适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及盾构施工技术领域，尤其是指一种适用于类矩形盾构隧道的上浮控制
目.0
【背景技术】
[0002]近几年来，随着城市地下空间利用力度的不断加大，盾构施工技术以其对周边环境影响小、安全性高、成型质量高和施工进度快的优势被广泛的应用在各种地下工程中，已成为地铁隧道工程、市政管线工程等地下大型工程的主要施工方法。盾构隧道施工中，对于刚脱离盾尾的管片，经常会出现局部或整体上浮，已经被众多的工程实际所证实，表现为管片错台、裂缝、破损，乃至轴线偏位等现象，尤其是在穿越河底浅覆土时，该问题尤为突出，已经引起了一定关注。隧道上浮会造成盾构隧道的“侵限”，并在管片的断面产生剪切应力，造成管片的错台、开裂、破损和漏水，降低管片结构的抗压强度和抗渗压力，对隧道的正常使用和耐久性带来不利的影响。
[0003]现有的控制盾构隧道上浮的做法是，针对隧道管片在实际施工程中所承受的荷载、地层条件，应用有限元法计算得出压重荷载的大小，压重的重物采用铅块，铅块设置于需要抗浮的隧道底部。通过将铅块压重物置于需要抗浮的隧道底部，使隧道管片承受额外的铅块重力，进而减少隧道管片的上浮量。但是，施工期隧道的上浮多发生于管片脱出盾尾之后，此时上浮段隧道位于车架段，隧道内空间狭小，不具备大量堆载铅块的条件，而且铅块随盾构推进需多次的移动，实际操作的难度大。
【发明内容】
[0004]有鉴于上述问题，本发明提供了一种适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置，包括:
[0005]施工车架组，沿着开挖隧道内的施工轨道拖设于类矩形盾构机的盾尾，所述施工车架组包括通过第一连接梁依次连接的多个施工车架；
[0006]配重车架，沿着开挖隧道内的施工轨道通过第二连接梁连接于多个所述施工车架中最靠近所述类矩形盾构机的盾尾的第一施工车架，所述配重车架上堆载有压重块，以保证当前开挖段隧道的抗浮力不小于隧道受到的上浮力。
[0007]本发明的适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置，通过在类矩形盾构机的盾尾拖设配重车架，在配重车架上堆载压重块，从而增加当前开挖段隧道的重量，直接增加隧道抗浮力，可以有效的减少隧道的上浮力，以保证当前开挖段隧道的抗浮力不小于隧道受到的上浮力。并且，还实现了类矩形盾构机与配重车架的同步推进，不再需要进行压重块的多次搬运。
[0008]本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述类矩形盾构机的盾尾拖设有施工车架组，所述施工车架组包括通过第一连接梁依次连接的多个施工车架，所述配重车架通过第二连接梁连接于多个所述施工车架中最靠近所述类矩形盾构机的第一施工车架。
[0009]本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述第一连接梁包括:
[0010]第一连接耳板，固设于两个施工车架中靠近所述类矩形盾构机的施工车架上远离所述类矩形盾构机的端部；
[0011]第二连接耳板，固设于两个施工车架中远离所述类矩形盾构机的施工车架上靠近所述类矩形盾构机的端部；
[0012]第一连接油缸，所述第一连接油缸的第一端铰接连接于所述第一连接耳板，所述第一连接油缸的第二端铰接连接于所述第二连接耳板。
[0013]本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述第二连接梁包括:
[0014]第三连接耳板，固设于所述配重车架上远离所述类矩形盾构机的端部；
[0015]第四连接耳板，固设于所述第一施工车架上靠近所述类矩形盾构机的端部；
[0016]第二连接油缸，所述第二连接油缸的第一端铰接连接于所述第三连接耳板，所述第二连接油缸的第二端铰接连接于所述第四连接耳板。
[0017]本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述配重车架为龙门式结构，所述配重车架的中部形成有贯穿区域，所述第一施工车架上靠近所述类矩形盾构机的前端面设有牵引槽，所述第一施工车架通过穿设于所述贯穿区域的牵引梁而拖设于所述类矩形盾构机的盾尾，所述牵引梁的第一端穿过所述贯穿区域而卡设于所述牵引槽，所述牵引梁的第二端固接于所述类矩形盾构机的盾尾。
[0018]本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述配重车架以及多个所述施工车架的上方共同设置有一用于输送土体的皮带机，所述皮带机的进土口位于所述类矩形盾构机的螺旋机的出土口的下方。
[0019]本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述配重车架以及多个所述施工车架的顶部均设有多个用于吊装的吊耳。
[0020]本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述配重车架以及多个所述施工车架的底部均设有滚轮。
[0021]本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，施工车架组包括空压机车架、液压机车架、同步注浆车架、加泥加水车架、以及动力柜组合车架。
[0022]本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的进一步改进在于，所述类矩形盾构机具有两个隧道开挖面，所述开挖隧道的数量为两个，每一个所述开挖隧道中均设有一个施工轨道，每一个所述施工轨道上均设有一个所述配重车架。
【附图说明】
[0023]图1是本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的结构示意图。
[0024]图2是本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的配重车架的正视图。
[0025]图3是本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的盾尾与配重车架的连接放大示意图。
[0026]图4是图1的俯视图。
[0027]图5是图3中A处的放大示意图。
[0028]图6是图5的俯视图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0030]在盾构隧道施工中，隧道上浮的原因在于隧道的抗浮力R不足以抵抗受到的上浮力F，即R〈F。上浮力F主要由地下水和注浆浆液等液体包裹管片而产生，抗浮力R主要由当前开挖段隧道的重量W1和上覆土重量W2所构成。隧道上浮的机理分析和大量的工程实践表明，盾尾之后的一段隧道最易发生上浮现象，盾尾段隧道外侧的浆液未充分凝固，此时浆液对上浮力F有一定的贡献;随着时间的增长，浆液凝固在隧道外侧形成稳定的隔水层，此时浆液对抗浮力R有一定的贡献。因此，施工期隧道上浮的控制关键是做好紧邻盾尾段隧道的控制上浮措施。对于给定的隧道线型，其上覆土的重量W2基本是固定的，抗浮力R的增加只能从增加隧道的重量W1来入手，因此，本发明提出的适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置，目的在于直接增加抗浮力R，有效缓解或避免隧道结构上浮的不利影响。
[0031]配合参看图1?图3所示，图1是本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的结构示意图。图2是本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的配重车架的正视图。图3是本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置的盾尾与配重车架的连接放大示意图。本发明适用于类矩形盾构隧道的上浮控制装置，包括:
[0032]施工车架组70，沿着开挖隧道90内的施工轨道91拖设于类矩形盾构机80的盾尾810，施工车架组70包括通过第一连接梁依次连接的多个施工车架，图中所示为第一施工车架710、第二施工车架720、第三施工车架730、第四施工车架740、以及第五施工车架750。
[0033]配重车架10，沿着开挖隧道90内的施工轨道91通过第二连接梁连接于多个所述施工车架中最靠近类矩形盾构机80的盾尾810的第一施工车架710，结合图3所示，配重车架10上堆载有压重块110，以保证当前开挖段隧道的抗浮力不小于隧道受到的上浮力。
[0034]优选地，施工车架组70包括空压机车架、液压机车架、同步注浆车架、加泥加水车架、以及动力柜组合车架，即第一施工车架710为空压机车架，第二施工车架720为液压机车架，第三施工车架730为同步注浆车架，第四施工车架740为加泥加水车架，第五施工车架750为动力柜组合车架。其中，空压机车架主要提供压缩空气，压缩空气可以用来驱动气动栗、操作气动开关、驱动气动工具以及用来与泡沫剂、水混合形成土体改良的泡沫等。液压机车架主要提供同步注浆时所需的压力。同步注浆车架主要进行管片的同步注浆施工。加泥加水车架主要为同步注浆施工提供泥水等辅料。动力柜组合车架主要给类矩形盾构机及后配套设施的正常运转提供动力的电气控制柜组合。
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