[發明專利]土壓平衡盾構機始發側滾修正裝置及方法

有效

• 申請號: 201610362295.6
• 申請日: 2016-05-27
• 公開（公告）號: CN105863657B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 陳德國;田作華;薛建國;張有志;楊勇;魏俊;程珂;陳昱江;劉璐;劉永棟;高子明;經蓮
• 申請（專利權）人: 中鐵二十一局集團軌道交通工程有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司61201
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明屬于襯砌或不襯砌的隧道或平硐及其掘進的方法或設備技術領域，具體涉及到一種土壓平衡盾構機始發側滾修正裝置及方法。

背景技術

土壓平衡盾構機在區間內始發，始發端線路縱坡+4.6‰，平曲線為直線，隧道埋設深度19m左右。由于盾構機在始發磨除素墻過程中發生了盾體瞬間側滾，防側滾裝置失效，側滾滾動角度為逆時針8°，超過安全限制要求需要進行修正。一般情況下，盾體側滾角度較小，主要采用反向轉動刀盤進行小量糾正，緩慢糾正即可完成，或者采用單側千斤頂直接頂升進行糾正。第一種糾正方法缺點是糾偏受刀盤前方地質條件影響大，如果刀盤前方存在軟弱地層，則在盾構施加頂推力反向轉動時，可能會存在推力突變風險，無法達到徹底糾正的目的。第二種糾正方法缺點是存在導軌側向折斷的安全風險，同時由于前橋、負環、盾體的受力狀態復雜，單側強行頂升可能會導致部件受損。在本工況條件下，側滾角度過大，以上方法已無法實現安全糾偏。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服上述糾偏修正裝置及方法的不足，提供一種設計合理、結構簡單、可實現安全糾偏的土壓平衡盾構機始發側滾修正裝置及方法。

解決上述技術問題采用的技術方案是：該裝置包括盾構體，設置在盾構體中心位置的管片拼裝機，設置在盾構體上關于盾構體豎直中心面對稱的第一連接橋和第二連接橋，所述的第一連接橋和混凝土仰拱之間設置第一連接橋頂升機構，所述的第二連接橋和混凝土仰拱之間設置第二連接橋頂升機構，混凝土弧形導臺內側設置有關于盾構體豎直中心面對稱的第一導軌和第二導軌，所述的第一導軌和盾構體之間設置有第一橫向鋼軌，所述的第二導軌和盾構體之間設置有第二橫向鋼軌，混凝土弧形導臺與盾構體之間設置有關于盾構體豎直中心面對稱的第一牛腿頂升機構和第二牛腿頂升機構。

本發明的第一連接橋頂升機構包括工字鋼和千斤頂；所述的千斤頂底部固定在混凝土仰拱上、頂部與工字鋼的一端相連；所述的工字鋼的另一端與第一連接橋相連；所述的千斤頂推動工字鋼使第一連接橋向上運動。

本發明的第一連接橋頂升機構和第二連接橋頂升機構結構完全相同。

本發明的第一牛腿頂升機構包括焊接在盾構體上的牛腿和千斤頂；所述的牛腿為箱式結構；所述的千斤頂底部固定在混凝土弧形導臺上、頂部與牛腿相連；所述的千斤頂推動所述的牛腿使盾構體向上運動。

本發明的第一牛腿頂升機構和第二牛腿頂升機構結構完全相同。

本發明的第一橫向鋼軌沿盾構體前進的方向均布排列，所述的相鄰第一橫向鋼軌之間的間距為2～3m。

本發明的第一橫向鋼軌沿盾構體前進的方向均布排列有4～6根。

本發明的第二橫向鋼軌與第一橫向鋼軌關于盾構體的豎直中心面對稱設置。

用上述裝置進行盾構機始發側滾修正的方法，包括以下步驟：

S1、焊接牛腿：牛腿分別焊接于盾構機中盾和尾盾兩側，牛腿底部距離地面高度根據千斤頂長度調整；

S2、卸載推進油缸：將全部推進油缸卸載，使撐靴與管片脫離；

S3、頂升第一連接橋和第二連接橋：第一連接橋頂升機構和第二連接橋頂升機構分別頂升第一連接橋和第二連接橋，使第一連接橋和第二連接橋升起并與管片拼裝機脫離；

S4、頂升第二牛腿頂升機構：采用兩只千斤頂同步頂升左側牛腿，使盾構體左側慢慢升起；

S5、插入第二橫向鋼軌：待盾構體左側升起合適距離時，將多個第二橫向鋼軌橫向插入盾構體下部，相鄰第二橫向鋼軌之間保持合適間距，千斤頂保持頂升狀態；

S6、頂升第一牛腿頂升機構：采用兩只千斤頂同步頂升右側牛腿，使盾構體右側慢慢升起；

S7、插入第一橫向鋼軌：待盾構體右側升起合適距離時，將多個第一橫向鋼軌橫向插入盾構體下部，相鄰第一橫向鋼軌之間保持合適間距，千斤頂保持頂升狀態；

S8、頂升發生側滾一側牛腿修正盾構體狀態：采用2只千斤頂異步控制頂升發生側滾一側牛腿，同時微步頂升連接橋，使得連接橋與管片拼裝機保持脫離狀態，最終調整盾構體體側向轉動至正常狀態；

S9、頂升盾構體撤除出第一橫向鋼軌和第二橫向鋼軌：修正完成后，兩側千斤頂同時頂升盾構體，撤出第一橫向鋼軌和第二橫向鋼軌，調整第一導軌和第二導軌，恢復盾構體正常施工狀態。