之间均设置有横向支撑，所述盾构机的中盾包括中盾前部和中盾尾部，所述中盾前部和中盾尾部之间通过多个铰接油缸连接，所述中盾前部和中盾尾部上均设置有供铰接油缸安装的法兰盘，所述中盾尾部设置有多个用于顶推负环管片环的推进油缸，所述推进油缸的缸体固定在中盾尾部的法兰盘上，所述纵向锚固连接型钢连接在中盾尾部与底板之间。上述的一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：所述负环管片固定装置包括连接杆、套设在连接杆外侧的外螺纹套管、以及位于负环管片环内侧的球阀，所述外螺纹套管的一端螺纹安装在管片吊装孔的孔口，所述外螺纹套管的另一端与球阀螺纹连接。上述的一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：所述连接杆的一端位于球阀的一侧，所述连接杆的另一端依次穿过球阀、外螺纹套管和管片吊装孔后与钢套筒的内壁紧固连接。上述的一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：多环所述负环管片环之间通过多个负环连接槽钢紧固连接，所述负环连接槽钢上开设有多个供外螺纹套管穿过的通孔。上述的一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：所述铰接油缸的缸体安装在中盾前部的法兰盘上，所述铰接油缸的活塞杆端安装在中盾尾部的法兰盘上。上述的一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：多个所述纵向锚固连接型钢布设在同一平面上，多个所述纵向锚固连接型钢的上侧和下侧均设置有多个横向连接型钢，所述横向连接型钢和纵向锚固连接型钢焊接固定。上述的一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：所述纵向锚固连接型钢上侧的多个所述横向连接型钢的两端均通过斜向加固型钢与负环管片环紧固连接。上述的一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：所述纵向锚固连接型钢的一端固定在中盾尾部的法兰盘上，所述纵向锚固连接型钢的另一端锚固在底板上。上述的一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：所述钢套筒的外侧沿其长度方向套设有多个抱箍。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术通过在始发井内设置钢套筒，可有效防止盾构始发施工过程中，当出现涌水涌沙现象时，坍塌土体压力，容易造成单层帘的密封机构从始发洞门的门外环形外侧壁上脱落，造成盾构密闭空间卸压，诱发地面塌陷现象的发生。2、本技术通过多个负环管片固定装置将负环管片环与钢套筒紧固连接，能有效防止负环管片环在盾构脱困过程中发生移位。3、本技术通过在中盾尾部与底板之间连接多个纵向锚固连接型钢，能够使盾构机尾部与底板拉结固定，进而便于通过铰接油缸将盾构机头部的刀盘朝着盾构机尾部的方向进行拉动，使得刀盘在冷冻加固体中快速脱困。综上所述，本技术结构设计合理，通过在始发井内设置钢套筒，同时在中盾尾部与底板之间连接多个纵向锚固连接型钢，能够实现富水软弱地层及高承压水砂卵石地层盾构在冷冻加固体中刀盘的快速脱困，能有效提高施工效率，确保施工安全。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术纵向传力体系的结构示意图。图2为图1的A处放大图。图3为图1的B处放大图。图4为本技术横向传力体系的结构示意图。图5为图4的C处放大图。图6为本技术负环管片固定装置的结构示意图。附图标记说明:1—负环管片环；1-1—管片吊装孔；2—钢套筒；3—洞门钢环；4—反力架；5—纵向支撑；6—底板；7—中板；8—始发井侧墙；9—始发井中板梁；10—横向支撑；11—纵向锚固连接型钢；12-1—中盾前部；12-2—中盾尾部；13—刀盘；14—前盾；15—铰接油缸；16—推进油缸；17—连接杆；18—外螺纹套管；19—球阀；20—负环连接槽钢；21—法兰盘；22—横向连接型钢；23—斜向加固型钢；24—抱箍；25—洞门侧墙。具体实施方式如图1至图6所示，本技术包括设置在始发井内的钢套筒2、以及多个用于将盾构机的中盾与底板6紧固连接的纵向锚固连接型钢11，所述钢套筒2套设在多环负环管片环1的外部，所述钢套筒2的中心与待挖隧道的中心重合，所述负环管片环1通过多个负环管片固定装置与钢套筒2紧固连接，所述钢套筒2的一端紧贴洞门钢环3布设，所述钢套筒2的另一端设置有反力架4，所述反力架4与底板6和中板7之间均支设有纵向支撑5，所述钢套筒2与始发井侧墙8之间、以及钢套筒2与始发井中板梁9之间均设置有横向支撑10，所述盾构机的中盾包括中盾前部12-1和中盾尾部12-2，所述中盾前部12-1和中盾尾部12-2之间通过多个铰接油缸15连接，所述中盾前部12-1和中盾尾部12-2上均设置有供铰接油缸15安装的法兰盘21，所述中盾尾部12-2设置有多个用于顶推负环管片环1的推进油缸16，所述推进油缸16的缸体固定在中盾尾部12-2的法兰盘21上，所述纵向锚固连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：包括设置在始发井内的钢套筒(2)、以及多个用于将盾构机的中盾与底板(6)紧固连接的纵向锚固连接型钢(11)，所述钢套筒(2)套设在多环负环管片环(1)的外部，所述钢套筒(2)的中心与待挖隧道的中心重合，所述负环管片环(1)通过多个负环管片固定装置与钢套筒(2)紧固连接，所述钢套筒(2)的一端紧贴洞门钢环(3)布设，所述钢套筒(2)的另一端设置有反力架(4)，所述反力架(4)与底板(6)和中板(7)之间均支设有纵向支撑(5)，所述钢套筒(2)与始发井侧墙(8)之间、以及钢套筒(2)与始发井中板梁(9)之间均设置有横向支撑(10)，所述盾构机的中盾包括中盾前部(12-1)和中盾尾部(12-2)，所述中盾前部(12-1)和中盾尾部(12-2)之间通过多个铰接油缸(15)连接，所述中盾前部(12-1)和中盾尾部(12-2)上均设置有供铰接油缸(15)安装的法兰盘(21)，所述中盾尾部(12-2)设置有多个用于顶推负环管片环(1)的推进油缸(16)，所述推进油缸(16)的缸体固定在中盾尾部(12-2)的法兰盘(21)上，所述纵向锚固连接型钢(11)连接在中盾尾部(12-2)与底板(6)之间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：包括设置在始发井内的钢套筒(2)、以及多个用于将盾构机的中盾与底板(6)紧固连接的纵向锚固连接型钢(11)，所述钢套筒(2)套设在多环负环管片环(1)的外部，所述钢套筒(2)的中心与待挖隧道的中心重合，所述负环管片环(1)通过多个负环管片固定装置与钢套筒(2)紧固连接，所述钢套筒(2)的一端紧贴洞门钢环(3)布设，所述钢套筒(2)的另一端设置有反力架(4)，所述反力架(4)与底板(6)和中板(7)之间均支设有纵向支撑(5)，所述钢套筒(2)与始发井侧墙(8)之间、以及钢套筒(2)与始发井中板梁(9)之间均设置有横向支撑(10)，所述盾构机的中盾包括中盾前部(12-1)和中盾尾部(12-2)，所述中盾前部(12-1)和中盾尾部(12-2)之间通过多个铰接油缸(15)连接，所述中盾前部(12-1)和中盾尾部(12-2)上均设置有供铰接油缸(15)安装的法兰盘(21)，所述中盾尾部(12-2)设置有多个用于顶推负环管片环(1)的推进油缸(16)，所述推进油缸(16)的缸体固定在中盾尾部(12-2)的法兰盘(21)上，所述纵向锚固连接型钢(11)连接在中盾尾部(12-2)与底板(6)之间。


2.按照权利要求1所述的一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：所述负环管片固定装置包括连接杆(17)、套设在连接杆(17)外侧的外螺纹套管(18)、以及位于负环管片环(1)内侧的球阀(19)，所述外螺纹套管(18)的一端螺纹安装在管片吊装孔(1-1)的孔口，所述外螺纹套管(18)的另一端与球阀(19)螺纹连接。


3.按照权利要求2所述的一种基于钢套筒的盾构始发阶段刀盘脱困装置，其特征在于：所述连接杆(17)的一端位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：武金城，周锐，赵维生，汪学根，余江，贺卫国，杨永强，刘文斌，许铁力，陈晖，郭正平，王晓辉，吴梦迪，
申请(专利权)人：中铁一局集团有限公司，中铁一局集团城市轨道交通工程有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61