[发明专利]一种盾构机始发装置及盾构机始发方法

说明书

本发明公开了一种盾构机始发装置及盾构机始发方法，解决了盾构机导洞始发时采用现有反力架施工效率低下且通用性差的技术问题。本发明包括设置在始发导洞的洞口后方的支架，盾构机从支架所围绕的空间内穿行，支架连接有用于顶推隧道管片环的支撑油缸，支架下方的地面上设置有与盾构机的顶推油缸顶接配合的通用管片。本发明结构简单，始发时可通过盾构拼装机完成基准管片环的拼装后即可正常始发，在导洞始发后直接进行正常环管片的拼装，不需要考虑洞门密封的安装以及常规反力架的负环拼装，可根据隧道曲线自动调节基准管片环的位置，动态监测始发基准管片环的受力分布情况，如有推力异常，可及时进行动态调整。

技术领域

本发明涉及盾构机施工的技术领域，特别是指盾构机始发装置及盾构机始发方法。

背景技术

修建城市地铁是解决当今大城市交通拥堵的主要措施之一，已成为城市交通快速发展的主要动力，盾构法因其安全性好、效率高、对周围环境影响小，成为各大城市地铁施工的主流施工方法。

盾构机在初始掘进阶段，需要为盾构机安装一个反力架，用来提供盾构机推进时所需要的反作用力，与反力架配套使用的还有提供底部支撑和导向的始发架。现有的反力架由门型框架、后部支撑组成，门型框架可与管片实现连接固定，给予提供支撑力，通过将门形框架和后部支撑固定在竖井地基上的实现反力架固定，如授权公告日为20181116、公开号为CN208106424U的实用新型专利所公开一种液压顶进式盾构机始发架。当盾构机始发完成后，又需要拆除反力架和始发架，由于反力架和始发架的单个部件体积和重量都比较大，在始发井中安装和装配极其不便，对竖井底部空间要求高，施工时间较长。另外，盾构机的现有始发方式还需要设置洞门密封环。因此，随着城市发展始发场地越来越受限，简单粗暴的反力支撑架已无法充分满足项目需求。

在盾构机采用盾体导洞始发时，特别是长导洞始发时，现有的反力架无法随主机步进，要么需要使用较多的负环管片设置在反力架和主机之间，负环管片作为传力结构，同时供后配套拖车通过；要么需要频繁移动反力架的定位位置，效率极其低下。

其次，现有的反力架只能提供反力支撑功能，无法较为准确的反馈作用在其上面力的情况，因此对推力是否超限、是否达到反力架拆除条件等，无法反馈精准的信息。

另外，现有的反力架设计针对性强，与竖井结构关联度大，通用性差，不能够重复利用。

因此，需要发明一种结构简单、便捷高效、能够多次重复使用的盾构机始发装置，变负环为正常环，免去负环管片的拆装和洞门密封安装的盾构机始发装置。

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始发装置及盾构机始发方法，解决了盾构机导洞始发时采用现有反力架施工效率低下且通用性差的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种盾构机始发装置，包括设置在始发导洞的洞口后方的支架，盾构机从支架所围绕的空间内穿行，支架连接有用于顶推隧道管片环的支撑油缸，支架下方的地面上设置有与盾构机的顶推油缸顶接配合的通用管片。通过通用管片的铺设，盾构机可以通过自身的顶推油缸实现空推过站；通过将支架所连的支撑油缸收起，可以使空推的盾构机顺利穿过支架；当盾构机的顶推油缸越过支架后，可以通过管片拼装机直接拼装隧道管片环，然后使支撑油缸顶接在隧道管片环的后侧，使推进油缸顶接在隧道管片环的前侧推进盾构机前进。

进一步地，所述支架预埋在始发导洞的洞口后方，在土建施工时预先将支架设置完成，可以大幅提高隧道的整体施工效率。

进一步地，所述支架为环形或门形，形成彼此连接相互加强的结构形式，所述支撑油缸设置有若干个且沿支架的周向间隔设置，充分保证提供的推进反力在周向上均匀稳定。

进一步地，所述支架包括至少两个周向梁，周向梁之间上设置有纵向梁，所述支撑油缸铰接在周向梁上或纵向梁上。