[發(fā)明專利]防止盾構(gòu)機(jī)在軟土地基施工中停機(jī)下沉的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110912890.3
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113833474A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉念武;肖方奇;錢棟棟;趙利彥;趙海川;那明望;林強(qiáng);黃栩
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué);蘇州中車建設(shè)工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/06;E21D9/04
• 代理公司: 杭州君銳知產(chǎn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33443
• 代理人: 鄭陽政

本發(fā)明公開了一種防止盾構(gòu)機(jī)在軟土地基施工中停機(jī)下沉的方法，在盾構(gòu)機(jī)外殼上設(shè)置若干位于盾構(gòu)機(jī)水平方向的中心平面以下的若干冷凍管安裝孔，在每一根冷凍管安裝孔內(nèi)安裝一個(gè)插入在盾構(gòu)隧道壁部的泥土內(nèi)的冷凍管，通將鹽水降溫為0°以下后通過循環(huán)泵輸送到冷凍管，冷凍管釋放冷量使得盾構(gòu)隧道壁部的泥土冰凍硬化而形成位于盾構(gòu)機(jī)外殼下方的包裹中盾構(gòu)機(jī)外殼的硬化土層，硬化土層的形成從而起到防止盾構(gòu)機(jī)下沉的作用，盾構(gòu)機(jī)需要繼續(xù)行進(jìn)時(shí)則將冷凍管從盾構(gòu)機(jī)外殼上取下并封閉冷凍管安裝孔。本發(fā)明旨在提供一種防止盾構(gòu)機(jī)在軟土地基施工中停機(jī)下沉的方法，用于解決盾構(gòu)機(jī)停止在軟土體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生下沉超標(biāo)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及盾構(gòu)隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防止盾構(gòu)機(jī)在軟土地基施工中停機(jī)下沉的方法。

背景技術(shù)

通過盾構(gòu)機(jī)修建隧道為常用的修隧道的方法，在盾構(gòu)施工的過程中，由于種種原因，盾構(gòu)機(jī)會(huì)產(chǎn)生中途停止掘進(jìn)的時(shí)候，如果此時(shí)盾構(gòu)機(jī)所在的土地為軟土體，則盾構(gòu)機(jī)的長時(shí)間停機(jī)會(huì)產(chǎn)生盾構(gòu)機(jī)下沉距離超標(biāo)的現(xiàn)象，一旦下沉距離超標(biāo)則進(jìn)行盾構(gòu)機(jī)復(fù)位時(shí)會(huì)十分的麻煩。而目前沒有能夠阻止盾構(gòu)機(jī)在軟土體上工作的過程中長時(shí)間停止而產(chǎn)生下沉距離超標(biāo)的現(xiàn)象的機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種防止盾構(gòu)機(jī)在軟土地基施工中停機(jī)下沉的方法，用于解決盾構(gòu)機(jī)停止在軟土體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生下沉超標(biāo)的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種防止盾構(gòu)機(jī)在軟土地基施工中停機(jī)下沉的方法，包括盾構(gòu)機(jī)外殼，其特征在于，在盾構(gòu)機(jī)外殼上設(shè)置若干位于盾構(gòu)機(jī)水平方向的中心平面以下的若干冷凍管安裝孔，在每一根冷凍管安裝孔內(nèi)安裝一個(gè)插入在盾構(gòu)隧道壁部的泥土內(nèi)的冷凍管，通過冰水機(jī)將鹽水降溫為0°以下后通過循環(huán)泵輸送到所述冷凍管，鹽水流過冷凍管時(shí)釋放冷量給土體后回流回冰水機(jī)被再次降溫，冷凍管釋放冷量使得盾構(gòu)隧道壁部的泥土冰凍硬化而形成位于盾構(gòu)機(jī)外殼下方的包裹中盾構(gòu)機(jī)外殼的硬化土層，硬化土層的形成從而起到防止盾構(gòu)機(jī)下沉的作用，盾構(gòu)機(jī)需要繼續(xù)行進(jìn)時(shí)則將冷凍管從盾構(gòu)機(jī)外殼上取下并封閉冷凍管安裝孔；所述冷凍管包括外管和穿設(shè)在外管內(nèi)的內(nèi)管，所述外管為導(dǎo)熱材料制作而成，所述外管遠(yuǎn)離盾構(gòu)機(jī)外殼的一端通過外端蓋封閉住，外管同盾構(gòu)機(jī)外殼連接的一端和內(nèi)管之間設(shè)有同冰水機(jī)的出口端相連接的冷凍管部冰水進(jìn)口，內(nèi)管遠(yuǎn)離所述外端蓋的一端設(shè)有同冰水機(jī)的進(jìn)口端相連接的冷凍管部冰水出口。

作為優(yōu)選，所述冷凍管通過冷凍管伸出盾構(gòu)機(jī)外殼機(jī)構(gòu)安裝到盾構(gòu)隧道壁部的泥土內(nèi)，所述外管為內(nèi)螺紋管結(jié)構(gòu)，所述外管的外周面上設(shè)有沿外管軸向延伸周向分布的若干止轉(zhuǎn)溝槽，所述冷凍管伸出盾構(gòu)機(jī)外殼機(jī)構(gòu)包括螺紋管支撐座、轉(zhuǎn)動(dòng)連接在螺紋管支撐座上的外螺紋管、驅(qū)動(dòng)外螺紋管轉(zhuǎn)動(dòng)的螺紋管轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和固定在盾構(gòu)機(jī)外殼內(nèi)的同冷凍管安裝孔對齊的連接套，外螺紋管設(shè)有光面段和位于光面段兩端的兩個(gè)阻止外螺紋管沿軸向移動(dòng)的擋環(huán)，所述光面段轉(zhuǎn)動(dòng)穿設(shè)在螺紋管支撐座上，兩個(gè)所述擋環(huán)擋在螺紋管支撐座的兩側(cè)，所述連接套設(shè)有能夠一一對應(yīng)地穿設(shè)到所述止轉(zhuǎn)溝槽內(nèi)的止轉(zhuǎn)滑塊；驅(qū)動(dòng)冷凍管插入土體內(nèi)的過程為：將外螺紋管螺紋連接在外管內(nèi)，內(nèi)管穿設(shè)在外螺紋管內(nèi)，將冷凍管從盾構(gòu)機(jī)外殼內(nèi)部以設(shè)有外端蓋的一端朝向冷凍管安裝孔的狀態(tài)穿設(shè)到冷凍管安裝孔內(nèi)，通過螺紋管轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)外螺紋管轉(zhuǎn)動(dòng)從而使得冷凍管輸出盾構(gòu)機(jī)外殼從而插入盾構(gòu)機(jī)隧道壁部的泥土內(nèi)。能夠提高本發(fā)明進(jìn)行安裝時(shí)的方便性。

作為優(yōu)選，所述連接套上設(shè)有若干沿連接套周向分布的螺栓過孔，冷凍管安裝孔的周圍設(shè)有數(shù)量同螺栓過孔數(shù)量相同的螺紋孔，連接套通過若干螺栓一一對應(yīng)地穿過所述螺栓過孔后一一對應(yīng)地螺紋連接在所述螺紋孔內(nèi)而固定在盾構(gòu)機(jī)外殼內(nèi)，所述螺栓過孔為沿連接套周向延伸的弧形孔，在通過冷凍管伸出盾構(gòu)機(jī)外殼機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)冷凍管插入土體內(nèi)的過程中通過轉(zhuǎn)動(dòng)連接套來使得止轉(zhuǎn)滑塊同止轉(zhuǎn)溝槽對齊。當(dāng)冷凍管有多段構(gòu)成時(shí)，為了保證多段之間可靠密封的連接，可能會(huì)產(chǎn)生兩端之間的止轉(zhuǎn)溝槽對不齊的現(xiàn)象，產(chǎn)生通過轉(zhuǎn)動(dòng)連接套的位置來使得止轉(zhuǎn)滑塊能夠插入止轉(zhuǎn)溝槽內(nèi)，否則對各段管之間的制作精度要求會(huì)很高，使得制作成本增加。