土压平衡盾构机填仓式始发方法技术

本发明专利技术涉及了一种土压平衡盾构机填仓式始发方法，在盾体的土仓中密实填充塑料泡沫块，直至盾构刀盘的刀盘背面；在盾构机始发就位后，将端头水位降至施工水位以下；转动盾构刀盘切削掌子面，土体进入土仓中并塑料泡沫块；当土压传感器的感知压力为2.2～2.3bar，或者当土仓进入端头深度约为土仓深度的2/3时，认为土仓内达到了压力平衡状态，掌子面稳定；启动螺旋机，与螺旋叶片接触的塑料泡沫块被搅碎并排出；在土体甩入力、土体自重及若干塑料泡沫块自重的作用下，上方的塑料泡沫块逐步下落，被螺旋叶片搅碎后随土体排出；新进入土仓的土体可建立新的压力平衡。与传统的端头土体加固方法相比，本技术方案成本低、工时短，劳动强度小。强度小。强度小。

【技术实现步骤摘要】
土压平衡盾构机填仓式始发方法


[0001]本专利技术属于盾构施工
，具体涉及一种土压平衡盾构机填仓式始发方法。

技术介绍

[0002]盾构机始发是盾构施工中关键的一环，施工风险大，易造成涌水、涌砂等现象的发生，严重时可引起端头沉陷、坍塌等状况。
[0003]土压平衡盾构机始发时，关键控制是保持端头掌子面稳定，常规盾构机受土仓设计影响，土仓空间无填充物，始发时刀盘切削掌子面，土体需先填充进土仓内，建立土压然后才能和掌子面保持土压平衡。土仓空间较大，易造成掌子面土体塌陷，故需要对端头进行土体加固，以保持土体稳定性。
[0004]对端头土体的加固，一般采取旋喷加固或冷冻加固等方式来加固土体，在盾构机进入端头时保持土体的稳定。上述常规加固方法需使用大量水泥浆对土体进行加固，工时长，造价高，人工工作量大。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是弥补现有技术的不足，提供一种成本低、工时短的土压平衡盾构机填仓式始发方法。
[0006]要解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：土压平衡盾构机填仓式始发方法，包括如下步骤：S1：将盾构刀盘与盾体中的主轴承固定连接，盾体的土仓中设有土压传感器；S2：将提前准备的若干塑料泡沫块填充在盾体的土仓中，形成塑料泡沫填充单元，填充空间为由仓壁、盾壳、盾构刀盘的刀盘背面所围成的腔体，塑料泡沫块需避开刀盘牛腿的转动空间，不得妨碍盾构刀盘的转动；若干塑料泡沫块的填充顺序为：自下而上、自后而前；若干塑料泡沫块的填充方法为：贴近土仓仓壁的塑料泡沫块与仓壁胶结，前后相邻的塑料泡沫块之间通过射钉固定连接；S3：盾构机始发就位，采用降水井对端头水位降至施工水位以下；S4：顶推盾构机至盾构刀盘接触掌子面，转动盾构刀盘切削掌子面，土体进入刀盘背面后方的土仓中，土体挤压塑料泡沫块；S5：当土压传感器的感知压力为2.2～2.3bar，或者当土仓进入端头深度约为土仓深度的2/3时，认为土仓内达到了压力平衡状态，掌子面稳定；启动螺旋机，螺旋机通过螺旋机入料口进入土仓中，与螺旋机的螺旋叶片直接接触的塑料泡沫块被搅碎，且被螺旋机排出；在土体甩入力、土体自重及若干塑料泡沫块自重的作用下，塑料泡沫块与仓壁的胶结被破坏，上方的塑料泡沫块逐步下落，被螺旋机的螺旋叶片搅碎后随土体排出；新进入土仓的土体可建立新的压力平衡。
[0007]进一步地，所述塑料泡沫块的主要成分为聚苯乙烯，密度为0.974g/cm3。
[0008]进一步地，所述塑料泡沫块的大小为80cm
×
80cm
×
5cm，在填充过程中，根据形状需要对塑料泡沫块进行裁切。
[0009]本专利技术可以达到的有益效果为：采用在盾构机的土仓中填充塑料泡沫填充单元的方式，保证盾构机在进入端头时掌子面的压力平衡，确保掌子面稳定；与传统的端头土体加固方法相比，劳动强度小，节约了端头土体加固所需的水泥、机械设备、人工等方面的费用，改善了水泥用量大、旋喷桩工时长等缺点。
附图说明
[0010]图1是本专利技术实施例中塑料泡沫填充单元填充完成后的立体示意图；图2是图1的主视图；图3是本专利技术实施例中未填充塑料泡沫填充单元的盾体与盾构刀盘安装示意图；图4是图3的主视图；图5是本专利技术实施例中盾体的土仓内部结构示意图；图6是图5的主视图；图7是本专利技术实施例中盾构刀盘的结构示意图；图8是本专利技术实施例中塑料泡沫填充单元的主视示意图；图9是本专利技术实施例中塑料泡沫填充单元的立体示意图；图中：1
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盾体，101
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仓壁，102
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盾壳，103
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螺旋机入料口，104
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主轴承，105
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土压传感器；2
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盾构刀盘，201
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刀盘，202
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刀盘背面，203
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刀盘安装板，204
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刀盘牛腿；3
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塑料泡沫填充单元，301
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塑料泡沫块。
具体实施方式
[0011]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
实施例
[0012]土压平衡盾构机填仓式始发方法，包括如下步骤：S1：如图3和图4所示，将盾构刀盘2的刀盘安装板203与盾体1中的主轴承104固定连接，盾体1的土仓中设有土压传感器105；S2：提前准备若干塑料泡沫块301，塑料泡沫块301的主要成分为聚苯乙烯，密度为0.974g/cm3，塑料泡沫块301的大小为80cm
×
80cm
×
5cm；将若干塑料泡沫块301填充在盾体1的土仓中，形成塑料泡沫填充单元3，填充空间为由仓壁101、盾壳102、刀盘201的刀盘背面202所围成的腔体，将该腔体填充密实，但塑料泡沫块301需避开刀盘牛腿204的转动空间，不得妨碍盾构刀盘2的转动；若干塑料泡沫块301的填充顺序为：自下而上、自后而前；若干塑料泡沫块301的填充方法为：贴近土仓仓壁101的塑料泡沫块301与仓壁101胶结，前后相邻的塑料泡沫块301之间通过射钉枪打射钉的方式固定连接；在填充过程中，根据形状需要对塑料泡沫块301进行裁切。
[0013]：盾构机始发就位，采用降水井对端头水位降至施工水位以下；
S4：顶推盾构机至盾构刀盘2接触掌子面，转动盾构刀盘2切削掌子面，土体进入刀盘背面202后方的土仓中，土体挤压塑料泡沫块301；S5：当土压传感器105的感知压力为2.2～2.3bar，或者当土仓进入端头深度约为土仓深度的2/3时，认为土仓内达到了压力平衡状态，掌子面稳定；启动螺旋机，螺旋机通过螺旋机入料口103进入土仓中，与螺旋机的螺旋叶片直接接触的塑料泡沫块301被搅碎，且被螺旋机排出；在土体甩入力、土体自重及若干塑料泡沫块301自重的作用下，塑料泡沫块301与仓壁101的胶结被破坏，上方的塑料泡沫块301逐步下落，被螺旋机的螺旋叶片搅碎后随土体排出；新进入土仓的土体可建立新的压力平衡。
[0014]在本专利技术的描述中，“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示方位或位置关系的词语，仅是为了便于描述本专利技术，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0015]以上所述仅是本专利技术的其中一种实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术思路的前提下所做出的若干改进和润饰均为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.土压平衡盾构机填仓式始发方法，其特征是：包括如下步骤：S1：将盾构刀盘（2）与盾体（1）中的主轴承（104）固定连接，盾体（1）的土仓中设有土压传感器（105）；S2：将提前准备的若干塑料泡沫块（301）填充在盾体（1）的土仓中，形成塑料泡沫填充单元（3），填充空间为由仓壁（101）、盾壳（102）、盾构刀盘（2）的刀盘背面（202）所围成的腔体，塑料泡沫块（301）需避开刀盘牛腿（204）的转动空间，不得妨碍盾构刀盘（2）的转动；若干塑料泡沫块（301）的填充顺序为：自下而上、自后而前；若干塑料泡沫块（301）的填充方法为：贴近土仓仓壁（101）的塑料泡沫块（301）与仓壁（101）胶结，前后相邻的塑料泡沫块（301）之间通过射钉固定连接；S3：盾构机始发就位，采用降水井对端头水位降至施工水位以下；S4：顶推盾构机至盾构刀盘（2）接触掌子面，转动盾构刀盘（2）切削掌子面，土体进入刀盘背面（202）后方的土仓中，土体挤压塑料泡沫块（301）；S5：当土压传...

【专利技术属性】
技术研发人员：李业龙，周平，孙晓辉，张胜安，于忠涛，孙杰，何佩义，季斌，乔秀兵，李猛，刘玮琦，周默，岳伟，刘金强，
申请(专利权)人：山东汇达新型建筑材料有限公司，
类型：发明
国别省市：