一种窄小环境下的盾构机安装施工方法与流程

1.本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种窄小环境下的盾构机安装施工方法。


背景技术：

2.盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机，其主要构件包括刀盘、前盾、中盾、盾尾、管片拼装机、螺旋机、连接桥和多个台车，在盾构机安装时，需要将上述各构件按照一定顺序依次吊装到施工好的始发井中进行拼装连接。现有盾构机安装施工方法都是在施工获得始发井后，先将各构件吊装到始发井中进行拼装得到完整的盾构机，再进行盾构掘进，这种方法需要施工出足够大尺寸的始发井，存在成本高、周期长、施工效率低的缺点，且吊装设备在大尺寸始发井中吊装盾构机的各构件也需要转换不同位置，效率和安全性低，在盾构掘进施工完成后，往往需要对始发井进行填埋、改造等，也会增加施工的复杂性，降低效率和增加成本。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种成本低、周期短、效率高、安全性高的窄小环境下的盾构机安装施工方法。
4.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
5.一种窄小环境下的盾构机安装施工方法，包括以下步骤：
6.(s1)施工具有洞门的始发井；
7.(s2)将盾构机的刀盘、前盾、中盾和管片拼装机分别吊装进入所述始发井，并将刀盘、前盾、中盾和管片拼装机连接形成初步装配体，移动所述初步装配体至靠近所述洞门的位置；
8.(s3)将盾构机的螺旋机和盾尾吊装进入所述始发井，并将螺旋机和盾尾与所述初步装配体装配连接形成盾构机主机；
9.(s4)使盾构机主机掘进至超过所述洞门的位置，形成容纳盾构机的连接桥和多个台车的安装隧道，将连接桥和各台车分别吊装进入所述始发井，且连接桥和各台车吊装进入所述始发井后立即移动至所述安装隧道内；
10.(s5)将连接桥、各台车和盾构机主机装配连接形成盾构机。
11.作为上述技术方案的进一步改进：
12.所述步骤(s2)中，依次将中盾、前盾、刀盘和管片拼装机吊装进入所述始发井，再连接形成初步装配体。
13.先将中盾和前盾吊装进入所述始发井后，并将中盾和前盾采用螺栓初步连接，再将刀盘吊装进入所述始发井后，并将刀盘与前盾采用螺栓初步连接，最后将管片拼装机吊装进入所述始发井，并将管片拼装机和中盾装配连接。
14.所述步骤(s2)中，先依次将中盾、前盾和刀盘吊装进入所述始发井，并装配成前部
体后移动至靠近所述洞门的位置，再将管片拼装机吊装进入所述始发井，并与前部体连接形成初步装配体。
15.在所述连接桥的长度大于始发井的长度时，在吊装过程中使连接桥呈倾斜状进入始发井，在连接桥的下端运动至洞门处后，再使连接桥的下端逐渐伸入洞门并缓慢放平连接桥。
16.采用履带吊进行吊装，且履带吊作业区域的场地地面施工一层硬化层，所述硬化层采用铺设钢筋网片并浇筑混凝土的方式形成。
17.与现有技术相比，本发明的优点在于：
18.本发明的窄小环境下的盾构机安装施工方法，先将盾构机的刀盘、前盾、中盾和管片拼装机分别吊装进入始发井并连接形成初步装配体，再将盾构机的螺旋机和盾尾吊装进入始发井并与初步装配体连接形成盾构机主机，然后使盾构机主机掘进形成安装隧道后，再将连接桥和各台车依次吊装进入始发井，并盾构机主机装配连接形成盾构机，从而完成盾构机的安装施工。由于在吊装螺旋机和盾尾之前将初步装配体移动至靠近始发井的位置，可为吊装螺旋机和盾尾提供更大的操作空间，同时在装配连接形成盾构机主机后，先掘进超过洞门形成安装隧道，也为后续连接桥和各台车的吊装提供了更大的操作空间，能够在始发井尺寸较小的情况下完成盾构机的安装，其安装施工成本低、安装施工周期短、安装施工效率高，由于采用较小尺寸的始发井就能够完成盾构机的安装施工，对始发井后期的填埋、改造等施工简便，能够进一步提高施工效率和降低施工成本，且用于吊装的吊装设备不需要移动转场，其安全性高。
附图说明
19.图1为中盾吊装的结构示意图。
20.图2为前盾吊装的结构示意图。
21.图3为刀盘吊装的结构示意图。
22.图4为管片拼装机吊装的结构示意图。
23.图5为螺旋机吊装的结构示意图。
24.图6为盾尾吊装的结构示意图。
25.图7为连接桥吊装的结构示意图。
26.图8为台车吊装的结构示意图。
27.图例说明：
28.1、始发井；11、洞门；21、刀盘；22、前盾；23、中盾；24、管片拼装机；25、螺旋机；26、盾尾；27、连接桥；28、台车；100、安装隧道。
具体实施方式
29.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
30.如图1至图8所示，本实施例的窄小环境下的盾构机安装施工方法，包括以下步骤：
31.(s1)施工具有洞门11的始发井1；
32.(s2)将盾构机的刀盘21、前盾22、中盾23和管片拼装机24分别吊装进入始发井1，并将刀盘21、前盾22、中盾23和管片拼装机24连接形成初步装配体，移动初步装配体至靠近
洞门11的位置；
33.(s3)将盾构机的螺旋机25和盾尾26吊装进入始发井1，并将螺旋机25和盾尾26与初步装配体装配连接形成盾构机主机；
34.(s4)使盾构机主机掘进至超过洞门11的位置，形成容纳盾构机的连接桥27和多个台车28的安装隧道100，将连接桥27和各台车28分别吊装进入始发井1，且连接桥27和各台车28吊装进入始发井1后立即移动至安装隧道100内；
35.(s5)将连接桥27、各台车28和盾构机主机装配连接形成盾构机。
36.该窄小环境下的盾构机安装施工方法，先将盾构机的刀盘21、前盾22、中盾23和管片拼装机24分别吊装进入始发井1并连接形成初步装配体，再将盾构机的螺旋机25和盾尾26吊装进入始发井1并与初步装配体连接形成盾构机主机，然后使盾构机主机掘进形成安装隧道100后，再将连接桥27和各台车28依次吊装进入始发井1，并盾构机主机装配连接形成盾构机，从而完成盾构机的安装施工。由于在吊装螺旋机25和盾尾26之前将初步装配体移动至靠近始发井1的位置，可为吊装螺旋机25和盾尾26提供更大的操作空间，同时在装配连接形成盾构机主机后，先掘进超过洞门形成安装隧道100，也为后续连接桥27和各台车28的吊装提供了更大的操作空间，能够在始发井1尺寸较小的情况下完成盾构机的安装，其安装施工成本低、安装施工周期短、安装施工效率高，由于采用较小尺寸的始发井1就能够完成盾构机的安装施工，对始发井1后期的填埋、改造等施工简便，能够进一步提高施工效率和降低施工成本，且用于吊装的吊装设备不需要移动转场，其安全性高。
37.本实施例中，步骤(s2)中，依次将中盾23、前盾22、刀盘21和管片拼装机24吊装进入始发井1，再连接形成初步装配体。由于盾构机中刀盘21、前盾22、中盾23和管片拼装机24是由前向后依次连接的，将位于中部位置的中盾23先吊装进入始发井1并安放好，再依次吊装前盾22、刀盘21，将前盾22、刀盘21依次连接在中盾23前端，然后吊装管片拼装机24，将管片拼装机24连接在中盾23后端，前盾22和管片拼装机24均以前盾22为安装基准，能够降低刀盘21、前盾22、中盾23和管片拼装机24的拼装连接难度，确保刀盘21、前盾22、中盾23和管片拼装机24的拼装连接精准性。
38.本实施例中，先将中盾23和前盾22吊装进入始发井1后，并将中盾23和前盾22采用螺栓初步连接，再将刀盘21吊装进入始发井1后，并将刀盘21与前盾22采用螺栓初步连接，最后将管片拼装机24吊装进入始发井1，并将管片拼装机24和中盾23装配连接。前盾22、刀盘21和管片拼装机24吊装进入始发井1后，立即进行装配连接，可降低前盾22、刀盘21和管片拼装机24的拼装连接难度，提升拼装连接精准性。
39.本实施例中，步骤(s2)中，先依次将中盾23、前盾22和刀盘21吊装进入始发井1，并装配成前部体后移动至靠近洞门11的位置，再将管片拼装机24吊装进入始发井1，并与前部体连接形成初步装配体。前部体装配完成后，移动至靠近洞门11的位置，再吊装和装配管片拼装机24，能够为管片拼装机24的吊装和装配提供更大的操作空间，方便吊装和装配，进一步减小所需始发井1的尺寸空间。
40.本实施例中，在连接桥27的长度大于始发井1的长度时，在吊装过程中使连接桥27呈倾斜状进入始发井1，在连接桥27的下端运动至洞门11处后，再使连接桥27的下端逐渐伸入洞门11并缓慢放平连接桥27。这样在连接桥27的长度大于始发井1的长度时，能够确保连接桥27能够实现安装，不需要增大始发井1的尺寸空间。
41.本实施例中，采用履带吊进行吊装，且履带吊作业区域的场地地面施工一层硬化层，硬化层采用铺设钢筋网片并浇筑混凝土的方式形成。确保履带吊作业区域的场地平整结实，保证施工安全。
42.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。