本公开涉及一种变径隧道施工方法、系统及盾构设备，施工方法包括：在盾构设备的预设掘进路径上设置暗挖洞室，在盾构设备的预设掘进路径之外设置变径操作空间并在所述变径操作空间和所述暗挖洞室之间设置导洞；使所述盾构设备通过第一刀盘和第一盾体沿所述预设掘进路径掘进和支护第一直径隧道；在所述盾构设备掘进到所述暗挖洞室后使所述盾构设备从所述暗挖洞室经过所述导洞移动至所述变径操作空间；在所述变径操作空间内对所述盾构设备的第一刀盘和所述第一盾体分别进行组装调整以形成第二刀盘和第二盾体；使所述盾构设备从所述变径操作空间经过所述导洞移回所述暗挖洞室；使盾构设备通过第二刀盘和第二盾体沿所述预设掘进路径掘进和支护第二直径隧道。设掘进路径掘进和支护第二直径隧道。设掘进路径掘进和支护第二直径隧道。
【技术实现步骤摘要】
一种变径隧道施工方法、系统及盾构设备
[0001]本公开涉及隧道施工领域，尤其涉及一种变径隧道施工方法、变径隧道施工系统及盾构设备。
技术介绍
[0002]目前车站开挖一般采用矿山法进行包括明挖法和暗挖法的人工或机械挖掘施工，一些相关技术提出了通过变径隧道掘进机进行车站施工的思路，连续进行正线隧道和车站站厅的开挖。
技术实现思路
[0003]专利技术人经研究发现，相关技术中的矿山法人工/机械开挖(明挖/暗挖)会占用较大的地面道路和设施资源，影响正常城市交通。同时，车站开挖一般与盾构法施工的正线隧道开挖不能连续进行，一定程度上制约了项目施工进程，影响施工效率。
[0004]另一些相关技术中采用变径隧道掘进机，但缺乏技术成熟的变径隧道掘进机，往往存在着结构复杂、适用范围窄的缺陷。
[0005]有鉴于此，本公开实施例提供一种变径隧道施工方法、变径隧道施工系统及盾构设备，有助于提高隧道施工效率。
[0006]在本公开的一个方面，提供一种变径隧道施工方法，包括：
[0007]在盾构设备的预设掘进路径上设置暗挖洞室，在预设掘进路径之外设置变径操作空间，并在变径操作空间和暗挖洞室之间设置导洞；
[0008]使盾构设备通过第一刀盘和第一盾体沿预设掘进路径掘进和支护第一直径隧道；
[0009]在盾构设备掘进到暗挖洞室后，使盾构设备从暗挖洞室经过导洞移动至变径操作空间；
[0010]在变径操作空间内，对盾构设备的第一刀盘和第一盾体分别进行组装调整，以形成第二刀盘和第二盾体；
[0011]使盾构设备从变径操作空间经过导洞移回暗挖洞室；
[0012]使盾构设备通过第二刀盘和第二盾体沿预设掘进路径掘进和支护第二直径隧道；
[0013]其中，第一直径隧道的直径小于第二直径隧道的直径。
[0014]在一些实施例中，变径操作空间的体积大于暗挖洞室的体积。
[0015]在一些实施例中，还包括：
[0016]在暗挖洞室内设置第一移动装置，在盾构设备掘进到暗挖洞室后使盾构设备移动至第一移动装置上，以便通过第一移动装置将盾构设备经过导洞移动至变径操作空间内。
[0017]在一些实施例中，将盾构设备途径导洞移送至变径操作空间的操作具体包括：
[0018]在第一移动装置上放置第二盾体的第二盾体块，以在盾构设备移动至第一移动装置上时，使第一盾体移动至第二盾体块上与第二盾体块组装。
[0019]在一些实施例中，还包括：
[0020]在第一移动装置上放置过渡块，过渡块设置在第二盾体块与暗挖洞室的入洞口之间。
[0021]在一些实施例中，变径操作空间包括竖井。
[0022]在一些实施例中，对盾构设备的第一刀盘和第一盾体分别进行组装调整以形成第二刀盘和第二盾体操作具体包括：
[0023]将第二盾体沿第一盾体的周向安装在第一盾体的外侧。
[0024]在一些实施例中，还包括：
[0025]在将盾构设备移动至变径操作空间前，拆除与第一盾体连接的第一尾盾和后配套机构。
[0026]在一些实施例中，还包括：
[0027]在变径操作空间内，将第二盾体的第二前盾和第二中盾与第一盾体连接；
[0028]在盾构设备移动回暗挖洞室后，将第二盾体的第二尾盾与后配套机构与第二中盾连接。
[0029]在一些实施例中，通过油缸推动或手拉葫芦将盾构设备从暗挖洞室的入洞口移动至暗挖洞室。
[0030]在本公开的另一方面，提供一种盾构设备，包括：可变径盾体组件；可变径盾体组件具有：
[0031]第一盾体，被配置为支护第一直径隧道；
[0032]第二盾体，用于安装在第一盾体的外周，被配置为支护第二直径隧道；
[0033]其中，第一直径隧道的直径小于第二直径隧道的直径。
[0034]在一些实施例中，第二盾体包括多个第二盾体块，用于沿周向拼接成环形盾体。
[0035]在一些实施例中，还包括：
[0036]可变径刀盘组件，可转动地设置在可变径盾体组件的前侧；
[0037]可变径刀盘组件具有：
[0038]第一刀盘，被配置为掘进第一直径隧道；和
[0039]刀盘块，用于安装在第一刀盘的外周以与第一刀盘共同形成第二刀盘，第一刀盘被配置为掘进第二直径隧道。
[0040]在本公开的又一方面，提供一种变径隧道施工系统，包括：
[0041]如上述任一的盾构设备；
[0042]暗挖洞室，设置在盾构设备的预设掘进路径上；
[0043]变径操作空间，设置在盾构设备的预设掘进路径之外；和
[0044]导洞，设置在变径操作空间和暗挖洞室之间。
[0045]在一些实施例中，还包括：
[0046]第一移动装置，被配置为承载盾构设备，并在暗挖洞室、变径操作空间和导洞内带动盾构设备移动。
[0047]因此，根据本公开实施例，在盾构设备的预设掘进路径上设置暗挖洞室，并通过设置导洞将暗挖洞室和与地面连通的变径操作空间连通，可根据实际地形需要将第一盾体移动到空间足够的区域进行大直径组件的拼装，以避免在正线隧道周围大量拆迁需要市政审批带来的不确定因素，第一盾体掘进完成后无需运出地面，也无需重新开挖供第二盾体掘
进的配套空间，从而能够有效提高施工效率，节约施工成本和公共资源，尽可能减少对隧道周围环境的破坏。
附图说明
[0048]构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
[0049]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
[0050]图1是根据本公开变径隧道施工方法的一些实施例的盾构设备即将完成第一直径隧道掘进的示意图；
[0051]图2是图1中A
‑
A截面的示意图；
[0052]图3是根据本公开变径隧道施工方法的一些实施例的盾构设备位于暗挖洞室的示意图；
[0053]图4是根据本公开变径隧道施工方法的一些实施例的第一盾体拆解尾盾与后配套机构的示意图；
[0054]图5是图4中B
‑
B截面的示意图；
[0055]图6是根据本公开变径隧道施工方法的一些实施例的第二盾体组装完成的示意图；
[0056]图7是根据本公开变径隧道施工方法的一些实施例的盾构设备的第二盾体在导洞横移的示意图；
[0057]图8是根据本公开变径隧道施工方法的一些实施例的盾构设备的第二盾体位于暗挖洞室的示意图；
[0058]图9是根据本公开变径隧道施工方法的一些实施例的第二盾体的尾盾和渣土输送装置组装完成的示意图；
[0059]图10是根据本公开盾构设备的一些实施例的结构示意图。
[0060]图中：1、第一直径隧道；2、第一盾体；3、暗挖洞室；4、第二盾体块；5、第二直径隧道；6、第一移动装置；7、导洞；8、变径操作空间；9、第二移动装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变径隧道施工方法，其特征在于，包括：在盾构设备的预设掘进路径上设置暗挖洞室(3)，在所述预设掘进路径之外设置变径操作空间(8)，并在所述变径操作空间(8)和所述暗挖洞室(3)之间设置导洞(7)；使所述盾构设备通过第一刀盘和第一盾体(2)沿所述预设掘进路径掘进和支护第一直径隧道(1)；在所述盾构设备掘进到所述暗挖洞室(3)后，使所述盾构设备从所述暗挖洞室(3)经过所述导洞(7)移动至所述变径操作空间(8)；在所述变径操作空间(8)内，对所述盾构设备的第一刀盘和所述第一盾体(2)分别进行组装调整，以形成第二刀盘和第二盾体(12)；使所述盾构设备从所述变径操作空间(8)经过所述导洞(7)移回所述暗挖洞室(3)；使所述盾构设备通过所述第二刀盘和所述第二盾体(12)沿所述预设掘进路径掘进和支护第二直径隧道(5)；其中，所述第一直径隧道(1)的直径小于所述第二直径隧道的直径(5)。2.如权利要求1所述的变径隧道施工方法，其特征在于，所述变径操作空间(8)的体积大于所述暗挖洞室(3)的体积。3.如权利要求1所述的变径隧道施工方法，其特征在于，还包括：在所述暗挖洞室(3)内设置第一移动装置(6)，在所述盾构设备掘进到所述暗挖洞室(3)后使所述盾构设备移动至所述第一移动装置(6)上，以便通过所述第一移动装置(6)将所述盾构设备经过所述导洞(7)移动至所述变径操作空间(8)内。4.如权利要求3所述的变径隧道施工方法，其特征在于，将所述盾构设备途径所述导洞(7)移送至所述变径操作空间(8)的操作具体包括：在所述第一移动装置(6)上放置所述第二盾体(12)的第二盾体块(4)，以在所述盾构设备移动至所述第一移动装置(6)上时，使所述第一盾体(2)移动至所述第二盾体块(4)上与所述第二盾体块(4)组装。5.如权利要求4所述的变径隧道施工方法，其特征在于，还包括：在所述第一移动装置(6)上放置过渡块(10)，所述过渡块(10)设置在所述第二盾体块(4)与所述暗挖洞室(3)的入洞口之间。6.如权利要求1所述的变径隧道施工方法，其特征在于，所述变径操作空间(8)包括竖井。7.如权利要求1所述的变径隧道施工方法，其特征在于，所述对所述盾构设备的第一刀盘和所述第一盾体(2)分别进行组装调整以形成第二刀...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾连辉，袁文征，蒲晓波，闫阳，董亚岭，阴书玉，周罘鑫，王昆，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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