移动式围堰明挖法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种可用于隧道施工的移动式围堰明挖法，属于隧道施工技术领域。
【背景技术】
[0002]现有隧道施工通常建造周期长，耗资巨大，对环境的影响较大。因此，缩短施工周期，降低建造成本，改善施工环境，减少环境影响一直是隧道行业的亟待解决的问题。
[0003]现有隧道的施工方法有:围堰明挖法、顶管法、新奥法、沉管法、盾构法等。
[0004]围堰明挖法，如图1所示，采用多级板粧对水和土壤进行隔离，板粧呈阶梯状布置，隧道两侧板粧之间使用水平支撑来承受水和土壤对板粧的水平力。此种围堰法通常采用现场浇筑的方式，施工繁琐，养护周期长，占地面积大，对环境影响大。在挖掘湖底隧道时，围堰明挖法是从两岸往中间挖，挖掘出来的土壤运送量大，且需要在大片陆地区域堆积挖掘出来的土壤。
[0005]顶管法是一种暗挖式施工方法。这种方法的缺点在于大直径、超长顶进、纠偏困难，且仅适宜于小型直线型隧道。
[0006]新奥法是在利用围岩本身所具有的承载效能的前提下，采用爆破技术，进行全断面开挖的施工方法，新奥法仅适宜于在岩石内建造隧道。
[0007]沉管法是将一段隧道整体经水面运送到安装处，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内，沉管法是在水上平台进行水底操作，施工困难，受环境影响大，且要在岸边建一个非常庞大的预制场，成本高昂。
[0008]盾构法的优点在于盾构机在地下管网的下部挖掘隧道，理论上不会破坏地下管网，不会影响交通。然而，现实中由于城市地铁隧道通常是每隔一段距离建设一个站台，在建设站台时，必须进行明挖法，因此盾构法仍然影响交通。在挖掘水底隧道时，盾构法的始端在陆地，挖掘出来的土壤运送量大，且需要在大片陆地区域堆积挖掘出来的土壤。
【发明内容】
[0009]本发明提出的是一种可用于隧道施工的移动式围堰明挖法，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，解决了如何在浅水、陆地或中深水条件下建造隧道的技术难题，实现本发明的诸多优点。
[0010]本发明的技术解决方案:移动式围堰明挖法，其特征是该方法包括如下步骤:
1)、围成堰体；
2)、挖去施工体内的泥土，建造隧道；
3)、拆除拆除体；
4)、建造新建造体；
5)、重复步骤2)至4)，直至完成隧道施工；所述步骤2)、3)、4)不分先后，也可同步进行。
[0011]本发明的优点:本发明可缩短施工周期；降低施工成本；在宽水域不影响航路通行；可以实现长距离、超长距离的隧道施工，开挖面积更加小，挖掘的土方量更少，对环境影响小。
【附图说明】
[0012]图1是现有围堰明挖法的堰体截面图。
[0013]图2是移动式围堰明挖法在施工时的示意图。
[0014]图3是图2中E-E的剖面图。
[0015]图4是围成堰体后的俯视图。
[0016]图5.1是围成堰体后的轴侧视图。
[0017]图5.2是拔出拆除体2左端的I型板粧4后的状态示意图。
[0018]图5.3是拔出拆除体2左端的B仿形端面隔断6b和II型板粧7后的状态示意图。
[0019]图5.4是将B仿形端面隔断6b放入施工体后段1-1和施工体前段1_2之间的II型板粧7内，施工体后段1-1变成新的拆除体2的状态示意图。
[0020]图5.5是建造体3的前端压入I型板粧4的状态示意图。
[0021]图5.6是拔出建造体3与施工体前段1-2之间的II型板粧7内的A全端面隔断5a，原施工体前段1-2变成施工体后段1-1，原建造体3变成新施工体前段1_2的状态示意图。
[0022]图6是I型板粧主视图。
[0023]图7是I型板粧俯视图。
[0024]图8是图7中A处的局部放大图。
[0025]图9是I型板粧侧视图。
[0026]图10是I型板粧轴侧视图。
[0027]图11是I型板粧的受力图。
[0028]图12是第一种拼接单元示意图。
[0029]图13是第二种拼接单元示意图。
[0030]图14是II型板粧的轴侧视图。
[0031]图15是II型板粧的俯视图。
[0032]图16是图15中B处的局部放大图。
[0033]图17是II型板粧的侧视图。
[0034]图18是带有全端面隔断5或仿形端面隔断6的II型板粧的受力图。
[0035]图19是带有全端面隔断5或仿形端面隔断6的II型板粧俯视图。
[0036]图20是图19中C处的局部放大图。
[0037]图21是带有全端面隔断5的II型板粧主视图。
[0038]图22是带有仿形端面隔断6的II型板粧主视图。
[0039]图23是全端面隔断5的主视图。
[0040]图24是全端面隔断5的轴侧视图。
[0041]图25是仿形端面隔断6的主视图。
[0042]图26是全截面隔断5或仿形端面隔断6的仰视图。
[0043]图27是图26中D处的局部放大图。
[0044]图28是板粧转运小车8的主视图。
[0045]图29是板粧转运小车8携带I型板粧4或II型板粧7的示意图。
[0046]图30是板粧转运小车8的仰视图。
[0047]图31是板粧转运小车8中的第一、二轮组结构位置示意图。
[0048]图32是图31中的局部放大示意图。
[0049]图33是板粧转运小车8中的第三、四轮组结构位置示意图。
[0050]图34是图33中的局部放大示意图。
[0051]图35是端面隔断升降小车9的主视图。
[0052]图36是端面隔断升降小车9的侧视图。
[0053]图37是端尾拔粧机10的主视图。
[0054]图38是端尾拔粧机10的侧视图。
[0055]图39是端头压粧机11的侧视图。
[0056]图40是端头压粧机11的主视图。
[0057]图41是盒体13的主视图。
[0058]图42是盒体13的俯视图。
[0059]图43是潜移式围堰明挖法中所围成的堰体俯视图。
[0060]图44是图43中F-F截面视图。
[0061]图45是潜移式围堰明挖法中所围成的堰体主视图。
[0062]图46是潜移式围堰明挖法中拆除拆除体2的初始状态示意图。
[0063]图47是潜移式围堰明挖法中施工体I和拆除体2隔离的状态示意图。
[0064]图48是潜移式围堰明挖法中放下拆除体2两侧的A全端面隔断5a和B全端面隔断5b，提升拆除体2左侧的仿形端面隔断6的状态示意图。
[0065]图49是潜移式围堰明挖法中拆除体2逐渐拔出的状态示意图。
[0066]图50是拆除体2上浮过程中的受力图。
[0067]图51是潜移式围堰体中拆除体2拔出后的状态示意图。
[0068]图52是建造建造体3的初始状态示意图。
[0069]图53是建造体3下沉后的示意图。
[0070]图54是图53的截面视图。
[0071]图55是建造体3所受的压力示意图。
[0072]图56是建造体3压入土壤后的示意图。
[0073]图57是建造体3变为新的施工体I示意图。
[0074]图58是模块化隧道14的结构组成示意图。
[0075]图中I是施工体、1-1是施工体后段、1-2是施工体前段、2是拆除体、3是建造体、4是I型板粧、4-1是承重体、4-2是辅助板粧、4-3是板粧、4-4是支撑横梁、4_5是行走轨道、4-6是铰接扣、4-7是安装槽、4-8是第一填充区域、4-9是铰接扣、5是全端面隔断、5_1是隔断、5-2是矩形体、5-3是第二填充区域、6是仿形端面隔断、6-1是隔断、6-2是矩形体、6_3是仿形边、7是II型板粧、8是板粧转运小车、8_1是转运机架、8_2是板粧支架、8_3是行走轮、8-3-1是第一轮组、8-3-2是第二轮组、8-3-3是第三轮组、8_3_4是第四轮组、8_3_5是第五轮组、8-3-6是第六轮组、8-3-7是第七轮组、8-3-8是第八轮组、8_4是缺口、9是端面隔断升降小车、9-1是隔断拔压装置、9-2是机架、9-3是端面隔断升降小车行走轮、9-4是端面隔断升降小车底部支撑、10是端尾拔粧机、10-1是拔粧机架、10-2是拔粧装置、10-3是横移装置、10-4是端尾拔粧机行走轮、10-5是端尾拔粧机底部支撑、11是端头压粧机、11-1是压粧机架、11-2是压粧装置、11-3是清淤平整装置、11-4是端头压粧机行走轮、11-5是端头压粧机底部支撑、11-6是吊装横移装置、12是侧隔断、13是盒体、13-1是舱体、13_2是左端隔断、13-3是右端隔断、13-4是隔断升降装置、13-5是密闭腔、14是模块化隧道、14_1是腔体左部、14_2是腔体右部、14_3是腔体底板、14_4是中间壁、14_5是左盖、14_6是右盖、14_7是中盖、14_9是水平隔断。
【具体实施方式】
[0076]移动式围堰明挖法，包括如下步骤: