[發明專利]具有箱涵推塊結構的箱涵中繼頂推系統

有效

• 申請號: 201710989417.9
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107740693B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 何軍;潘樹杰;虞培忠;謝迅猷;蔣朕剛;王志濤;邊巖
• 申請（專利權）人: 中國建筑工程(香港)有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/12;E21D11/08
• 代理公司: 44287 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所
• 代理人: 胡海國;嚴理佳

本發明公開一種具有箱涵推塊結構的箱涵中繼頂推系統。該箱涵中繼頂推系統用于將箱涵頂推進隧道，包括與隧道的入口相鄰設置的工作平臺、位于工作平臺上的至少兩段箱涵，箱涵中繼頂推系統還包括用于頂推位于隧道的入口前的箱涵的至少一頂推裝置、用于將第二至第n段箱涵沿第一方向拉動的拉力裝置及用于將已部分或者全部進入隧道的入口的箱涵推動的推力裝置，拉力裝置連接于二相鄰的箱涵之間，推力裝置設置于二相鄰的箱涵之間；每一箱涵均設有推塊結構，所述頂推裝置設于所述工作平臺且抵持或連接于一箱涵的推塊結構。本發明箱涵中繼頂推系統能夠適用于狹窄施工場地的隧道穿越，實現了機械設備小型化設置。

技術領域

本發明涉及箱涵頂推隧道推進技術領域，特別涉及一種具有箱涵推塊結構的箱涵中繼頂推系統。

背景技術

在城市復雜環境條件下，往往不能僅根據地質水文條件單純的選擇施工方法，還要考慮城市整體規劃、既有設施影響、環境安全要求等多方面的因素。

現有隧道穿越技術中，能夠適應城市條件的施工技術主要有盾構隧道施工、暗挖隧道施工、以及箱涵頂推施工等。

第一，盾構法：

主要適用的環境場地：粘土、細砂，采用土壓平衡盾構；砂、碎石卵石地層，采用泥水平衡盾構；優點：地面影響小，機械化程度高，安全，工人勞動強度低，進度快；缺點：機械設備復雜，價格昂貴，施工工藝繁，專業施工隊伍。

第二，暗挖法：

主要適用的環境場地：較好巖層，采用鉆爆法；較差巖層、土層或對施工擾動有嚴格要求，采用機械鉆打法；優點：機械化程度低，勞動強度高，環境惡劣，風險大；缺點：除圍巖特別松散或振動控制要求極高，通常采用鉆爆法；埋深較淺或圍巖較差時需要用管棚等方法對土體進行加固；對于大截面隧道根據地質條件選用分部開挖法施工；其中，淺埋暗挖法是在距離地表較近的地下進行各種類型地下洞室暗挖施工的一種方法。在城鎮軟弱圍巖地層中，在淺埋條件下修建地下工程，以改造地質條件為前提，以控制地表沉降為重點，以格柵(或其他鋼結構)和噴錨作為初期支護手段，按照“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤量測”十八字原則進行施工。

第三，箱涵頂推法：

主要適用的環境場地：軟弱地層和松散圍巖；優點：地面影響小，機械化程度高，安全，工人勞動強度低，進度快；缺點：機械設備復雜，價格昂貴，施工工藝繁，專業施工隊伍。

以我國香港地區為例，香港地區的工程地質條件比較復雜，巖相及巖性復雜多變，巖石風化嚴重，風化帶縱橫交錯，呈網狀分布；香港地區廣泛分布著第四紀以來的崩積、坡積、沖積、洪積及濱海沉積物所覆蓋；同時，香港地區山地覆蓋面積廣，大量城市用地由填海造陸而來。在這樣的城市復雜環境條件下，隧道穿越施工會遇到許多不同的情況。譬如穿越回填土層、淤泥層，穿越海邊等地下水豐富的地層，穿越易液化的松散砂土層；穿越既有管線設施下方，穿越既有樁基礎附近，穿越既有公路鐵路下方，穿越既有隧道等基礎設施下方等等。

隨著現代化城市發展的需要，越來越多的大截面隧道穿越既有設施、穿越復雜復合地層的情形定會在不同地區、不同城市相繼出現。箱涵頂推法可以適應各種地質條件，尤其對于松散地層，傳統暗挖法隧道需要嚴格的臨時支護，而箱涵頂推法可利用預制箱涵對開挖洞體進行支撐，極大地簡化了支護工作，并可保證施工的安全性。因此，為了在不阻斷既有設施運營、降低對既有設施影響、保證既有設施持續運作的條件下，快速安全地完成復雜地質條件下的大截面隧道穿越，箱涵頂推施工方法顯得尤為重要。

現有技術的大截面箱涵頂推法通常采用的是單節箱涵一次完成預制、一次完成頂推穿越隧道，其至少具有以下缺陷：

其一，現有的大截面箱涵頂推法一次預制，即，根據待穿越的隧道的長度一次性預制完成完整的單節箱涵，需要提供的箱涵預制場地空間要求較大，故，無法滿足狹窄施工場地的要求；