[发明专利]一种盾构机及其过站方法

说明书

本发明公开了一种盾构机及其过站方法，解决了现有盾构机采用“先隧后站”方式施工时效率低且成本高的技术问题。本发明包括盾体，盾体内设置有主梁及与后部拼装的管片顶接配合的推进油缸，所述推进油缸后端部连接有反力支撑梁，反力支撑梁位于推进油缸与后部拼装的管片之间，反力支撑梁上设置有径向油缸撑靴。本发明通过车站时无需拼装管片即可完成隧道施工，在后续进行车站主体施工时，也无需进行管片破坏处理，节省了施工成本，缩短了工期；过站时采用顶推步进方式，结构简单、控制可靠，可以实现快速切换，操作简单，省时省力；针对自稳性较差的岩壁可以采用立拱拼装系统以及喷浆系统进行加固，“先隧后站”盾构机具有普遍地质适应性。

技术领域

本发明属于隧道开挖装置的技术领域，特别是指一种盾构机及其过站方法。

背景技术

目前，为缓解交通压力，完善城市交通网，各城市的地铁建设正在高速发展。地铁建设的总投资非常巨大，其中建设的总工期对投资有着重大影响，如何缩短建设工期、降低投资成本，是各投资部门和建设单位着重考虑的问题。地铁隧道和车站施工是地铁工程最主要的组成部分，隧道施工主要采用盾构工法，一个盾构区间一般包括两至三个车站区间，所以存在盾构机过站这一工序。一般施工流程是采用盾构工法进行隧道施工，当盾构机到达盾构区间的车站段时，车站段主体已经完成了施工，盾构机在车站段内完成接收和二次始发，继续下一段隧道的施工。但是由于城市环境复杂，车站段施工受征地拆迁、交通改向以及管线改路等综合影响较大，导致车站主体无法按时交付，无法满足盾构机过站的条件，盾构机只能继续掘进，完成隧道施工后再进行车站施工，即“先隧后站”。

常规盾构机采用“先隧后站”的方式施工时，在车站段进行隧道施工时，必须进行管片拼装，以实现盾构机的顶推和掘进。在后续进行车站施工的时候，需要对车站段已建成隧道的管片进行破坏处理，以完成车站主体的施工，既浪费了管片生产费用，又延长了施工工期。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种盾构机及其过站方法，解决了现有盾构机采用“先隧后站”方式施工时效率低且成本高的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种盾构机，包括盾体，盾体内设置有主梁及与后部拼装的管片顶接配合的推进油缸，通过控制推进油缸的伸缩，实现向前步进掘进。所述主梁上设置有管片拼装机，用于在后方已开挖的隧道内拼装管片。所述推进油缸后端部连接有反力支撑梁，反力支撑梁位于推进油缸与后部拼装的管片之间。在对隧道段掘进时，反力支撑梁顶接在推进油缸和后部拼装的管片之间，实现向前步进，或者在隧道段掘进时，先不安装反力支撑梁，使推进油缸直接顶接在后部拼装的管片前端实现向前步进掘进；反力支撑梁上设置有径向油缸撑靴，在对车站段掘进时，径向油缸撑靴撑紧隧道岩壁，在推进油缸和径向油缸撑靴的作用下实现向前步进掘进。

进一步地，所述反力支撑梁位于盾体的后方且通过油缸接力杆与推进油缸相连。径向油缸撑靴需要与岩壁撑紧，则在较少结构改动及安全可靠性的前提下，径向油缸撑靴必须安装在尾盾的盾尾刷后方，在推进油缸和反力支撑梁之间通过油缸接力杆连接过渡。

进一步地，所述反力支撑梁为环状且与后部拼装的管片前后对应，既便于在车站段掘进时撑紧可靠便捷，又能够适应在隧道段掘进时与管片顶接，而不用在经过车站段时单独安装反力支撑梁。

进一步地，所述反力支撑梁包括若干节弧形反力支撑节，各节弧形反力支撑节可拆卸连接，安装拆卸便捷。

进一步地，所述反力支撑梁与推进油缸可拆卸连接，能够适应在车站段和隧道段之间便捷地更换步进支撑方式。

进一步地，所述主梁后方连接有设备桥，设备桥上滑动设置有立拱拼装系统和喷浆系统，在车站段掘进时，对自稳性较差的岩壁提供必要的加固。

进一步地，所述设备桥上设置有管片吊机，与管片吊机相配合设置有管片运输小车，便于弧形反力支撑节的运输和安装。

一种盾构机过站方法，所述盾构机经过车站段的掘进方法包括以下步骤：