[发明专利]一种利用开放式盾构机施作地下箱涵的方法

说明书

本发明公开了一种利用开放式盾构机施作地下箱涵的方法，包括以下步骤：利用开放式盾构机自始发井向接收井掘进，开放式盾构机的顶部与地面相齐平；在开放式盾构机的前方地面通过挖土机进行土体挖掘移运；开放式盾构机每掘进一段预设距离后停止，利用在地面上的涵体吊装机构吊装涵体进入开放式盾构机中的涵体导入箱室内同已安装涵体进行连接；待完成涵体的安装之后，继续控制开放式盾构机向前掘进；如此往复，直至完成地下箱涵的施作。本发明的优点是:（1）盾构机施工影响范围比明挖法施工范围小，并可用于狭小的施工场合；（2）涵体侧面及底部空隙填充同步注浆材料，减少对周边的影响；（3）采用盾构油缸推进，可减少噪音和震动。

技术领域

本发明属于地下箱涵技术领域，具体涉及一种利用开放式盾构机施作地下箱涵的方法。

背景技术

目前城市地下箱涵的建设大多采用放坡开挖和支架现浇的施工方式，这种方式存在着现场工作量大、地下箱涵现场浇筑质量难以保证、地下箱涵养护时间、对周边环境影响很大等劣势；最近兴起厂内预制、地下箱涵运输、现场拼装张拉的施工方式，这种方式现场采用挖掘机放坡开挖、地下箱涵采用常规挂车运输、汽车吊或者履带吊等吊装形式。由于地下箱涵基坑旁边附坡大、附坡上承载问题，导致吊车站位远，只能起吊小吨位地下箱涵拼装。

另外由于采用吊装钢丝绳较长，影响地下箱涵拼装精度。随着盾构机挖掘技术和预制箱涵技术的日益成熟，如何综合应用成熟技术，进行安全、经济、高效的预制地下箱涵建设，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种利用开放式盾构机施作地下箱涵的方法，该方法通过采用开放式盾构机进行掘进并利用涵体吊装机构吊装安装涵体，以实现在狭小场所内施作地下箱涵，与此同时通过在涵体侧面及底部空隙填充同步注浆材料减少对周边的影响。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种利用开放式盾构机施作地下箱涵的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：利用开放式盾构机自始发井向接收井掘进，所述开放式盾构机的顶部与地面相齐平；在所述开放式盾构机的前方地面通过挖土机进行土体挖掘移运；所述开放式盾构机每掘进一段预设距离后停止，利用在地面上的涵体吊装机构吊装涵体进入所述开放式盾构机中的涵体导入箱室内同已安装涵体进行连接；待完成所述涵体的安装之后，继续控制所述开放式盾构机向前掘进；如此往复，直至所述开放式盾构机到达所述接收井完成地下箱涵的施作。

所述开放式盾构机包括相互铰接的前部掘进舱和后部涵体安装舱，所述后部涵体安装舱自前向后依次为盾构油缸机构、所述涵体导入箱室以及尾部挡土板；所述盾构油缸机构包括至少两列盾构油缸以及一行盾构油缸，所述盾构油缸的一端固定于所述后部涵体安装舱的前端壁板内壁面上、另一端上固定设置有轴向的顶铁块，所述顶铁块用于在所述盾构油缸顶升时与所述涵体的前端面相接触；所述开放式盾构机在向前掘进时，所述盾构油缸向已安装的所述涵体顶升并以已安装的所述涵体为反力机构实现对所述开放式盾构机的顶推向前。

所述开放式盾构机包括依次连接的前部掘进舱、中部反力支撑舱以及后部涵体安装舱，所述前部掘进舱的尾端部上布置有若干液压推进油缸，所述液压推进油缸的一端固定于所述前部掘进舱的尾端面上、另一端固定于所述中部反力支撑舱的前端面上；所述中部反力支撑舱的两个侧壁面上分别设置有可伸缩式的液压支顶臂，所述液压支顶臂的端面具有摩擦铁块；所述后部涵体安装舱包括所述涵体导入箱室以及尾部挡土板；

所述开放式盾构机向前掘进的方法为：使所述中部反力支撑舱上的所述液压支顶臂向外围土体伸出以提高同外围土体之间的摩擦力，使所述中部反力支撑舱作为反力支撑结构，所述前部掘进舱尾端部上的所述液压推进油缸在所述中部反力支撑舱的支撑下顶升推进所述前部掘进舱向前掘进；待所述液压推进油缸顶升至最大行程后所述前部掘进舱停止向前掘进，控制所述液压支顶臂向内收缩，之后控制所述液压推进油缸收缩以拉动所述中部反力支撑舱向前移动。