[发明专利]适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，尤其是指一种适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置。

背景技术

近几年来，随着城市地下空间利用力度的不断加大，盾构施工技术以其对周边环境影响小、安全性高、成型质量高和施工进度快的优势被广泛的应用在各种地下工程中，已成为地铁隧道工程、市政管线工程等地下大型工程的主要施工方法。盾构隧道施工中，对于刚脱离盾尾的管片，经常会出现局部或整体上浮，已经被众多的工程实际所证实，表现为管片错台、裂缝、破损，乃至轴线偏位等现象，尤其是在穿越河底浅覆土时，该问题尤为突出，已经引起了一定关注。隧道上浮会造成盾构隧道的“侵限”，并在管片的断面产生剪切应力，造成管片的错台、开裂、破损和漏水，降低管片结构的抗压强度和抗渗压力，对隧道的正常使用和耐久性带来不利的影响。

现有的控制盾构隧道上浮的做法是，针对隧道管片在实际施工程中所承受的荷载、地层条件，应用有限元法计算得出压重荷载的大小，压重的重物采用铅块，铅块设置于需要抗浮的隧道底部。通过将铅块压重物置于需要抗浮的隧道底部，使隧道管片承受额外的铅块重力，进而减少隧道管片的上浮量。但是，施工期隧道的上浮多发生于管片脱出盾尾之后，此时上浮段隧道位于车架段，隧道内空间狭小，不具备大量堆载铅块的条件，而且铅块随盾构推进需多次的移动，实际操作的难度大。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明提供了一种适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置，包括：

施工车架组，沿着开挖隧道内的施工轨道拖设于类矩形盾构机的盾尾，所述施工车架组包括通过第一连接梁依次连接的多个施工车架；

配重车架，沿着开挖隧道内的施工轨道通过第二连接梁连接于多个所述施工车架中最靠近所述类矩形盾构机的盾尾的第一施工车架，所述配重车架上堆载有压重块，以保证当前开挖段隧道的抗浮力不小于隧道受到的上浮力。

本发明的适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置，通过在类矩形盾构机的盾尾拖设配重车架，在配重车架上堆载压重块，从而增加当前开挖段隧道的重量，直接增加隧道抗浮力，可以有效的减少隧道的上浮力，以保证当前开挖段隧道的抗浮力不小于隧道受到的上浮力。并且，还实现了类矩形盾构机与配重车架的同步推进，不再需要进行压重块的多次搬运。

本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述类矩形盾构机的盾尾拖设有施工车架组，所述施工车架组包括通过第一连接梁依次连接的多个施工车架，所述配重车架通过第二连接梁连接于多个所述施工车架中最靠近所述类矩形盾构机的第一施工车架。

本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述第一连接梁包括：

第一连接耳板，固设于两个施工车架中靠近所述类矩形盾构机的施工车架上远离所述类矩形盾构机的端部；

第二连接耳板，固设于两个施工车架中远离所述类矩形盾构机的施工车架上靠近所述类矩形盾构机的端部；

第一连接油缸，所述第一连接油缸的第一端铰接连接于所述第一连接耳板，所述第一连接油缸的第二端铰接连接于所述第二连接耳板。

本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述第二连接梁包括：

第三连接耳板，固设于所述配重车架上远离所述类矩形盾构机的端部；

第四连接耳板，固设于所述第一施工车架上靠近所述类矩形盾构机的端部；

第二连接油缸，所述第二连接油缸的第一端铰接连接于所述第三连接耳板，所述第二连接油缸的第二端铰接连接于所述第四连接耳板。

本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述配重车架为龙门式结构，所述配重车架的中部形成有贯穿区域，所述第一施工车架上靠近所述类矩形盾构机的前端面设有牵引槽，所述第一施工车架通过穿设于所述贯穿区域的牵引梁而拖设于所述类矩形盾构机的盾尾，所述牵引梁的第一端穿过所述贯穿区域而卡设于所述牵引槽，所述牵引梁的第二端固接于所述类矩形盾构机的盾尾。

本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述配重车架以及多个所述施工车架的上方共同设置有一用于输送土体的皮带机，所述皮带机的进土口位于所述类矩形盾构机的螺旋机的出土口的下方。

本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述配重车架以及多个所述施工车架的顶部均设有多个用于吊装的吊耳。

本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述配重车架以及多个所述施工车架的底部均设有滚轮。