[發(fā)明專利]盾構(gòu)始發(fā)反力架及其安裝使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410166581.6
• 申請(qǐng)日: 2014-04-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103953353A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬水旺;王紅路;呂善;李新龍;田燕武;楊永軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵十五局集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/06
• 分類號(hào): E21D9/06
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道盾構(gòu)施工，特別是涉及一種盾構(gòu)始發(fā)反力架及其安裝使用方法。

背景技術(shù)

盾構(gòu)始發(fā)掘進(jìn)時(shí)，盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)需通過(guò)后面的反力架給盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)提供反作用力。反力架一般支撐在盾構(gòu)始發(fā)工作井底層的鋼筋混凝土框架上，而考慮施工方便，盾構(gòu)始發(fā)工作井在通常情況下都為規(guī)則的矩形結(jié)構(gòu)，以便適應(yīng)提供反力的支撐面。

但是，如果盾構(gòu)機(jī)需要在礦山法施工的圓形隧道內(nèi)部始發(fā)時(shí)，由于已成型的隧道為圓形，所以只能靠已成型隧道的環(huán)面結(jié)構(gòu)來(lái)為盾構(gòu)機(jī)始發(fā)掘進(jìn)提供支撐反力，這樣如果仍舊使用矩形反力架結(jié)構(gòu)，那么為盾構(gòu)機(jī)提供的反力只能通過(guò)矩形反力架結(jié)構(gòu)的四個(gè)角部來(lái)傳遞，不能充分發(fā)揮反力架的使用性能，而且反力的傳遞過(guò)于集中，不能將反力分散掉，這對(duì)提供反力的結(jié)構(gòu)面的技術(shù)要求必然大大提高，增大工作風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種盾構(gòu)始發(fā)反力架及該反力架的安裝使用方法，以適應(yīng)圓形隧道的盾構(gòu)始發(fā)要求。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種盾構(gòu)始發(fā)反力架，包括由若干個(gè)弧形段拼接而成的圓環(huán)狀鋼環(huán)本體，所述鋼環(huán)本體包括朝向盾構(gòu)機(jī)的正面和背對(duì)盾構(gòu)機(jī)的背面，所述鋼環(huán)本體的背面沿圓周方向接有16根鋼支撐，所述鋼支撐包括位于鋼環(huán)本體底部的三根水平支撐和在水平支撐上方的斜支撐，所述水平支撐垂直于鋼環(huán)本體所在平面，所述斜支撐呈散射狀。圓環(huán)狀的鋼環(huán)本體有利于在成型的圓形隧道內(nèi)為盾構(gòu)機(jī)始發(fā)提供反作用力，很好的改善反力架受力環(huán)境，變換反力的傳遞途徑，在鋼環(huán)本體上設(shè)置的多個(gè)鋼支撐同時(shí)作用在鋼環(huán)本體上，增強(qiáng)反力架整體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，減小反力架應(yīng)力，同時(shí)鋼環(huán)本體由多個(gè)弧形段拼接而成，降低施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高盾構(gòu)掘進(jìn)安全性。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋼環(huán)本體為空心框狀結(jié)構(gòu)，其包括相互平行的正面板和背面板、連接在正面板與背面板之間的內(nèi)環(huán)板和外環(huán)板，所述正面板與背面板分別形成鋼環(huán)本體的正面和背面，所述內(nèi)環(huán)板和外環(huán)板分別形成圓環(huán)的內(nèi)環(huán)面與外環(huán)面。因此，鋼環(huán)本體的截面為近似矩形框狀的結(jié)構(gòu)，有利于減輕重量，同時(shí)也方便其裝配成型。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述背面板上設(shè)有抵接外環(huán)板的加強(qiáng)板，所述鋼環(huán)本體的空心部分設(shè)有若干內(nèi)筋，所述內(nèi)筋板朝向圓環(huán)圓心且內(nèi)筋板的四個(gè)側(cè)面分別抵接正面板、背面板、內(nèi)環(huán)板和外環(huán)板。由于盾構(gòu)始發(fā)需要的反向力較大，為了進(jìn)一步保證鋼環(huán)本體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，防止其變形。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述相鄰弧形段的連接處兩側(cè)的背面板上設(shè)有螺孔，螺栓連接在螺孔上的連接板將相鄰弧形段連接定位。連接板用于在相鄰弧形段焊接成整體前進(jìn)行定位，從而確保弧形段焊接成鋼環(huán)本體后的應(yīng)力減少。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述鋼環(huán)本體由5個(gè)弧形段拼接而成，所述弧形段包括底部的底塊、位于底塊兩側(cè)的左塊和右塊、位于左塊上方的左上塊和位于右塊上方的右上塊，所述底塊上接有支腿，所述水平支撐均位于底塊上。將鋼環(huán)本體合理的分成5塊使得反力架在井下施工安裝更加方便。

反力架的安裝使用方法，包括以下步驟：

a.???鋼環(huán)本體拼接；

b.??鋼支撐的施工，鋼環(huán)本體豎直固定在二次襯砌前方，三根水平支撐的另一端抵接在固定于二次襯砌底部的固定件上，各斜支撐抵接固定在二次襯砌上；由于在實(shí)際使用過(guò)程中，二次襯砌輪廓的直徑一般都會(huì)大于反力架的尺寸，因此鋼環(huán)本體的大部分區(qū)域使用斜支撐抵接二次襯砌，而水平支撐的受力最穩(wěn)定，因此安裝在鋼環(huán)本體底部，與二次襯砌底部的固定件抵接；

c.???鋼環(huán)本體的正面通過(guò)負(fù)環(huán)連接盾構(gòu)機(jī)。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，為了防止弧形段對(duì)位不良導(dǎo)致鋼環(huán)本體在弧形段的對(duì)接處造成應(yīng)力集中，在步驟a中，相鄰弧形段在彼此對(duì)接處定位調(diào)圓，再于對(duì)接處焊接成整體。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟b中，各鋼支撐采用先下后上、左右交替、對(duì)稱布置的施工順序。首先安裝好三根水平支撐，因其施工方便，通過(guò)在鋼環(huán)本體下面先受力，減少不均勻的應(yīng)力；之后安裝上方的斜支撐；然后左、右兩側(cè)的斜支撐交替對(duì)稱施工，均有利于減少應(yīng)力。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的圓環(huán)狀的鋼環(huán)本體有利于在成型的圓形隧道內(nèi)為盾構(gòu)機(jī)始發(fā)提供反作用力，很好的改善反力架受力環(huán)境，變換反力的傳遞途徑，在鋼環(huán)本體上設(shè)置的多個(gè)鋼支撐同時(shí)作用在鋼環(huán)本體上，增強(qiáng)反力架整體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，減小反力架應(yīng)力，同時(shí)鋼環(huán)本體由多個(gè)弧形段拼接而成，方便隧道內(nèi)反力架的安裝施工，降低施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，提高盾構(gòu)掘進(jìn)安全性。