基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置的制造方法
【专利摘要】一种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，包含有设置在盾构掘进机的盾构区间中并且与盾构区间内障碍性异物连通的横向通道（2），横向通道（2）设置为沿盾构掘进机的掘进路线分布，通过横向通道（2）与盾构掘进机的盾构区间内的障碍性异物相连通，在横向通道（2）中对障碍性异物移除，不再需要操作人员进入到盾构掘进机的前端高压仓中进行锚索或锚杆的移除，因此提高了盾构掘进机的工作效率，保障了操作人员的人身安全。
【专利说明】
基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置[0001]—、
技术领域
[0002]本实用新型涉及一种对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，尤其是一种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置。
[0003]二、【背景技术】
[0004]在进行地下工程作业时，为了提高工程作业速度，需要使用盾构掘进机，但在高层建筑基坑防护施工遗留的大量锚索、锚杆、围护粧和钢腰梁，严重影响了地下盾构区间施工，当盾构掘进机在推进过程中，锚索、锚杆、围护粧和钢腰梁绞入盾构机前舱刀盘，造成盾构掘进机无法施工，需要操作人员进入到盾构掘进机的前端高压仓中进行锚索、锚杆、围护粧和钢腰梁的移除，影响了盾构掘进机的工作效率，并且对操作人员产生人身伤害，因此基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法及装置是一种重要的施工方法和施工装置，现在还没有一种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法及装置。
[0005]三、
【发明内容】
[0006]本实用新型的客体是一种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置。
[0007]为了克服上述技术缺点，本实用新型的目的是提供一种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法及装置，因此提高了盾构掘进机的工作效率，保障了操作人员的人身安全。
[0008]为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是:
[0009]—种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，包含有设置在盾构掘进机的盾构区间中并且与盾构区间内障碍性异物连通的横向通道，横向通道设置为沿盾构掘进机的掘进路线分布。
[0010]由于设计了横向通道，通过横向通道与盾构掘进机的盾构区间内的障碍性异物相连通，在横向通道中对障碍性异物移除，不再需要操作人员进入到盾构掘进机的前端高压仓中进行锚索或锚杆的移除，因此提高了盾构掘进机的工作效率，保障了操作人员的人身安全。
[0011]由于设计了横向通道，通过横向通道，满足对盾构区间内障碍性异物移除的空间， 提高了对盾构区间内障碍性异物移除的效率。
[0012]本实用新型的优选方案一:
[0013]按照在盾构掘进机的盾构区间的断面中形成与异物连通的方式设计横向通道的断面和分布路线。
[0014]由于设计了横向通道，通过横向通道，满足了盾构区间内障碍性异物的分布状况， 提高了对盾构区间内障碍性异物移除的准确性。
[0015]本实用新型的优选方案二:
[0016]还包含有竖向通道、竖向工作井和无障碍性防护装置，在盾构区间的断面1中设置有沿盾构掘进机的掘进路线分布的横向通道并且在横向通道与地面之间设置有竖向通道， 在横向通道中设置有与异物相通的竖向工作井并且在横向通道和竖向通道中设置有无障碍性防护装置，
[0017]横向通道的轮廓线设置为拱形门状体，
[0018]或沿盾构掘进机的掘进路线的段状横向通道的横向截面设置为呈变面积分布，
[0019]或横向通道的中心设置为与盾构掘进机的盾构区间的中心重合分布，
[0020]或横向通道的中心设置为与盾构掘进机的盾构区间的中心错位分布，
[0021]或横向通道的断面面积与盾构区间的断面面积的比例设置为0.28-0.38:1，
[0022 ]或横向通道的直径与盾构掘进机的盾构区间的直径的比例设置为0.3-0.5，
[0023]或横向通道的直径设置为2.5-4.0m，
[0024]或竖向通道设置为井状体，
[0025]或竖向工作井设置为U字形槽体，竖向工作井的敞口部设置在横向通道的侧壁上，
[0026]或沿盾构掘进机的掘进路线上在地面和横向通道之间设置有竖向通道并且在横向通道中设置有垂直向下的竖向工作井，
[0027]或多条横向通道设置为沿盾构掘进机的盾构区间两翼分布，
[0028]本实用新型的优选方案三:
[0029]或无障碍性防护装置包含有基体加固装置和外支撑装置，基体加固装置设置为混凝土层体、格栅和锚杆并且在需要支护的壁上喷射有混凝土层体，在混凝土层体上覆盖格栅，格栅通过锚杆固定在需要支护的壁上，外支撑装置设置为包含有拱梁、支撑横梁、侧梁和支撑块并且拱梁的两端端面部分别设置有侧梁，在两个侧梁之间设置有支撑横梁并且在侧梁的内侧面部设置有支撑块。
[0030]本实用新型的优选方案四:
[0031]或设置在横向通道的无障碍性防护装置设置为包含有超前无障碍性防护装置和无障碍性防护装置，超前无障碍性防护装置设置为由塑料格栅和可回收锚杆或非金属锚杆组成的防护体并且无障碍性防护装置设置为由格栅和混凝土层体组成的防护层及由撑钢拱架、液压支柱和方撑木组成的可拆卸支撑体，
[0032]或混凝土层体设置为厚度为80-400mm、强度小于C20的混凝土层体并且在厚度为80-400mm、强度小于C20的混凝土层体中设置有速凝剂，
[0033]或设置在竖向工作井的无障碍性防护装置设置为无障碍性防护装置并且无障碍性防护装置设置为由塑钢格栅和混凝土层体组成的防护层。
[0034]由于设计了竖向通道、竖向工作井和无障碍性防护装置，通过竖向通道和竖向工作井，提高了移除效率，通过无障碍性防护装置保证了施工的安全，通过横向通道、竖向通道和竖向工作井的变形和相互的布置，满足了对锚索、围护粧和钢腰梁等异物的要求。
[0035]—种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法，其步骤是:在盾构掘进机的盾构区间的断面中，设置有沿盾构掘进机的掘进路线分布的横向通道，在横向通道中对异物进行移除。
[0036]—种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法的优选方案一:
[0037]横向通道的轮廓线设置为拱形门状体，
[0038]或沿盾构掘进机的掘进路线的段状横向通道的横向截面设置为呈变面积分布，
[0039]或横向通道的中心设置为与盾构掘进机的盾构区间的中心重合分布，
[0040]或横向通道的中心设置为与盾构掘进机的盾构区间的中心错位分布，
[0041]或横向通道的断面面积与盾构区间的断面面积的比例设置为0.28-0.38:1，[〇〇42]或横向通道的直径与盾构掘进机的盾构区间的直径的比例设置为0.3-0.5，[〇〇43] 或横向通道的直径设置为2.5-4.0m。
[0044]由于使用了拱形门状体的横向通道，方便了横向通道的开挖和在横向通道中防护的安装，通过横向通道与盾构掘进机的盾构区间的错位，保留盾构区间外的锚索、围护粧和钢腰梁，提高了地基的稳定性能，通过面积的比例和直径的比例的设计，减少了横向通道的开挖量并且横向通道与盾构区间的开挖量的匹配最好，试验结果表明，横向通道的直径为 2.5-4.0m，施工效率更高。
[0045] —种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法的优选方案二:
[0046]在对盾构区间内障碍性异物进行移除时，移除障碍性异物的通道是指横向通道， 当为了实现连续性地移除障碍性异物，横向通道延伸为与地面连通的竖向通道也是移除障碍性异物的通道，当处于盾构区间内的障碍性异物没有裸露在横向通道中时，横向通道延伸为与障碍性异物连通的竖向工作井也是移除障碍性异物的通道，移除通道设置为包含有至少一条开挖的横向通道。
[0047]由于设计了移除障碍性异物的通道，通过竖向通道，实现了横向通道在盾构区间的连续性延伸，提高了移除障碍性异物的效率，通过竖向工作井，增大了盾构区间内的异物的裸露面积，在移除通道中方便对残留在岩土体中的异物进行作业，使对异物移除的更彻底。[〇〇48] 一种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法的优选方案三:[〇〇49]竖向通道设置为井状体，
[0050]或竖向工作井设置为U字形槽体并且竖向工作井的敞口部设置在横向通道的侧壁上。
[0051]由于设计了竖向通道，方便了横向通道和竖向工作井的施工和物质的的转运，提高了施工效率，也改善了横向通道中的空气环境，由于设计了竖向工作井，满足了对盾构区间内的异物的发现和移除要求，也提高了对盾构区间内的异物的发现和移除的工作效率。
[0052] —种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法的优选方案四:[〇〇53]在横向通道和竖向通道中，设置有无障碍性防护装置。[〇〇54]由于设计了无障碍性防护装置，保证了横向通道和竖向通道的安全，满足了横向通道和竖向通道的长距离的开挖的需要。
[0055] —种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法的优选方案五:
[0056]无障碍性防护装置包含有基体加固装置和外支撑装置，基体加固装置设置为混凝土层体、格栅和锚杆并且在需要支护的壁上喷射有混凝土层体，在混凝土层体上覆盖格栅， 格栅通过锚杆固定在需要支护的壁上，外支撑装置设置为包含有拱梁、支撑横梁、侧梁和支撑块并且拱梁的两端端面部分别设置有侧梁，在两个侧梁之间设置有支撑横梁并且在侧梁的内侧面部设置有支撑块，拱梁和侧梁支护在需要支护的壁上，通过伸缩缸作用在支撑块上，对拱梁和侧梁进行安装和移除。[〇〇57]或当在需要支护的侧壁上安装了锚杆，就不需要在两个侧梁之间设置有支撑横梁。[〇〇58]由于设计了无障碍性防护装置，通过基体加固装置保证了横向通道和竖向通道的壁体的稳定性能，通过外支撑装置，防止横向通道和竖向通道的壁体的垮塌，通过支撑横梁的外支撑力，提高了外支撑装置的可靠性能。
[0059]—种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法的优选方案六:
[0060]设置在横向通道的无障碍性防护装置设置为包含有超前无障碍性防护装置和无障碍性防护装置，设置在竖向工作井的无障碍性防护装置设置为无障碍性防护装置，
[0061]或超前无障碍性防护装置设置为由塑料格栅和可回收锚杆或非金属锚杆组成的防护体，在横向通道开挖部位的顶壁上覆盖塑料格栅，通过可回收锚杆或非金属锚杆把塑料格栅固定在横向通道开挖部位中，
[0062]或横向通道的无障碍性防护装置设置为由格栅和混凝土层体组成的防护层及由撑钢拱架、液压支柱和方撑木组成的可拆卸支撑体，把混凝土层体喷射到横向通道的顶壁上再覆盖格栅，形成防护层，在横向通道的底端壁上放上方撑木并且通过液压支柱把撑钢拱架作用在格栅上，形成支撑体，
[0063]或混凝土层体设置为厚度为80-400mm、强度小于C20的混凝土层体，在厚度为80-400mm、强度小于C20的混凝土层体中设置有速凝剂，
[0064]或竖向通道的无障碍性防护装置设置为由塑钢格栅和混凝土层体组成的防护层。
[0065]由于设计了无障碍性防护装置，通过塑料格栅、混凝土层体和可回收锚杆或非金属锚杆防止对盾构机前舱刀盘产生危害，通过撑钢拱架、液压支柱和方撑木满足了盾构机前舱刀盘的工作需要，不会对盾构机前舱刀盘产生损坏。
[0066]—种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法的优选方案七:
[0067]对障碍性异物进行移除的方法设置为包含有全套管套取方法、减摩拔除方法和人工挖除方法，
[0068]或全套管套取方法:使用分体式液压钻机和套筒钻杆在锚索的周边进行环绕在锚索的孔体，把锚索与周围土体剥离，通过外力把锚索和套筒钻杆一起拔出，回填锚孔，
[0069]或减摩拔除的方法:采用高压水对锚索周围土体进行切割剥离，利用外力将锚索拔出，回填锚孔，
[0070]或人工挖除的方法:采用洛阳铲，沿锚索方向将周围土体挖除，利用钻机将钢绞线与锚固体剥离，再采用切断器将钢绞线切断。
[0071]由于设计了对障碍性异物进行移除的方法，通过全套管套取方法、减摩拔除方法和人工挖除方法，对盾构区间内的异物进行拔出或粉碎，提高了对异物移除的效率，实现了对锚索、围护粧和钢腰梁的回收。
[0072]—种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法的优选方案八:
[0073]对盾构区间内的锚索进行移除的方法，其步骤是:
[0074]一、移除锚索的通道的开挖
[0075]a、在盾构区间内中，沿盾构掘进机的掘进路线上通过金属探测器确定锚索，在盾构掘进机的盾构区间的断面中，沿盾构掘进机的掘进路线开挖横向通道；
[0076]b、在横向通道中，沿盾构掘进机的盾构区间的断面的径线方向开挖与地面相通的竖向通道；
[0077]c、在横向通道中，通过金属探测器确定锚索，沿盾构掘进机的盾构区间的断面的径线方向开挖与锚索相通的竖向工作井；
[0078]二、防护的安装[〇〇79] a、横向通道的防护:在横向通道开挖部位使用超前无障碍性防护装置，对已经形成的横向通道使用可无障碍性防护装置；
[0080] b、竖向通道:在竖向通道的内壁上使用无障碍性防护装置。[0081 ]三、锚索的移除
[0082]切除在横向通道、竖向通道和竖向工作井中的锚索部分，对于存在岩土体中的锚索，通过对锚索全套管套取、减摩拔除和人工挖除的方式把岩土体中的锚索进行移除，
[0083]沿盾构掘进机的掘进路线上在地面和横向通道之间设置有竖向通道并且在横向通道中设置有垂直向下的竖向工作井。
[0084]在盾构掘进机的掘进路线上通过金属探测器确定锚索，在盾构掘进机的盾构区间的断面中，沿盾构掘进机的掘进路线开挖多条横向通道与锚索相通，多条横向通道设置为沿盾构掘进机的盾构区间两翼分布。
[0085]由于设计了对盾构区间内的锚索进行移除的方法，在有限的空间内，满足了锚索的分段的移除，实现了锚索的回收，满足盾构掘进机的作业需要。
[0086] —种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法的优选方案九:
[0087]对盾构区间内的围护粧和钢腰梁进行移除的方法，其步骤是:[〇〇88] 一、移除锚索的通道的开挖
[0089]a、在盾构区间内中，沿盾构掘进机的掘进路线上通过围护粧和钢腰梁坐标确定围护粧和钢腰梁，在盾构掘进机的盾构区间的断面中，沿盾构掘进机的掘进路线改变用于移除锚索的横向通道方向；
[0090]b、在横向通道中，沿盾构掘进机的盾构区间的断面的径线方向开挖与地面相通的竖向通道；[0091 ] c、在横向通道中，沿围护粧的轴线方向开挖与围护粧和钢腰梁相通的竖向工作井；[〇〇92]二、防护的安装
[0093]a、横向通道的防护:在横向通道开挖部位使用超前无障碍性防护装置，对已经形成的横向通道使用可无障碍性防护装置；
[0094]b、竖向通道:在竖向通道的内壁上使用无障碍性防护装置。[〇〇95]三、锚索的移除[〇〇96]通过风镐将粧身钢筋混凝土保护层剥离和采用气割将钢筋割断对围护粧进行移除，切除在横向通道、竖向通道和竖向工作井中的围护粧和钢腰梁部分，对于存在岩土体中的围护粧和钢腰梁，并沿围护粧轴线方向向前开挖并且进行无障碍性防护装置，使围护粧的粧身裸露，对横向通道顶部及底部钢筋割断后，沿通道顶部及底部用风镐将粧截断，最后破碎成块运出洞外，围护粧清除后，钢腰梁自然暴露出来，采用气割逐段割除。
[0097]在处于围护粧和钢腰梁的横向通道部位的左右侧壁上设置有扩展空间。
[0098]由于设计了对盾构区间内的围护粧和钢腰梁进行移除的方法，在有限的空间内， 满足了围护粧和钢腰梁的分段的粉碎移除，满足盾构掘进机的作业需要。[〇〇99]在本技术方案中:
[0100]障碍性异物是指沿盾构掘进机的作业路线分布并且影响盾构掘进机作业的主要指锚索、围护粧和钢腰梁的金属部件，
[0101]锚索是指用于建筑基坑防护的索、杆和外水泥体的整体，
[0102]横向通道是指与盾构掘进机的作业路线平行的洞道，
[0103]竖向通道和竖向工作井是指覆盖了为了满足移除障碍性异物并且具有其它功能的横向通道延伸部分，
[0104]无障碍性防护装置是指保证横向通道处于正常状态并且对盾构掘进机的作业不形成障碍的支护体。
[0105]当本技术方案使用直径表示尺寸的大小时，其对应的截面也是用直径标识的截面，如圆周截面、椭圆截面。
[0106]在本技术方案中，在盾构掘进机的盾构区间的断面中形成与锚索连通的横向通道为重要技术特征，在基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法及装置的技术领域中，具有新颖性、创造性和实用性，在本技术方案中的术语都是可以用本技术领域中的专利文献进行解释和理解。
[0107]四、
【附图说明】
[0108]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0109]图1为本实用新型的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置的移除销索的示意图:
[0110]1-盾构区间的断面、2-横向通道、3-竖向通道、4-竖向工作井、5-锚索、6-无障碍性防护装置，
[0111]图2为本实用新型的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置的移除围护粧和钢腰梁的示意图:
[0112]1-盾构区间的断面、2-横向通道、3-竖向通道、4-竖向工作井、6-无障碍性防护装置、9-围护粧和钢腰梁。
[0113]五、
【具体实施方式】
[0114]根据审查指南，对本实用新型所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语应当理解为不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0115]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0116]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0117]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0118]此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0119]—种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，附图为本实用新型的第一个实施例，结合附图具体说明本实施例，包含有横向通道2、竖向通道3、竖向工作井4和无障碍性防护装置6，在盾构区间的断面I中设置有沿盾构掘进机的掘进路线分布的横向通道2并且在横向通道2与地面之间设置有竖向通道3，在横向通道2中设置有与异物相通的竖向工作井4并且在横向通道2和竖向通道3中设置有无障碍性防护装置6。
[0120]在本实施例中，横向通道2的轮廓线设置为拱形门状体并且沿盾构掘进机的掘进路线的段状横向通道2的横向截面设置为呈变面积分布，横向通道2的断面面积与盾构区间的断面面积的比例设置为0.28-0.38:lo
[0121 ]在本实施例中，竖向通道3设置为井状体并且竖向工作井4设置为U字形槽体，竖向工作井4的敞口部设置在横向通道2的侧壁上。
[0122]在本实施例中，设置在横向通道2的无障碍性防护装置6设置为包含有超前无障碍性防护装置6和无障碍性防护装置6，超前无障碍性防护装置6设置为由塑料格栅和可回收锚杆或非金属锚杆组成的防护体并且无障碍性防护装置6设置为由格栅和混凝土层体组成的防护层及由撑钢拱架、液压支柱和方撑木组成的可拆卸支撑体。
[0123]在本实施例中，混凝土层体设置为厚度为80-400mm、强度小于C20的混凝土层体并且在厚度为80-400mm、强度小于C20的混凝土层体中设置有速凝剂。
[0124]在本实施例中，无障碍性防护装置6包含有基体加固装置和外支撑装置，基体加固装置设置为混凝土层体、格栅和锚杆并且在需要支护的壁上喷射有混凝土层体，在混凝土层体上覆盖格栅，格栅通过锚杆固定在需要支护的壁上，外支撑装置设置为包含有拱梁61、支撑横梁62、侧梁63和支撑块64并且拱梁61的两端端面部分别设置有侧梁63，在两个侧梁63之间设置有支撑横梁62并且在侧梁63的内侧面部设置有支撑块64。
[0125]拱梁61和侧梁63支护在需要支护的壁上，通过伸缩缸作用在支撑块64上，对拱梁61和侧梁63进行安装和移除。
[0126]在本实施例中，设置在竖向工作井4的无障碍性防护装置6设置为无障碍性防护装置6并且无障碍性防护装置6设置为由塑钢格栅和混凝土层体组成的防护层。
[0127]在本实施例中，横向通道2的中心设置为与盾构掘进机的盾构区间的中心重合分布，沿盾构掘进机的掘进路线上在地面和横向通道2之间设置有竖向通道3并且在横向通道2中设置有垂直向下的竖向工作井4。
[0128]—种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，附图为本实用新型的第二个实施例，
[0129]多条横向通道2设置为沿盾构掘进机的盾构区间两翼分布。
[0130]横向通道2的直径与盾构掘进机的盾构区间的直径的比例设置为0.3-0.5并且沿盾构掘进机的掘进路线开挖两条横向通道2与异物相通，横向通道2的直径设置为2.5-4.0m〇
[0131]在横向通道2、竖向通道3和竖向工作井4中，对裸露的异物部分进行切除处理，对存在岩土体中的异物，通过拔取和粉碎的方式移除异物。
[0132]在一种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置的第一个实施例和第二个实施例的基础上，根据锚索、围护粧或钢腰梁的分布状况、盾构掘进机的掘进路线和施工情况的地质条件，为了满足专利文件的清楚和支持的条款，其它形式的第一个实施例，
[0133]横向通道2的轮廓线设置为拱形门状体并且沿盾构掘进机的掘进路线的段状横向通道2的横向截面的横向截面设置为呈变面积分布，横向通道2的断面面积与盾构区间的断面面积的比例设置为0.28:1，[〇134]混凝土层体设置为厚度为80mm、强度为C20的混凝土层体并且在厚度为80mm、强度为C20的混凝土层体中设置有速凝剂，
[0135]四条横向通道2设置为沿盾构掘进机的盾构区间两翼分布，
[0136]横向通道2的直径与盾构掘进机的盾构区间的直径的比例设置为0.3并且沿盾构掘进机的掘进路线开挖四条横向通道2与异物相通，横向通道2的直径设置为2.5m。
[0137]其它形式的第二个实施例，
[0138]横向通道2的轮廓线设置为拱形门状体并且沿盾构掘进机的掘进路线的段状横向通道2的横向截面的横向截面设置为呈变面积分布，横向通道2的断面面积与盾构区间的断面面积的比例设置为0.38:1，[〇139]混凝土层体设置为厚度为400mm、强度小于C20的混凝土层体并且在厚度为400mm、 强度小于C20的混凝土层体中设置有速凝剂，
[0140]两条横向通道2设置为沿盾构掘进机的盾构区间两翼分布，
[0141]横向通道2的直径与盾构掘进机的盾构区间的直径的比例设置为0.5并且沿盾构掘进机的掘进路线开挖两条横向通道2与异物相通，横向通道2的直径设置为4.0m。
[0142]其它形式的第三个实施例，
[0143]横向通道2的轮廓线设置为拱形门状体并且沿盾构掘进机的掘进路线的段状横向通道2的横向截面的横向截面设置为呈变面积分布，横向通道2的断面面积与盾构区间的断面面积的比例设置为0.33:1，[〇144]混凝土层体设置为厚度为240mm、强度小于C20的混凝土层体并且在厚度为240mm、 强度小于C20的混凝土层体中设置有速凝剂，
[0145]三条横向通道2设置为沿盾构掘进机的盾构区间两翼分布，
[0146]横向通道2的直径与盾构掘进机的盾构区间的直径的比例设置为0.4并且沿盾构掘进机的掘进路线开挖三条横向通道2与异物相通，横向通道2的直径设置为3.25m。
[0147]其它形式的第四个实施例，
[0148]横向通道2的轮廓线设置为拱形门状体并且沿盾构掘进机的掘进路线的段状横向通道2的横向截面的横向截面设置为呈变面积分布，横向通道2的断面面积与盾构区间的断面面积的比例设置为0.30:1，[〇149]混凝土层体设置为厚度为330mm、强度小于C20的混凝土层体并且在厚度为330mm、 强度小于C20的混凝土层体中设置有速凝剂，
[0150]两条横向通道2设置为沿盾构掘进机的盾构区间两翼分布，
[0151]横向通道2的直径与盾构掘进机的盾构区间的直径的比例设置为0.33并且沿盾构掘进机的掘进路线开挖两条横向通道2与异物相通，横向通道2的直径设置为3.6m。
[0152]—种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法，下面结合实施例， 对本实用新型进一步描述，以下实施例旨在说明本实用新型而不是对本实用新型的进一步限定。
[0153]第一个实施例，
[0154]对盾构区间内的锚索进行移除的方法，其步骤是:
[0155]—、移除锚索的通道的开挖
[0156]a、在盾构区间内中，沿盾构掘进机的掘进路线上通过金属探测器确定锚索，在盾构掘进机的盾构区间的断面中，沿盾构掘进机的掘进路线开挖横向通道2;[〇157] b、在横向通道2中，沿盾构掘进机的盾构区间的断面的径线方向开挖与地面相通的竖向通道3;
[0158]c、在横向通道2中，通过金属探测器确定锚索，沿盾构掘进机的盾构区间的断面的径线方向开挖与锚索相通的竖向工作井4;
[0159]二、防护的安装[〇16〇] a、横向通道2的防护:在横向通道2开挖部位使用超前无障碍性防护装置6,对已经形成的横向通道2使用可无障碍性防护装置6;
[0161]b、竖向通道3:在竖向通道3的内壁上使用无障碍性防护装置6。
[0162]三、锚索的移除
[0163]切除在横向通道2、竖向通道3和竖向工作井4中的锚索部分，对于存在岩土体中的锚索，通过对锚索全套管套取、减摩拔除和人工挖除的方式把岩土体中的锚索进行移除。
[0164]在本实施例中，横向通道2的轮廓线设置为拱形门状体并且沿盾构掘进机的掘进路线的段状横向通道2的横向截面设置为呈变面积分布，横向通道2的直径与盾构掘进机的盾构区间的直径的比例设置为〇.3-0.5。
[0165]在本实施例中，竖向通道3设置为圆形或矩形井状体并且竖向工作井4设置为U字形槽体，竖向工作井4的敞口部设置在横向通道2的侧壁上。
[0166]在本实施例中，横向通道2的断面面积与盾构区间的断面面积的比例设置为0.28-0.38: 1〇
[0167]在本实施例中，横向通道2的中心设置为与盾构掘进机的盾构区间的中心重合分布，沿盾构掘进机的掘进路线上在地面和横向通道2之间设置有竖向通道3并且在横向通道 2中设置有垂直向下的竖向工作井4。
[0168]在本实施例中，在盾构掘进机的掘进路线上通过金属探测器确定锚索，在盾构掘进机的盾构区间的断面中，沿盾构掘进机的掘进路线开挖多条横向通道2与锚索相通，多条横向通道2设置为沿盾构掘进机的盾构区间两翼分布。
[0169]在本实施例中，沿盾构掘进机的掘进路线开挖两条横向通道2与锚索相通，横向通道2的直径设置为2.5-4.0m。
[0170]在本实施例中，超前无障碍性防护装置6设置为由塑料格栅和可回收锚杆或非金属锚杆组成的防护体，在横向通道2开挖部位的顶壁上覆盖塑料格栅，通过可回收锚杆或非金属锚杆把塑料格栅固定在横向通道2开挖部位中。
[0171]在本实施例中，横向通道2的无障碍性防护装置6设置为由格栅和混凝土层体组成的防护层及由撑钢拱架、液压支柱和方撑木组成的可拆卸支撑体，把混凝土层体喷射到横向通道2的顶壁上再覆盖格栅，形成防护层，在横向通道2的底端壁上放上方撑木并且通过液压支柱把撑钢拱架作用在格栅上，形成支撑体。
[0172]在本实施例中，混凝土层体设置为厚度为80-400mm、强度小于C20的混凝土层体，在厚度为80-400mm、强度小于C20的混凝土层体中设置有速凝剂。
[0173]在本实施例中，竖向通道3的无障碍性防护装置6设置为由塑钢格栅和混凝土层体组成的防护层。
[0174]在本实施例中，全套管套取的步骤:使用分体式液压钻机和套筒钻杆在锚索的周边进行环绕在锚索的孔体，把锚索与周围土体剥离，通过外力把锚索和套筒钻杆一起拔出，回填锚孔。
[0175]在本实施例中，减摩拔除的步骤:采用高压水对锚索周围土体进行切割剥离，利用外力将锚索拔出，回填锚孔。
[0176]在本实施例中，人工挖除的步骤:采用洛阳铲，沿锚索方向将周围土体挖除，利用钻机将钢绞线与锚固体剥离，再采用切断器将钢绞线切断。
[0177]在本实施例中，也可以使用改性的水玻璃的喷射层体替代混凝土层体，改性的水玻璃是指水玻璃和磷酸的混合物。
[0178]对盾构区间内的围护粧和钢腰梁进行移除的方法，其步骤是:
[0179]—、移除锚索的通道的开挖
[0180]a、在盾构区间内中，沿盾构掘进机的掘进路线上通过围护粧和钢腰梁坐标确定围护粧和钢腰梁，在盾构掘进机的盾构区间的断面中，沿盾构掘进机的掘进路线改变用于移除锚索的横向通道2方向；
[0181]b、在横向通道2中，沿盾构掘进机的盾构区间的断面的径线方向开挖与地面相通的竖向通道3;
[0182]c、在横向通道2中，沿围护粧的轴线方向开挖与围护粧和钢腰梁相通的竖向工作井4;
[0183]二、防护的安装
[0184]a、横向通道2的防护:在横向通道2开挖部位使用超前无障碍性防护装置6，对已经形成的横向通道2使用可无障碍性防护装置6;
[0185]b、竖向通道3:在竖向通道3的内壁上使用无障碍性防护装置6。
[0186]三、锚索的移除
[0187]通过风镐将粧身钢筋混凝土保护层剥离和采用气割将钢筋割断对围护粧进行移除，切除在横向通道2、竖向通道3和竖向工作井4中的围护粧和钢腰梁部分，对于存在岩土体中的围护粧和钢腰梁，并沿围护粧轴线方向向前开挖并且进行无障碍性防护装置6，使围护粧的粧身裸露，对横向通道2顶部及底部钢筋割断后，沿通道顶部及底部用风镐将粧截断，最后破碎成块运出洞外，围护粧清除后，钢腰梁自然暴露出来，采用气割或液压钳逐段割除。
[0188]在本实施例中，在处于围护粧和钢腰梁的横向通道2部位的左右侧壁上设置有扩展空间。
[0189]在本实施例中，横向通道2的中心设置为与盾构掘进机的盾构区间的中心错位分布。
[0190]—种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法，第二个实施例，[0191 ]对盾构区间内的锚索、围护粧和钢腰梁进行移除的方法，其步骤是:
[0192]在对盾构区间内障碍性异物进行移除时，移除障碍性异物的通道是指横向通道2， 当为了实现连续性地移除障碍性异物，横向通道2延伸为与地面连通的竖向通道3也是移除障碍性异物的通道，当处于盾构区间内的障碍性异物没有裸露在横向通道2中时，横向通道 2延伸为与障碍性异物连通的竖向工作井4也是移除障碍性异物的通道，
[0193]无障碍性防护装置6包含有基体加固装置和外支撑装置，基体加固装置设置为混凝土层体、格栅和锚杆并且在需要支护的壁上喷射有混凝土层体，在混凝土层体上覆盖格栅，格栅通过锚杆固定在需要支护的壁上，外支撑装置设置为包含有拱梁61、支撑横梁62、 侧梁63和支撑块64并且拱梁61的两端端面部分别设置有侧梁63,在两个侧梁63之间设置有支撑横梁62并且在侧梁63的内侧面部设置有支撑块64,拱梁61和侧梁63支护在需要支护的壁上，通过伸缩缸作用在支撑块64上，对拱梁61和侧梁63进行安装和移除。
[0194]在本实施例中，锚杆设置为可回收锚杆或玻璃钢锚杆，当使用玻璃钢锚杆时，就可以不再进行回收，格栅设置为塑料格栅，当使用塑料格栅时，就可以不再进行回收，当使用木材或竹材的板体替代格栅时，就可以不再进行回收，当使用钢丝网或钢板网替代格栅时， 就要进行回收移除，当在需要支护的侧壁上安装了锚杆，就不需要在两个侧梁63之间设置有支撑横梁62。
[0195]本实用新型具有下特点:
[0196]1、由于设计了横向通道2,通过横向通道2与盾构掘进机的盾构区间内的障碍性异物相连通，在横向通道2中对障碍性异物移除，不再需要操作人员进入到盾构掘进机的前端高压仓中进行锚索或锚杆的移除，因此提高了盾构掘进机的工作效率，保障了操作人员的人身安全。
[0197]2、由于设计了移除通道，在移除通道中对残留在岩土体中的锚索进行作业，使对锚索进行移除，不再需要操作人员进入到盾构掘进机的前端高压仓中进行锚索或锚杆的移除，因此提高了盾构掘进机的工作效率，保障了操作人员的人身安全。
[0198]3、由于设计了移除通道，方便了移除作业。
[0199]4、由于设计了移除通道，回收了无障碍性防护装置6,降低了施工成本。。
[0200]5、由于设计了对结构形状进行了数值范围的限定，使数值范围为本实用新型的技术方案中的技术特征，不是通过公式计算或通过有限次试验得出的技术特征，试验表明该数值范围的技术特征取得了很好的技术效果。
[0201]6、由于设计了本实用新型的技术特征，在技术特征的单独和相互之间的集合的作用，通过试验表明，本实用新型的各项性能指标为现有的各项性能指标的至少为1.7倍，通过评估具有很好的市场价值。
[0202]还有其它的与在盾构掘进机的盾构区间的断面中形成与锚索连通的横向通道2相关联的其它技术特征都是本实用新型的实施例之一，并且以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为满足专利法、专利实施细则和审查指南的要求，不再对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合的实施例都进行描述。
[0203]上述实施例只是本实用新型所提供的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的方法及装置的一种实现形式，根据本实用新型所提供的方案的其他变形，增加或者减少其中的成份或步骤，或者将本实用新型用于其他的与本实用新型接近的技术领域，均属于本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，包含有设置在盾构掘进机的盾构区间中并且与盾构区间内障碍性异物连通的横向通道(2)，横向通道(2)设置为沿盾构掘进机的掘进路线分布。2.根据权利要求1所述的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，其特征是: 按照在盾构掘进机的盾构区间的断面中形成与异物连通的方式设计横向通道(2)的断面和分布路线。3.根据权利要求1所述的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，其特征是: 横向通道(2)的轮廓线设置为拱形门状体， 或沿盾构掘进机的掘进路线的段状横向通道(2)的横向截面设置为呈变面积分布， 或横向通道(2 )的中心设置为与盾构掘进机的盾构区间的中心重合分布， 或横向通道(2)的中心设置为与盾构掘进机的盾构区间的中心错位分布， 或横向通道(2)的断面面积与盾构区间的断面面积的比例设置为0.28-0.38:1， 或横向通道(2 )的直径与盾构掘进机的盾构区间的直径的比例设置为0.3-0.5， 或横向通道(2 )的直径设置为2.5-4.0m。4.根据权利要求1所述的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，其特征是:还包含有竖向通道(3)、竖向工作井(4)和无障碍性防护装置(6)，在盾构区间的断面I中设置有沿盾构掘进机的掘进路线分布的横向通道(2)并且在横向通道(2)与地面之间设置有竖向通道(3)，在横向通道(2)中设置有与异物相通的竖向工作井(4)并且在横向通道(2)和竖向通道(3)中设置有无障碍性防护装置(6)。5.根据权利要求4所述的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，其特征是: 竖向通道(3)设置为井状体。6.根据权利要求4所述的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，其特征是: 竖向工作井(4 )设置为U字形槽体，竖向工作井(4 )的敞口部设置在横向通道(2 )的侧壁上。7.根据权利要求4所述的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，其特征是: 沿盾构掘进机的掘进路线上在地面和横向通道(2)之间设置有竖向通道(3)并且在横向通道(2)中设置有垂直向下的竖向工作井(4)， 或多条横向通道(2)设置为沿盾构掘进机的盾构区间两翼分布。8.根据权利要求4所述的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，其特征是: 无障碍性防护装置(6)包含有基体加固装置和外支撑装置，基体加固装置设置为混凝土层体、格栅和锚杆并且在需要支护的壁上喷射有混凝土层体，在混凝土层体上覆盖格栅，格栅通过锚杆固定在需要支护的壁上，外支撑装置设置为包含有拱梁(61)、支撑横梁(62)、侧梁(63)和支撑块(64)并且拱梁(61)的两端端面部分别设置有侧梁(63)，在两个侧梁(63)之间设置有支撑横梁(62)并且在侧梁(63)的内侧面部设置有支撑块(64)。9.根据权利要求4所述的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，其特征是: 设置在横向通道(2)的无障碍性防护装置(6)设置为包含有超前无障碍性防护装置(6)和无障碍性防护装置(6)，超前无障碍性防护装置(6)设置为由塑料格栅和可回收锚杆或非金属锚杆组成的防护体并且无障碍性防护装置(6)设置为由格栅和混凝土层体组成的防护层及由撑钢拱架、液压支柱和方撑木组成的可拆卸支撑体， 或混凝土层体设置为厚度为80-400mm、强度小于C20的混凝土层体并且在厚度为80-400mm、强度小于C20的混凝土层体中设置有速凝剂。10.根据权利要求4所述的基于横向通道对盾构区间内障碍性异物进行移除的装置，其特征是: 设置在竖向工作井(4)的无障碍性防护装置(6)设置为无障碍性防护装置(6)并且无障碍性防护装置(6)设置为由塑钢格栅和混凝土层体组成的防护层。
【文档编号】E21D9/14GK205654349SQ201620456432
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月19日 公开号201620456432.8, CN 201620456432, CN 205654349 U, CN 205654349U, CN-U-205654349, CN201620456432, CN201620456432.8, CN205654349 U, CN205654349U
【发明人】张加冕, 马勇, 卞广勇, 张探, 董承朋
【申请人】泰安市岱宗机电科技开发有限公司