[發(fā)明專(zhuān)利]大直徑盾構(gòu)轉(zhuǎn)彎半徑小且防止洞口漏水或坍塌的施工工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210610969.5
• 申請(qǐng)日: 2022-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115012965A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚占虎;張業(yè)奎;張習(xí)穎;張曉;張亞洲;喬世冶;曾德成;孫海文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中交隧道工程局有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21D9/06
• 分類(lèi)號(hào): E21D9/06;E21D11/38
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 方中

本發(fā)明公開(kāi)了大直徑盾構(gòu)轉(zhuǎn)彎半徑小且防止洞口漏水或坍塌的施工工藝，其包括如下步驟：S1、活動(dòng)凹槽的封閉；S2、盾尾油脂的填充，盾構(gòu)機(jī)在轉(zhuǎn)彎時(shí)，焊點(diǎn)斷開(kāi)；盾構(gòu)前端和盾構(gòu)后端齊平穿過(guò)洞門(mén)時(shí)，止水橡膠簾布板能夠密封抵觸在環(huán)形接頭的外周。本發(fā)明不僅確保盾構(gòu)機(jī)經(jīng)過(guò)洞口時(shí)保持止水密封，而且斷開(kāi)后的盾尾油脂能夠有效地推動(dòng)盾構(gòu)前端和盾構(gòu)后端相對(duì)轉(zhuǎn)彎，同時(shí)經(jīng)過(guò)表面處理不會(huì)形成運(yùn)動(dòng)障礙，也不會(huì)造成止水橡膠簾布板的損傷，因此，避免止水失效，降低洞門(mén)處發(fā)生漏水和洞門(mén)坍塌發(fā)生概率，同時(shí)更有利于實(shí)施盾構(gòu)掘進(jìn)的小半徑轉(zhuǎn)彎。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于盾構(gòu)隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大直徑盾構(gòu)轉(zhuǎn)彎半徑小且防止洞口漏水或坍塌的施工工藝。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，以及高鐵路網(wǎng)、高速公路路網(wǎng)、城市道路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步完善，盾構(gòu)隧道技術(shù)已成為我國(guó)重大交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。

目前，盾構(gòu)施工中，為了實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)能夠轉(zhuǎn)彎，其都是以整體為中心，通過(guò)盾構(gòu)機(jī)繞中心線(xiàn)的偏移實(shí)施轉(zhuǎn)彎，這樣的缺陷就是轉(zhuǎn)彎半徑大，因此，采用分體式盾構(gòu)機(jī)，且通過(guò)在盾構(gòu)機(jī)上設(shè)置了主動(dòng)鉸接裝置和鉸接油缸實(shí)施盾構(gòu)機(jī)前部和后部相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，盾構(gòu)機(jī)前部和后部之間形成轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)槽，這樣一來(lái)，雖然，能夠減小轉(zhuǎn)彎半徑，但是，在盾構(gòu)始發(fā)開(kāi)始，盾構(gòu)機(jī)的活動(dòng)槽進(jìn)入洞門(mén)后，洞門(mén)處的止水鋼環(huán)無(wú)法貼合活動(dòng)槽處的盾構(gòu)機(jī)外殼，致使止水失效，同時(shí)洞門(mén)處發(fā)生漏水，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致洞門(mén)坍塌。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全新的大直徑盾構(gòu)轉(zhuǎn)彎半徑小且防止洞口漏水或坍塌的施工工藝。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：一種大直徑盾構(gòu)轉(zhuǎn)彎半徑小且防止洞口漏水或坍塌的施工工藝，其采用的盾構(gòu)機(jī)包括相鉸接的盾構(gòu)前端和盾構(gòu)后端、以及油缸，其中盾構(gòu)前端和盾構(gòu)后端之間形成活動(dòng)凹槽，且在油缸的伸縮下，盾構(gòu)前端相對(duì)盾構(gòu)后端轉(zhuǎn)動(dòng)，該施工工藝包括如下步驟：

S1、活動(dòng)凹槽的封閉

采用環(huán)形接頭，將環(huán)形接頭的前端部與盾構(gòu)前端的尾部固定連接、環(huán)形接頭的后端部與盾構(gòu)后端的前端多焊點(diǎn)式固定連接，其中焊接處的表面進(jìn)行光滑處理，且焊點(diǎn)處的厚度至少為環(huán)形接頭厚度的1/3～2/3；

S2、盾尾油脂的填充

將盾尾油脂填充至所述環(huán)形接頭和所述活動(dòng)凹槽所形成內(nèi)部空間內(nèi)；

盾構(gòu)前端和盾構(gòu)后端齊平穿過(guò)洞門(mén)時(shí)，止水橡膠簾布板能夠密封抵觸在環(huán)形接頭的外周；油缸推動(dòng)盾構(gòu)前端相對(duì)盾構(gòu)后端轉(zhuǎn)向時(shí)，焊點(diǎn)所受的力大于自身極限受力后，焊點(diǎn)斷開(kāi)。

優(yōu)選地，環(huán)形接頭為環(huán)形鋼板，多焊點(diǎn)繞著環(huán)形接頭的周向均勻間隔分布。不僅不易變形確保進(jìn)入洞門(mén)時(shí)的止水效果，而且也方便小半徑的轉(zhuǎn)向?qū)嵤?/p>

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施和優(yōu)選方面，盾構(gòu)機(jī)在轉(zhuǎn)彎時(shí)，焊點(diǎn)斷開(kāi)，并假設(shè)油缸數(shù)量為X，油缸設(shè)計(jì)最大推力為T(mén)max，實(shí)際推力折減系數(shù)為K，盾構(gòu)機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)對(duì)多個(gè)焊點(diǎn)的總拉力為N；盾構(gòu)機(jī)外殼鋼板點(diǎn)焊焊點(diǎn)數(shù)量為Y，盾構(gòu)機(jī)外殼周長(zhǎng)為C，每個(gè)焊點(diǎn)承受的最大拉力為Fmax，每相鄰兩個(gè)焊點(diǎn)之間形成的弧長(zhǎng)為L(zhǎng)，

X×Tmax×K＝N 式(1)

N/Fmax＝Y(jié) 式(2)

C/ Y＝L 式(3)

上述式中，X、Tmax、K、C、θ均為盾構(gòu)機(jī)參數(shù)的已知量，K的取值為0.2～0.5，F(xiàn)max通過(guò)抗拉試驗(yàn)得出。因此，可以獲得需要的焊點(diǎn)數(shù)量以及相鄰兩個(gè)焊點(diǎn)之間形成的弧長(zhǎng)，從而便于施工。