一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法、施工结构及施工设备与流程

本发明涉及隧道挖掘施工技术领域，具体为一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法、施工结构及施工设备。

背景技术：

目前我国的城市地铁隧道施工中，盾构法因其开挖安全，施工速度快，对环境影响小，自动化程度高等优势，日臻成为城市轨道交通施工的首选方法。盾构法施工主要技术为始发、掘进、到达等几个方面。其中盾构始发环节是盾构施工的一个关键环节，也是难点之一，盾构始发位置一般是在已建好的车站结构内或单独设置始发井，盾构始发的线路与隧道设计中心线方向保持一致，地铁线路位于道路红线内，大多数车站位于城市主干道下方。然而在城市人口密集，周围建构筑物及社会交通繁忙地区修建地铁，受制于前期拆迁及交通导改因素，不能采用明挖法施作车站，不具备盾构正常施工条件，致使区间无法采用盾构施工。目前北京的城市轨道交通面临更加严峻的建设环境，由于可用于地铁建设施工场地越来越少，使盾构施工条件愈发困难，这对城市轨道交通的建设进度产生了极大影响。

在城区明挖车站进行盾构施工，由于其场地需求较大，大多数面临建构筑物拆迁、交通导行及管线改移，历时较长，同时加剧了城区交通拥堵，以目前北京轨道交通建设情况来看，多数施工场地周围不具备“占一还一”的导行条件，并且大部分轨道交通施工导行区域均出现了较为严重的交通拥堵状况，对于城市居民生活产生极大影响。

技术实现要素：

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法、施工结构及施工设备。

其采用如下技术方案：一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法，包括以下步骤：

s1：在盾构组装与出土竖井内安装盾构基座；

s2：在所述盾构组装与出土竖井内组装盾构机的前盾和中盾，所述中盾连接于所述前盾后端；

s3：所述盾构机的所述前盾和所述中盾同时向前移动，所述前盾移动至盾构平移横通道上端，在盾构组装与出土竖井内将尾盾吊装于所述中盾后端；

s4：在所述盾构平移横通道内平移和调整盾构机的姿态，所述盾构机移动向所述盾构平移横通道与盾构转向暗挖隧道交接处；

s5：所述盾构机在所述盾构平移横通道与盾构转向暗挖隧道交接位置进行旋转，所述盾构机转体平移进入所述盾构转向暗挖隧道；

s6：所述盾构机由所述盾构转向暗挖隧道进入盾构始发位置暗挖隧道，在分体始发台车布置暗挖隧道内安装盾构后续台车装置；

s7：在所述盾构转向暗挖隧道内安装电瓶车运输轨道，盾构管片运输至所述盾构转向暗挖隧道内；

s8：所述盾构机进行分体始发施工；

s9：所述盾构机在需要掘进的盾构区间进行掘进，挖掘出盾构隧道，并在所述盾构隧道内拼装盾构管片。

进一步的，所述步骤s3还包括：在盾构平移横通道内安装平移滑轨。

进一步的，所述步骤s7还包括在所述盾构转向暗挖隧道内安装盾构反力架。

进一步的，还包括；步骤s10：所述盾构机掘进完成后，接收所述盾构机，所述盾构机平移至所述盾构组装与出土竖井内进行解体后吊出。

一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工结构，用于所述的基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法，还包括：

电瓶车出土运输停车隧道、盾构组装与出土竖井、盾构平移横通道、分体始发台车布置暗挖隧道、盾构转向暗挖隧道、盾构始发位置暗挖隧道、盾构隧道；

所述电瓶车出土运输停车隧道前端与所述盾构组装与出土竖井后端相连，所述盾构组装与出土竖井顶部通过竖直井道与地表相连，所述盾构组装与出土竖井前端与所述盾构平移横通道相连，所述盾构平移横通道前部的两侧分别与所述分体始发台车布置暗挖隧道右端和所述盾构转向暗挖隧道左端相连，所述盾构转向暗挖隧道右侧与所述盾构始发位置暗挖隧道左端相连，所述盾构始发位置暗挖隧道右端与所述盾构隧道左端相连。

一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工设备，用于所述的基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法，还包括：盾构机和盾构后续台车装置，所述盾构机包括依次可拆卸连接的前盾、中盾和尾盾，所述盾构后续台车装置通过管道与所述盾构机相连接；

还包括盾构基座、盾构反力架、电瓶车运输轨道和盾构管片,所述盾构基座连接于所述盾构组装与出土竖井底部，所述电瓶车运输轨道可拆卸连接于所述盾构转向暗挖隧道底部，所述盾构反力架连接于所述盾构转向暗挖隧道内壁上，所述盾构管片拼接于所述盾构隧道内壁上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明的一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法、施工结构及施工设备，开挖安全，施工速度快，不影响环境；

(2)本发明的一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法、施工结构及施工设备，始发位置灵活，无需指定在已建好的车站结构内或单独设置始发井，在任何位置都可以始发；

(3)本发明的一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法、施工结构及施工设备，盾构始发的线路与隧道设计中心线方向不需要保持一致，始发位置不需要设置在道路红线内，避开了城市主干道下方。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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；

图1为本发明实施例1所述基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法的流程图；

图2为本发明所述基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法和施工结构的示意图；

图3为本发明实施例1所述s1步骤所述基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法的示意图；

图4为本发明实施例1所述s2步骤所述基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法的示意图；

图5为本发明实施例1所述s3步骤所述基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法的示意图；

图6为本发明实施例1所述s4步骤所述基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法的示意图；

图7为本发明实施例1所述s5步骤所述基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法的示意图；

图8为本发明实施例1所述s6步骤所述基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法的示意图；

图9为本发明所述s7、s8和s9步骤所述基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法及施工设备的示意图。

图中：1、盾构机，2、盾构后续台车装置，3、盾构组装与出土竖井，4、盾构平移横通道，5、盾构转向暗挖隧道，6、盾构始发位置暗挖隧道，7、分体始发台车布置暗挖隧道，8、盾构隧道，9、电瓶车出土运输停车隧道，10、盾构机分体始发过程中行进线路轨迹，11、前盾，12、中盾，13、尾盾，14、小土斗，15、螺旋输送机，21、管片拼装机，22、连接桥，23、第一台车，24、第二台车，25、第三台车，26、第四台车，27、第五台车，28、第六台车，29、土渣运输机，31、盾构基座，41、平移滑轨，51、盾构反力架，52、电瓶车运输轨道，81、盾构管片。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。

实施例1

如图1至9所示，一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法，包括以下步骤：

s1：在盾构组装与出土竖井3内安装盾构基座31；

s2：在所述盾构组装与出土竖井3内组装盾构机1的前盾11和中盾12，所述中盾12连接于所述前盾11后端；

s3：所述盾构机1的所述前盾11和所述中盾12同时向前移动，所述前盾11移动至盾构平移横通道4上端，在盾构组装与出土竖井3内将尾盾13吊装于所述中盾12后端；

s4：在所述盾构平移横通道4内平移和调整盾构机1的姿态，所述盾构机1移动向所述盾构平移横通道4与盾构转向暗挖隧道5交接处；

s5：所述盾构机1在所述盾构平移横通道4与盾构转向暗挖隧道5交接位置进行旋转，所述盾构机1转体平移进入所述盾构转向暗挖隧道5；

s6：所述盾构机1由所述盾构转向暗挖隧道5进入盾构始发位置暗挖隧道6，在分体始发台车布置暗挖隧道7内安装盾构后续台车装置2；

s7：在所述盾构转向暗挖隧道5内安装电瓶车运输轨道52，盾构管片运输至所述盾构转向暗挖隧道5内；

s8：所述盾构机1进行分体始发施工；

s9：所述盾构机1在需要掘进的盾构区间进行掘进，挖掘出盾构隧道8，并在所述盾构隧道8内拼装盾构管片81。

进一步的，所述步骤s3还包括：在盾构平移横通道4内安装平移滑轨41。

进一步的，所述步骤s7还包括在所述盾构转向暗挖隧道5内安装盾构反力架51。

进一步的，还包括；步骤s10：所述盾构机1掘进完成后，接收所述盾构机1，所述盾构机1平移至所述盾构组装与出土竖井3内进行解体后吊出。

盾构机分体始发过程中行进线路轨迹10由所述盾构平移横通道4经过所述盾构转向暗挖隧道5、所述盾构始发位置暗挖隧道6至所述盾构隧道8。

所述盾构机1在所述盾构组装与出土竖井3内组装，避开了主干线路，始发位置灵活，无需指定在已建好的车站结构内或单独设置始发井，在任何位置都可以始发。

实施例2

如图2所示，一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工结构，用于所述的基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法，还包括：

电瓶车出土运输停车隧道9、盾构组装与出土竖井3、盾构平移横通道4、分体始发台车布置暗挖隧道7、盾构转向暗挖隧道5、盾构始发位置暗挖隧道6、盾构隧道8；

所述电瓶车出土运输停车隧道9前端与所述盾构组装与出土竖井3后端相连，所述盾构组装与出土竖井3顶部通过竖直井道与地表相连，所述盾构组装与出土竖井3前端与所述盾构平移横通道4相连，所述盾构平移横通道4前部的两侧分别与所述分体始发台车布置暗挖隧道7右端和所述盾构转向暗挖隧道5左端相连，所述盾构转向暗挖隧道5右侧与所述盾构始发位置暗挖隧道6左端相连，所述盾构始发位置暗挖隧道6右端与所述盾构隧道8左端相连。

所述电瓶车出土运输停车隧道9、所述盾构组装与出土竖井3和所述盾构平移横通道4的连线方向与所述分体始发台车布置暗挖隧道7、盾构转向暗挖隧道5、盾构始发位置暗挖隧道6和盾构隧道8的连线方向成一定夹角。

所述基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工结构，结构牢固，不会坍塌，并且能够避开地面的主干线，不会占用道路，便于城市施工。

实施例3

如图9所示，一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工设备，用于所述的基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法，还包括：盾构机1和盾构后续台车装置2，所述盾构机1包括依次可拆卸连接的前盾11、中盾12和尾盾13，所述盾构后续台车装置2通过管道与所述盾构机1相连接；

还包括盾构基座31、盾构反力架51、电瓶车运输轨道52和盾构管片81,所述盾构基座连接于所述盾构组装与出土竖井3底部，所述电瓶车运输轨道52可拆卸连接于所述盾构转向暗挖隧道5底部，所述盾构反力架51连接于所述盾构转向暗挖隧道5内壁上，所述盾构管片81拼接于所述盾构隧道8内壁上。

所述盾构后续台车装置2通过管道与所述盾构机1相连接，还包括小土斗14，所述小土斗14设置于所述盾构机1的所述螺旋输送机的出土口处。

本发明所述分体始发为：盾构机1主体在车站内，所述盾构后续台车装置2不与盾构机1一起进洞，而是采用管路连接；小土斗14在螺旋输送机15出土口处用于所述盾构机1出土运输，待所述盾构机1进入所述盾构隧道8后，再将所述盾构后续台车装置2通过管路与所述盾构机1相连接。此种方式为所述分体始发。

所述盾构后续台车装置2包括由右向左依次固定连接的管片拼装机21、连接桥22、第一台车23、第二台车24、第三台车25、第四台车26、第五台车27和第六台车28，还包括土渣运输机29，所述土渣运输机29一端固定于所述连接桥22中部，所述土渣运输机29依次穿过所述第一台车23、所述第二台车24、所述第三台车25直至所述第四台车26尾部。

所述基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工设备，挖掘灵活，开挖安全，施工速度快，不影响环境。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种基于暗挖区间盾构侧向分体始发施工方法，开挖安全，施工速度快，不影响环境，始发位置灵活，无需指定在已建好的车站结构内或单独设置始发井，在任何位置都可以始发，盾构始发的线路与隧道设计中心线方向不需要保持一致，始发位置不需要设置在道路红线内，避开了城市主干道下方。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。