[发明专利]盾构开掘隧道方法及实施此方法所采用的组装及拆卸装置

说明书

本发明是关于一种盾构开掘隧道的方法及实施此方法时组装及拆卸各结构组件以形成一个混凝土衬壁的装置。

在常规的盾构开掘隧道方法的典型例子中，一个钢制的称为盾构的圆柱形管由起始井插入到地内并由其前缘部分来钻掘出一个洞，隧道是在进一步掘洞的同时紧跟着衬上的洞壁的衬壁面建筑起来的。

此衬壁包括有采用成型扇形块的第一层衬壁及由混凝土制成的第二层衬壁。第一层衬壁是升降架设器将各个拱形扇形块组合成圆环形然后沿圆周安放在洞的壁上。此扇形块必须承受由泥土压力及地下水压力而形成的长期负载，并承受很大的盾构千斤顶的推力。扇形块组装之后，将钢制结构装于那些扇形块内侧从而形成了一个在扇形块与钢制结构之间的混凝土衬壁空间。然后将混凝土灌入此空间而形成第二层衬壁。此混凝土衬壁保证了防水及外观光洁。此钢制结构在注入混凝土之后是人工拆卸的。

上述已有技术的盾构干掘隧道方法具有下列卸点：

（1）扇形块造价高，因为它必须有一个永久性的衬壁结构以承受除了盾构千斤顶之外的长期载荷，并且它埋在混凝土衬壁中而不能能重复使用;

（2）用以防水及隧道外观光洁的第二层混凝土衬壁耗费了隧道建设中的相当大部分的周期，提高了建设造价;以及

（3）混凝土衬壁所需的钢制结构的组装与拆卸使建设的劳动强度大， 因而阻碍了建设周期的缩短。

因此相应地，本发明的目的是要提供一种盾构开掘隧道的方法，本发明不使用昂贵的扇形块并且没有第二层衬壁，因而大大减少了建设成本周期。

鉴于上述及其它目的，本发明提供了一种盾构开掘隧道的方法，在此方法中：开动一个具有盾构千斤顶的盾构用以钻掘地洞;内壳件及外壳件是组装成一族在洞内相互连接着的管状段以至一个环状的混凝土衬壁空间在内壳件及外壳件之间形成了，这样组装成的管状段具有一个先头的管状段;当开动盾构继续开洞时，让该盾构千斤顶靠着该先头管状段的内壳件上用以顶推盾构;当开动盾构继续开洞时，该盾构千斤顶被用于顶靠着该先头管状段的内壳件上用以顶推盾构;混凝土是注入于环状混凝土衬壁空间以形成一个混凝衬壁;

在预先确定长度的管状段内的混凝土是凝固了的，以使能附着于与混凝土衬壁相接触的内壳件上，而该附着力为盾构提供反抗千斤顶反作用的力量;位于预先确定长度的管状段后面的管状段内壳件是从其相应的外壳件那里拆卸下来，以致预先确定长度的那段管状段的混凝土衬壁仍然有内壳件覆盖着;拆卸下来的那些内壳件是再次用于组装洞内直接在盾构之后的一段新的管状段的内壳件及外壳件的组装过程中。

本发明的另一个方面涉及用于实施本方法的一个组装及拆卸装置，此装置包括：（a）装于管状段内壳件上的导引装置;（b）一个组装用的升降架设备用以在洞的周向组装那些内壳件及外壳件及成为一个直接在盾构后的管状段;以及（c）一个拆卸用的升降架设备用以拆卸位于该予确定长度的管状段后面的管状段内形式件。该组装用的升降架设器包括有：第一支撑装置;以可释放形式固定该第一支撑装置于管状段内壳件上的第一固定装置;装于第一支撑装置上的靠导引方式来移动第一支撑装置的第一移动装置及支撑于第一支撑装置上的运输装置用以运输各个内壳 件及外壳件到洞壁的位置上去。该拆卸用的升降架设备包括有：第二支撑装置，用于可释放地固定第二支撑装置于该管状段内壳件上的第二固定装置，装于第二支撑装置上的靠导引方式来移动第二支撑装置的第二移动装置及支承在第二支撑装置上的用以从关连的外壳件那里分离该管状段内壳件的分离装置，上述该管状段是位于予确定长度的管状段之后。

采用这种结构，使本装置能达到高效并安全地组装及拆卸那些管状段。

该第一固定装置可以包括一族装于第一支撑装置上的用以可释放地固定第一支撑装置于该管状段内壳件上的第一千斤顶，以及该第二固定装置包括了一族装于第二支撑装置上的用以可释放地固定该第二支撑装置于该管状段内壳件上的第二千斤顶。

这种组装及拆卸用的升降架设备具有这样的结构，它可调整千斤顶的行程而适用于构筑其它具有不同直径的隧道。

下面是各图的简要说明

本发明参照附图为例进行说明，其中：

图1是按本发明的正在建造中的隧道的垂直轴向断面;

图2是图1中沿Ⅱ-Ⅱ线所取的视图;

图3是图1中的空心圆柱段的局部放大断面图，

图4是图3中沿Ⅵ-Ⅵ线所取的视图;

图5是图1中的内壳结构的一个放大轴测投影图;

图6是图1中隧道的放大轴向断面图;

图7是在图6中圈出部分的放大视图;