专利名称：盾构机的对接方法
技术领域：
本发明涉及隧道开挖工程，尤其涉及隧道开挖工程中的盾构机的对接方法。
背景技术：
盾构机在完成上行隧道的工程后， 一般需要掉头继续进行下行隧道的工程。对于 体积小、重量轻的小型盾构机只需在工作井内直接完成掉头即可，但是对于大型盾构机，例 如外径小14850mm，整体长度12720mm，总体重量1900t的大型盾构机，由于工作井尺寸的限 制，直接掉头就不可能。于是，在有些工程中，对于这种大型盾构机， 一般是将盾构机在上行 工作井进行拆分，然后将拆分后的部件吊装到下行工作井中重新进行组装，但这样的方法 由于拆分的部件较多，重新组装难度大，耗费工期长，灰暗大大增加工程成本。于是，申请人 想到对将盾构机进行切割，分成两段，前段前移入下行工作井，后段停留在上行工作井中， 然后分别在下行工作井和上行工作井中完成盾构机前段和盾构机后段的掉头，最近再将盾 构机后段移入下行工作井与盾构机进行对接。这种方法不仅实施简单、而且耗费工期短，极 大了减小了工程成本。但是，盾构机前段和盾构机后段的对接精度和操作要求都非常高，要 求盾构机掉头对接后的中线偏差规范在100毫米内，从机械误差及测量误差考虑的预计对 接时错位误差为lmm。这种高精度的要求，显然传统的对接方法根本达不到。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可控性腔、精度高、工期短的盾构机对接 方法，以克服现有技术存在的不足。 为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案 —种盾构机的对接方法，先期盾构机在上行工作井内被分割成两段，盾构机前段 先从上行工作井平移进入下行工作井，盾构机前段和盾构机后段分别在下行工作进内和上 行工作井内进行旋转掉头，然后盾构机后段再进入下行工作井，后期在下行工作井内进行 盾构机前段和盾构机后段的对接，所述盾构机前段和盾构机后段的对接是利用PLC液压同 步控制系统进行控制来实现盾构机前段和盾构机后段的平移、顶升的力和位移的实时可 控，对移位进行三维精准控制，使盾构机前段和盾构机后段靠拢对接，保证对接精度在lmm 的要求范围内。 所述上行工作井和下行工作井铺有钢板，钢板上设置有带旋转轴和平移悬浮式滑 脚的基座搁架，盾构机放置所述基座搁架上。 所述平移悬浮式滑脚包括悬浮千斤顶和设置在悬浮千斤顶底部高分子滑块。
所述钢板上涂油。 所述平移通过固定在上、下行工作井侧壁上或/和焊固在上、下形工作井底钢板 上的由PLC液压同步控制系统控制的顶推用千斤顶施以推力进行；平移过程中由平移悬浮 式滑脚支撑并在钢板上进行滑移。 所述旋转掉头是通过焊固在上、下行工作井底钢板上的旋转用千斤顶施以旋转力进行；旋转掉头过程中由平移悬浮式滑脚支撑并在钢板上进行围绕基座搁架的旋转轴旋转 滑移。 所述对接为先进行粗略的对接，然后进行微调。 所述微调分为上下微调和前后左右微调，所述上下微调采用由PLC液压同步控制 系统控制的平移悬浮式滑脚中的悬浮千斤顶进行，所述前后左右微调采用由PLC液压同步 控制系统控制的平移千斤顶进行。 所述微调后将盾构机前段和盾构机后段的定位销孔进行对准并用螺栓锚固，最后 将盾构机前段和盾构机后段的壳体进行焊接。 采用上述技术方案，由于盾构机前段和盾构机后段的对接是利用PLC液压同步控 制系统进行控制来实现盾构机前段和盾构机后段的平移、顶升的力和位移的实时可控，对 移位进行三维精准控制，因此，这种对接方法使大型盾构机在短期内在工作井内完成掉头 成为可能，而且这种对接方法具有对接精度高、可控性强的优点，大大减低了工程成本。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明 图1为本发明的对接流程图。 图2为大型盾构机从分割到对接完成的步骤图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的盾构机的对接方法，其步骤为 100、先期盾构机在上行工作井内被分割成两段，盾构机前段先从上行工作井平移 进入下行工作井，盾构机前段和盾构机后段分别在下行工作进内和上行工作井内进行旋转 掉头，然后盾构机后段再进入下行工作井。其中，先在上行工作井和下行工作井铺有钢板并 在钢板上涂油，钢板上设置有带旋转轴和平移悬浮式滑脚的基座搁架，盾构机放置所述基 座搁架上。平移悬浮式滑脚包括有悬浮千斤顶和设置在悬浮千斤顶底部高分子滑块。这样 可以极大地减小摩擦系数，基座搁架带有旋转轴可以使盾构机的旋转掉头具有更强的可控 性。 平移通过固定在上、下行工作井侧壁上或/和焊固在上、下形工作井底钢板上的 由PLC液压同步控制系统控制的顶推用千斤顶施以推力进行；平移过程中由平移悬浮式滑 脚支撑并在钢板上进行滑移。 旋转掉头是通过焊固在上、下行工作井底钢板上的旋转用千斤顶施以旋转力进 行；旋转掉头过程中由平移悬浮式滑脚支撑并在钢板上进行围绕基座搁架的旋转轴旋转滑 移。 200、后期在下行工作井内进行盾构机前段和盾构机后段的对接。 对接过程中，利用用PLC液压同步控制系统进行控制来实现盾构机前段和盾构机
后段的平移、顶升的力和位移的实时可控，对移位进行三维精准控制，使盾构机前段和盾构
机后段靠拢对接，保证对接精度在l匪的要求范围内。 其中，对接又分为两个步骤 201、为先进行粗略的对接。
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202、然后进行微调。 微调分为上下微调和前后左右微调，上下微调采用由PLC液压同步控制系统控制 的平移悬浮式滑脚中的悬浮千斤顶进行，前后左右微调采用由PLC液压同步控制系统控制 的平移千斤顶进行。 203、微调后将盾构机前段和盾构机后段的定位销孔进行对准并用螺栓锚固，最后 将盾构机前段和盾构机后段的壳体进行焊接。 为了更本领域技术人员理解和实施本发明，下面对照附图详细描述盾构机从分割 到对接完成的步骤。 先期到达预定位置的盾构机停止掘进，放好盾构机进洞时轴线l，将盾构机分割成 两段。 步骤①盾构机前段2纵向移动一定距离，使盾构机前段2和盾构机后段3分离距 离为3mm ; 步骤②盾构机前段3横向平移穿过井洞并进入下行工作井4，保留至少0. lm壳 体与井壁的距离； 步骤③再将盾构机前段2纵向后移，盾构机后段3则纵向前移，使二段盾构机中 心移动到同一水平直线上； 步骤 :将盾构机前段2和盾构机后段3在各自下行工作井4和上行工作井5进 行180°的调头旋转； 步骤⑤盾构机前段2纵向平移，盾构机机头距离井内壁0. 2米，盾构机后段3纵 向平移，尾端距离井内壁3. 17米； 步骤 :将盾构机后段3横向平移进入下行工作井4内，进行粗略的对接；
步骤⑦将盾构机前段2和盾构机后段3进行上下微调和前后左右微调；
步骤⑧将盾构机前段2和盾构机后段3的定位销孔进行对准并用螺栓锚固，最后 将盾构机前段2和盾构机后段3的壳体进行焊接。 综上所述，由于盾构机前段和盾构机后段的对接是利用PLC液压同步控制系统进
行控制来实现盾构机前段和盾构机后段的平移、顶升的力和位移的实时可控，对移位进行
三维精准控制，因此，这种对接方法使大型盾构机在短期内在工作井内完成掉头成为可能，
而且这种对接方法具有对接精度高、可控性强的优点，大大减低了工程成本。 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，
而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变
化、变型都将落在本发明的权利要求范围。
权利要求
一种盾构机的对接方法，其特征在于先期盾构机在上行工作井内被分割成两段，盾构机前段先从上行工作井平移进入下行工作井，盾构机前段和盾构机后段分别在下行工作进内和上行工作井内进行旋转掉头，然后盾构机后段再进入下行工作井，后期在下行工作井内进行盾构机前段和盾构机后段的对接，所述盾构机前段和盾构机后段的对接是利用PLC液压同步控制系统进行控制来实现盾构机前段和盾构机后段的平移、顶升的力和位移的实时可控，对移位进行三维精准控制，使盾构机前段和盾构机后段靠拢对接，保证对接精度在1mm的要求范围内。
2. 根据权利要求1所述的盾构机的对接方法，其特征在于所述上行工作井和下行工 作井铺有钢板，钢板上设置有带旋转轴和平移悬浮式滑脚的基座搁架，盾构机放置所述基 座搁架上。
3. 根据权利要求2所述的盾构机的对接方法，其特征在于所述平移悬浮式滑脚包括 悬浮千斤顶和设置在悬浮千斤顶底部高分子滑块。
4. 根据权利要求2所述的盾构机的对接方法，其特征在于所述钢板上涂油。
5. 根据权利要求2或4所述的盾构机的对接方法，其特征在于所述平移通过固定在 上、下行工作井侧壁上或/和焊固在上、下形工作井底钢板上的由PLC液压同步控制系统 控制的顶推用千斤顶施以推力进行；平移过程中由平移悬浮式滑脚支撑并在钢板上进行滑 移。
6. 根据权利要求2或4所述的盾构机的对接方法，其特征在于所述旋转掉头是通过 焊固在上、下行工作井底钢板上的旋转用千斤顶施以旋转力进行；旋转掉头过程中由平移 悬浮式滑脚支撑并在钢板上进行围绕基座搁架的旋转轴旋转滑移。
7. 根据权利要求1所述的盾构机的对接方法，其特征在于所述对接为先进行粗略的 对接，然后进行微调。
8. 根据权利要求7所述的盾构机的对接方法，其特征在于所述微调分为上下微调和 前后左右微调，所述上下微调采用由PLC液压同步控制系统控制的平移悬浮式滑脚中的悬 浮千斤顶进行，所述前后左右微调采用由PLC液压同步控制系统控制的平移千斤顶进行。
9. 根据权利要求7所述的盾构机的对接方法，其特征在于所述微调后将盾构机前段 和盾构机后段的定位销孔进行对准并用螺栓锚固，最后将盾构机前段和盾构机后段的壳体 进行焊接。
全文摘要
本发明公开一种盾构机的对接方法，该方法将盾构机分割成盾构机前段和盾构机后段两段并分别完成从上行工作井移入下行工作井内以及完成旋转掉头，然后进行对接，在对接过程中，利用PLC液压同步控制系统进行控制来实现盾构机前段和盾构机后段的平移、顶升的力和位移的实时可控，对移位进行三维精准控制，使盾构机前段和盾构机后段靠拢对接，保证对接精度在1mm的要求范围内。这种对接方法使大型盾构机在短期内在工作井内完成掉头成为可能，而且这种对接方法具有对接精度高、可控性强的优点，大大减低了工程成本。
文档编号E21D9/06GK101725360SQ20081020194
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月30日 优先权日2008年10月30日
发明者徐福俊, 杨吾松, 林其荃, 王海, 蒋岩峰, 蓝戊己, 陈兴茹 申请人:上海天演建筑物移位工程有限公司