【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及盾構(gòu)施工，具體涉及一種城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體及其施工方法。
技術(shù)介紹
1、盾構(gòu)法是指利用盾構(gòu)機主機前端的刀盤及刀具開挖巖土體，在盾構(gòu)殼體保護下拼裝預制管片并為推進液壓缸提供反力，在地層中蛇形前進的地下空間建造方法。隨著我國軌道交通工程的蓬勃發(fā)展，盾構(gòu)法因具有安全、高效等優(yōu)點，能“盾”則“盾”已成為城市軌道交通施工方法選擇的共識。在城市軌道交通工程施工時，區(qū)間往往采用盾構(gòu)法，車站往往采用明挖法，在城市繁華區(qū)段，交通擁擠、管線密集、場地受限，導致明挖法適用性低，暗挖法暗挖風險較大、蓋挖法也在一定程度上會干擾環(huán)境，鑒于以上城市軌道交通傳統(tǒng)建造方法集約化程度低、安全風險大和影響周期長等問題，研究采用盾構(gòu)法的站隧一體化建造技術(shù)成為一個新的發(fā)展趨勢。
2、目前，盾體變徑方法主要包括：在轉(zhuǎn)場過程中為適應(yīng)不同工程直徑而變徑、在掘進中為適應(yīng)前后工程直徑不同而擴挖后，在盾體外拼裝變徑塊變徑以及在掘進中為適應(yīng)圍巖較差地段變形大緩支護的非密閉盾體變徑等三大類型。
3、公開號為cn116398155a的中國專利公開了一種裝配式棄殼解體盾構(gòu)機主機盾體及其安拆方法，盾構(gòu)機主機盾體包括固定相連的前盾、中盾和尾盾，前盾由前盾外盾體和前盾內(nèi)盾體組成，前盾內(nèi)盾體于前部與前盾外盾體固定，中盾由中盾外盾體和中盾內(nèi)盾體組成，中盾內(nèi)盾體于后部與中盾外盾體固定，尾盾包括尾盾盾體，中盾和尾盾的結(jié)合部設(shè)置有米字梁和米字梁外隔板，環(huán)形的米字梁外隔板前部嵌套在中盾外殼內(nèi)，后端固定在尾盾盾體前端。該專利技術(shù)通過模塊化設(shè)計，裝配式施工，分塊
4、公開號為cn114183154a的中國專利公開了一種能夠以任意比例變開挖直徑的盾構(gòu)機變徑方法，該盾構(gòu)機包括可變徑刀盤、可變徑前盾、可變徑中盾、尾盾、支腿可伸縮臺車；還包括扭力梁、主動鉸接油缸、折棚式橡膠鉸接密封、螺旋輸送機、管片拼裝機、人倉。本專利技術(shù)盾構(gòu)機能夠在始發(fā)井、隧道內(nèi)快速的在一定范圍內(nèi)以任意比例變開挖直徑；當轉(zhuǎn)場進行其他直徑或截面開挖時，刀盤、盾體、后配套臺車均可快速變徑，僅新制折棚式橡膠鉸接密封、尾盾等即可適應(yīng)不同的直徑或截面的開挖；可使用同一臺盾構(gòu)機挖掘不同開挖直徑的隧道，極大的降低施工現(xiàn)場的設(shè)備購置、改造成本及豎井施工成本，并極大縮短施工周期，具有很高的研究價值。
5、上述方案，當轉(zhuǎn)場進行其他直徑或截面開挖時，新制折棚式橡膠鉸接密封、尾盾等，可快速實現(xiàn)刀盤、盾體、后配套臺車變徑。但未考慮在盾構(gòu)施工中如何變徑以及如何洞內(nèi)棄殼解體。
6、公開號為cn116006197a的中國專利公開了一種變徑隧道施工方法、系統(tǒng)及盾構(gòu)設(shè)備，該變徑隧道施工方法包括在盾構(gòu)設(shè)備通過可變徑刀盤組件的第一刀盤和第一盾體完成第一直徑隧道的掘進和支護時，使可變徑刀盤組件中的多個刀盤塊相對于第一刀盤的外周沿徑向伸出以形成第二刀盤；使所述盾構(gòu)設(shè)備通過第二刀盤和第一盾體沿預設(shè)掘進路徑繼續(xù)掘進和支護，以形成變徑操作空間；在所述變徑操作空間內(nèi)，對所述盾構(gòu)設(shè)備的第一盾體進行組裝調(diào)整，以形成第二盾體；使所述盾構(gòu)設(shè)備通過第二刀盤和第二盾體進行第二直徑隧道的掘進和支護。
7、上述方案，在盾體需要變徑時，需要加固變徑操作空間周圍地層，選擇不同規(guī)格的變徑模塊套在盾體上實現(xiàn)變徑，變徑模塊與盾體之間為可拆卸連接。其操作工序復雜、安全風險大，未考慮如何洞內(nèi)棄殼解體。
8、公開號為cn213205678u的中國專利公開了一種可變徑的盾體，解決了現(xiàn)有技術(shù)中盾體變徑范圍小，變徑方式復雜的問題。該盾構(gòu)包括中心框架和可拼接成環(huán)的分塊外殼，分塊外殼通過伸縮件連接在中心框架的外周，相鄰兩個分塊外殼之間通過承插密封連接件插接。該盾構(gòu)采用分塊外殼設(shè)計，并通過伸縮件與中心框架連接，可實時變徑，施工方式靈活，變徑范圍大且能保證形狀不發(fā)生明顯變化，保證盾體完整性。盾體搭接部位的承插密封塊始終保持相互交錯狀態(tài)，保證盾體周向的連續(xù)性，減少巖土碎屑大顆粒侵入到盾體內(nèi)。中心框架處于周向密閉成環(huán)的狀態(tài)，既可以為分塊外殼提供支撐，又能避免侵入盾體的小顆粒對工人造成傷害，提高實用安全性。
9、上述方案，基于山嶺隧道遇到軟弱圍巖時，為了適應(yīng)圍巖較差地段應(yīng)力釋放較慢、變形較大而提出的可以進行大范圍變徑的盾體，以提高緩后支護效率。但擴徑后盾體為非封閉狀態(tài)，不適用于地層為砂和土的地層，且未考慮施工中通過變徑的方式，提供內(nèi)部空間，以便解決改變結(jié)構(gòu)斷面大小以及如何洞內(nèi)棄殼解體的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體及其施工方法，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，包括：
3、前盾，其包括前盾外盾體和前盾內(nèi)盾體，前盾外盾體包括固定相連的前盾外殼、前盾外殼變徑塊和前盾外殼隔板，前盾內(nèi)盾體包括前盾內(nèi)隔板塊，前盾內(nèi)隔板塊內(nèi)設(shè)置有前盾內(nèi)隔板變徑塊，前盾內(nèi)隔板變徑塊與前盾外殼隔板固定相連；
4、中盾，其包括中盾外盾體和中盾內(nèi)盾體，中盾外盾體包括固定相連的中盾外殼、中盾外殼變徑塊和中盾外殼隔板，中盾內(nèi)盾體包括中盾內(nèi)隔板塊，中盾內(nèi)隔板塊內(nèi)設(shè)置有中盾內(nèi)隔板變徑塊，中盾內(nèi)隔板變徑塊與中盾外殼隔板固定相連；
5、尾盾，其包括尾盾前外盾體和尾盾前內(nèi)盾體，尾盾前外盾體包括固定相連的尾盾前外殼、尾盾前外殼變徑塊和尾盾前外殼隔板，尾盾前內(nèi)盾體包括尾盾前內(nèi)隔板塊，尾盾前內(nèi)隔板塊內(nèi)設(shè)置有尾盾前內(nèi)隔板變徑塊，尾盾前內(nèi)隔板變徑塊與尾盾前外殼隔板固定相連；
6、其中，前盾外殼、中盾外殼、尾盾前外殼均為分塊式結(jié)構(gòu)，前盾外殼變徑塊、中盾外殼變徑塊、尾盾前外殼變徑塊能分別移出或填充于前盾外殼、中盾外殼、尾盾前外殼相鄰分塊之間。
7、在一優(yōu)選實施方式中，前盾內(nèi)盾體還包括前盾外殼變徑液壓缸和前盾內(nèi)隔板變徑液壓缸，前盾內(nèi)隔板變徑液壓缸與前盾內(nèi)隔板變徑塊相連接，前盾外殼變徑液壓缸與前盾外殼變徑塊的中部固定連接，前盾外殼變徑塊包括兩個對稱設(shè)置的前盾變徑連接板，兩個前盾變徑連接板的內(nèi)端部通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，兩個前盾變徑連接板的外端部分別通過轉(zhuǎn)軸與前盾外殼的相鄰分塊轉(zhuǎn)動連接；在擴徑狀態(tài)下，前盾外殼分塊和兩側(cè)相鄰的前盾外殼變徑塊依次拼接形成密閉空間，在縮徑狀態(tài)下，前盾外殼的相鄰分塊依次拼接形成密閉空間。
8、在一優(yōu)選實施方式中，中盾內(nèi)盾體還包括中盾外殼變徑液壓缸和中盾內(nèi)隔板變徑液壓缸，中盾外殼變徑液壓缸與中盾內(nèi)隔板變徑塊中部固定連接，中盾內(nèi)隔板變徑液壓缸與中盾外殼變徑塊相連接，中盾外殼變徑塊包括對稱設(shè)置有兩個中盾變徑連接板，兩個中盾變徑連接板的內(nèi)端部通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，兩個中盾變徑連接板的外端部分別通過轉(zhuǎn)軸與中盾外殼的相鄰分塊轉(zhuǎn)動連接；在擴徑狀態(tài)下，中盾外殼分塊和兩側(cè)相鄰的中盾內(nèi)隔板變徑塊依次拼接形成密閉空間，在縮徑狀態(tài)下，中盾外殼的相鄰分塊依次拼接形成本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，其特征在于：包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，其特征在于：所述前盾內(nèi)盾體還包括前盾外殼變徑液壓缸（203）和前盾內(nèi)隔板變徑液壓缸（204），所述前盾內(nèi)隔板變徑液壓缸（204）與前盾內(nèi)隔板變徑塊（202）相連接，前盾外殼變徑液壓缸（203）與前盾外殼變徑塊（102）的中部固定連接，所述前盾外殼變徑塊（102）包括兩個對稱設(shè)置的前盾變徑連接板（1021），兩個前盾變徑連接板（1021）的內(nèi)端部通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，兩個前盾變徑連接板（1021）的外端部分別通過轉(zhuǎn)軸與前盾外殼（101）的相鄰分塊轉(zhuǎn)動連接；在擴徑狀態(tài)下，所述前盾外殼（101）分塊和兩側(cè)相鄰的前盾外殼變徑塊（102）依次拼接形成密閉空間，在縮徑狀態(tài)下，前盾外殼（101）的相鄰分塊依次拼接形成密閉空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，其特征在于：所述中盾內(nèi)盾體（5）還包括中盾外殼變徑液壓缸（503）和中盾內(nèi)隔板變徑液壓缸（504），所述中盾外殼變徑液壓缸（503）與中盾內(nèi)隔板變徑塊（502）中部固定連接，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，其特征在于：所述尾盾前內(nèi)盾體（8）還包括尾盾前外殼變徑液壓缸（803）和尾盾前內(nèi)隔板變徑液壓缸（804），所述尾盾前外殼變徑液壓缸（803）與尾盾前外殼變徑塊（702）中部固定連接，尾盾前內(nèi)隔板變徑液壓缸（804）與尾盾前內(nèi)隔板變徑塊（802）相連接，所述尾盾前外殼變徑塊（702）包括對稱設(shè)置有兩個尾盾前變徑連接板，兩個尾盾前變徑連接板的內(nèi)端部通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，兩個尾盾前變徑連接板的外端部分別通過轉(zhuǎn)軸與尾盾前外殼（701）的相鄰分塊轉(zhuǎn)動連接；在擴徑狀態(tài)下，尾盾前外殼（701）和兩側(cè)相鄰的尾盾前外殼變徑塊（702）依次拼接形成密閉空間，在縮徑狀態(tài)下，尾盾前外殼（701）的相鄰分塊依次拼接形成密閉空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，其特征在于：所述尾盾還包括尾盾中（9）和尾盾后（11），尾盾中（9）和尾盾后（11）的結(jié)合部位設(shè)置有過渡環(huán)（10），尾盾和中盾的結(jié)合部設(shè)置有米字梁（6），尾盾中（9）在縮徑狀態(tài)下，尾盾中外殼（901）的相鄰分塊依次拼接形成密閉空間，在擴徑狀態(tài)下，尾盾中外殼（901）分塊與兩側(cè)相鄰的尾盾中外殼變徑塊（902）依次拼接形成密閉空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，其特征在于：在尾盾擴徑時，尾盾中（9）和尾盾后（11）間過渡環(huán)（10）拆除替換為封堵鋼板環(huán)（14），且在尾盾擴徑完成后，尾盾中后法蘭（904）割除并在尾盾中（9）后部內(nèi)側(cè)焊接有盾尾刷（15）。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，其特征在于：在尾盾縮徑時，在尾盾中前法蘭（903）上焊接有圓環(huán)板（16），并拆除尾盾前與尾盾中（9）間連接螺栓，且在圓環(huán)板（16）內(nèi)側(cè)尾盾前的縮徑位置后方安裝新的尾盾中（9）和尾盾后（11）。
8.一種城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體的施工方法，其用于如權(quán)利要求1-7中任意一項所述的城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體的擴徑過程中，其特征在于，包括如下步驟：
9.一種城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體的施工方法，其用于如權(quán)利要求1-7中任意一項所述的城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體的縮徑過程中，其特征在于，包括如下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，其特征在于：包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，其特征在于：所述前盾內(nèi)盾體還包括前盾外殼變徑液壓缸（203）和前盾內(nèi)隔板變徑液壓缸（204），所述前盾內(nèi)隔板變徑液壓缸（204）與前盾內(nèi)隔板變徑塊（202）相連接，前盾外殼變徑液壓缸（203）與前盾外殼變徑塊（102）的中部固定連接，所述前盾外殼變徑塊（102）包括兩個對稱設(shè)置的前盾變徑連接板（1021），兩個前盾變徑連接板（1021）的內(nèi)端部通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，兩個前盾變徑連接板（1021）的外端部分別通過轉(zhuǎn)軸與前盾外殼（101）的相鄰分塊轉(zhuǎn)動連接；在擴徑狀態(tài)下，所述前盾外殼（101）分塊和兩側(cè)相鄰的前盾外殼變徑塊（102）依次拼接形成密閉空間，在縮徑狀態(tài)下，前盾外殼（101）的相鄰分塊依次拼接形成密閉空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，其特征在于：所述中盾內(nèi)盾體（5）還包括中盾外殼變徑液壓缸（503）和中盾內(nèi)隔板變徑液壓缸（504），所述中盾外殼變徑液壓缸（503）與中盾內(nèi)隔板變徑塊（502）中部固定連接，中盾內(nèi)隔板變徑液壓缸（504）與中盾外殼變徑塊（402）相連接，所述中盾外殼變徑塊（402）包括對稱設(shè)置有兩個中盾變徑連接板，兩個中盾變徑連接板的內(nèi)端部通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，兩個中盾變徑連接板的外端部分別通過轉(zhuǎn)軸與中盾外殼（401）的相鄰分塊轉(zhuǎn)動連接；在擴徑狀態(tài)下，所述中盾外殼（401）分塊和兩側(cè)相鄰的中盾內(nèi)隔板變徑塊（502）依次拼接形成密閉空間，在縮徑狀態(tài)下，中盾外殼（401）的相鄰分塊依次拼接形成密閉空間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市軌道交通站隧一體化盾構(gòu)機盾體，其特征在于：所述尾盾前內(nèi)盾體（8）還包括尾盾前外殼變徑液壓缸（803）和尾盾前內(nèi)隔板變徑液壓缸（804），所述尾盾前外殼變徑液壓缸（803）與尾盾前外殼變徑塊（702）中部固定連接，尾盾前內(nèi)隔板變徑液壓缸（...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尹清鋒，劉傳江，楊智麟，谷學峰，馬如龍，趙江，羊濤，
申請(專利權(quán))人：中建交通建設(shè)集團有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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