本发明涉及一种盾构机隧道施工方法。更具体地说，本发明涉及一种基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法。
背景技术：
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能。盾构机的始发和接收是盾构施工中最关键的环节，它对这个工程的成败起决定性作用。盾构机始发和接收现多采用密闭始发工法施工，在盾构掘进前，在盾构始发井内安装钢套筒，盾构机安装在钢套筒内，然后在钢套筒内填充回填物，通过钢套筒这个密闭的空间提供平衡掌子面的水土压力，盾构机在钢套筒内实现安全始发掘进。盾构机的接收也选择盾构钢套筒接收施工。
现代城市地铁施工沿线往往周边建筑物较多，尤其处于十字路口路段车流量、人流量很大，端头地层加固降水没有办法进行，给施工带来了很多不便而且，很多车站只预留一个吊装井口接收，传统施工方法无法实现盾构机的安全接收和始发。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法，其能够实现钢套筒从右线隧道端头直接平移到左线隧道端头，具有实用性强、操作简便、节约成本、节省时间、提高工作效率、有效保障施工人员的安全等特点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法，其包括以下步骤：
步骤一，在相邻两隧道的端头设置盾构井，使井内底板保持平整；将盾构井口开设在右线隧道的端头；
步骤二，测量盾构井口主体，并根据隧道洞门实际中心进行测量放样，确定好钢套筒安装位置；
步骤三，将钢套筒的端盖支撑装置放置在盾构井内对应左线隧道的位置；在所述右线隧道的端头进行井下钢套筒组装；所述钢套筒底部焊接底部支架，所述底部支架具有平行于所述钢套筒的筒体轴线的端面；
步骤四，在所述底部支架的端面对应位置设置至少2个千斤顶，顶推所述钢套筒由右线隧道端头平移至左线隧道端头；
步骤五，将所述钢套筒的过渡环与洞门连接预埋板进行全焊缝焊接。
优选的是，所述基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法还包括：所述钢套筒安装完成后，对筒体位置进行复测，检查与盾构机到达的中心线是否重合。
优选的是，所述基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法还包括：安装侧部支撑，具体步骤为：在进行复测后，将钢套筒端盖支撑连接至端盖上，之后在所述钢套筒的筒体两侧各设置8道横向支撑，所述横向支撑一端抵接所述钢套筒筒体上部，另一端顶在侧面底板或中板梁上。
优选的是，所述的基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法还包括：密封性检测，具体为：向所述钢套筒筒体内压水，检查其密封性，使得所述筒体内的气压在12小时内，压力保持在0.18mpa以上。
优选的是，所述钢套筒包括多段筒体、设置在钢套筒尾端的端盖以及连接在所述钢套筒首端的过渡环，其中，每段筒体和过渡环均由上、下半圆环组装而成，所述端盖由上下半圆件组装而成；所述钢套筒组装包括以下步骤：
(1)组装筒体下模块，依次将过渡环下半圆环、每段筒体下半圆环以及端盖下半圆件按照顺序用螺栓连接；
(2)组装筒体上模块，依次将过渡环上半圆环、每段筒体上半圆环以及端盖上半圆件放在筒体下模块上；
(3)连接筒体下模块与筒体上模块。
优选的是，所述钢套筒组装还包括：在组装前先测量盾构井底板到中板的距离，计算该距离与钢套筒筒体高度的差值，当所述差值大于零时，在右线隧道端头先完成钢套筒筒体组装后，再平移所述钢套筒。
优选的是，当所述差值小于零时，所述钢套筒组装包括以下步骤：
1)在左线隧道中板，打20个通孔，作为挂5t葫芦吊点用；
2)组装筒体下模块后，在所述筒体下模块内壁上安装支撑件，所述支撑件距离所述筒体下模块上缘的高度不小于800mm，之后依次将筒体上模块各部分分别放在支撑件上并固定好；
3)整体平移至左线隧道中心，然后依次将过渡环上半圆环、每段筒体上半圆环以及端盖上半圆件吊起并利用螺栓安装至筒体下模块上；
4)将组装好的钢套筒整体向左线洞门平移与洞门预埋连接板连接。
优选的是，所述步骤一还包括在盾构井底板上铺上20mm钢板，并找平。
优选的是，所述步骤一还包括：盾构井口主体具备接收条件后，对盾构井口主体进行复测，复测项目包括：盾构井底板标高、标准段底板标高、标准段侧墙净空、中板底标高、中隔墙位置。
优选的是，所述基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法还包括：填料，从地面引一条输送管道至钢套筒上，采用管路连接，地面设置一个漏斗，将填料直接从漏斗输送至钢套筒内。
本发明至少包括以下有益效果：在城市里进行地铁施工时，往往会出现由于车站地面上建筑物繁多，无法在车站地面上开设两个盾构井口的情况，本发明利用钢套筒接收装置的结构特性，仅仅在其中一条隧道端头开设盾构井口，且在该盾构井口组装好钢套筒后，利用千斤顶将所述钢套筒整体顶推平移至另一条隧道端头后，安装端盖支撑装置后，与洞门预埋连接板连接后，即可进行盾构机的接收。本发明利用钢套筒整体平移技术，不仅可以解决无法充足空间设置盾构井的问题，同时可以大大缩短钢套筒多次组装安装工作，提高盾构施工的效率。本发明所述基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法具有实用性强、操作简便、节约成本、节省时间、提高工作效率、有效保障施工人员的安全等特点。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明其中一个实施例所述基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法的流程示意图；
图2为本发明的一个实施例中所述基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法中钢套筒组装的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1所示，本发明提供一种基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法，其包括以下步骤：
步骤一，在相邻两隧道的端头设置盾构井，使井内底板保持平整；将盾构井口开设在右线隧道的端头；确保车站端头盾构井的底板平整，防止因底板标高偏差过大引发钢套筒受力不均；
步骤二，测量盾构井口主体，并根据隧道洞门实际中心进行测量放样，确定好钢套筒安装位置；在组装钢套筒之前，需要先对盾构井的结构以及空间进行测量，从而能够确保钢套筒组装的具体位置，确保在钢套筒能够准确无误地从右线平移至左线。
步骤三，将钢套筒的端盖支撑装置放置在盾构井内对应左线隧道的位置；在所述右线隧道的端头进行井下钢套筒组装；所述钢套筒底部焊接底部支架202，所述底部支架202具有平行于所述钢套筒的筒体轴线的端面；先将所述端盖支撑装置也可以称为反力架装置放置在左线隧道的端头，用于为钢套筒接收提供反力支撑，然后在盾构井口也就是右线端头进行钢套筒部分或者全部组装。
步骤四，在所述底部支架202的端面对应位置设置至少2个千斤顶，顶推所述钢套筒由右线隧道端头平移至左线隧道端头；之后利用千斤顶将钢套筒整体从右线平移至左线。使用千斤顶利用盾构井光滑的底板将钢套筒整体平移，在保证钢套筒整体结构的同时，实现盾构机的换线接收，保证盾构机和施工人员的安全。
步骤五，将所述钢套筒的过渡环与洞门连接预埋板进行全焊缝焊接。将钢套筒的中心与洞门中心线保持一致后，将端盖支撑装置焊接在钢套筒尾端，之后焊接过渡环与洞门连接预埋板，完成盾构机接收装置的安装工作。
在其中一个实施例中，所述基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法还包括：所述钢套筒安装完成后，对筒体位置进行复测，检查与盾构机到达的中心线是否重合。
在城市里进行地铁施工时，往往会出现由于车站地面上建筑物繁多，无法在车站地面上开设两个盾构井口的情况，本发明利用钢套筒接收装置的结构特性，仅仅在其中一条隧道端头开设盾构井口，且在该盾构井口组装好钢套筒后，利用千斤顶将所述钢套筒整体顶推平移至另一条隧道端头后，安装端盖支撑装置后，与洞门预埋连接板连接后，即可进行盾构机的接收。本发明利用钢套筒整体平移技术，不仅可以解决无法充足空间设置盾构井的问题，同时可以大大缩短钢套筒多次组装安装工作，提高盾构施工的效率。
在其中一个实施例中，所述基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法还包括：安装侧部支撑，具体步骤为：在进行复测后，将钢套筒端盖支撑连接至端盖上，之后在所述钢套筒的筒体两侧各设置8道横向支撑，所述横向支撑一端抵接所述钢套筒筒体上部，另一端顶在侧面底板或中板梁上。在钢套筒安装完成后，还需要在钢套筒外侧安装支撑装置，以避免钢套筒在盾构机接收过程中发生移位或者变形。
在其中一个实施例中，所述基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法还包括：密封性检测，具体为：向所述钢套筒筒体内压水，检查其密封性，使得所述筒体内的气压在12小时内，压力保持在0.18mpa以上。在钢套筒组装完成后，还需要在筒体内压水检查其密封性，优选的气压为0.2mpa，若在12小时内，压力保持在0.18mpa上，则可满足钢套筒接收要求，如果小于0.18mpa，找出漏气部分，检查并修复其密封质量，然后再次进行试压，直至满足试压要求。
在其中一个实施例中，所述钢套筒包括多段筒体、设置在钢套筒尾端的端盖以及连接在所述钢套筒首端的过渡环，其中，每段筒体和过渡环均由上、下半圆环组装而成，所述端盖由上下半圆件组装而成；所述钢套筒组装包括以下步骤：
(1)组装筒体下模块200，依次将过渡环下半圆环、每段筒体下半圆环以及端盖下半圆件按照顺序用螺栓连接；其中每段筒体下半圆环底部焊接有底部支架202.
(2)组装筒体上模块300，依次将过渡环上半圆环、每段筒体上半圆环以及端盖上半圆件放在筒体下模块200上；
(3)连接筒体下模块与筒体上模块。本发明所述钢套筒包括多个模块组成，筒体、端盖以及过渡环均由上下两部分构成。本发明可以先在盾构井口位置，将钢套筒下半部分的各个模块吊装入井并进行组装，之后再组装钢套筒上半部分的各个模块。如果盾构井的高度允许，可以直接将钢套筒组装完成后，整体平移。由此解决无法开设盾构井口或者钢套筒在狭小空间无法完成组装的问题。
在其中一个实施例中，所述钢套筒组装还包括：在组装前先测量盾构井底板到中板的距离，计算该距离与钢套筒筒体高度的差值，当所述差值大于零时，在右线隧道端头先完成钢套筒筒体组装后，再平移所述钢套筒。在安装接收装置之前，均需要对盾构井的空间结构进行精确测量，以确保钢套筒的精确安装，保证盾构机的顺利接收。如果盾构井高度允许，即可在右线端头也就是盾构井口位置将钢套筒整体组装完成后，再利用千斤顶平移。由此提高接收装置的安装效率，加快工程进度。
在其中一个实施例中，如图2所示，当所述差值小于零时，所述钢套筒组装包括以下步骤：
1)在左线隧道中板100，打20个通孔101，作为挂5t葫芦吊点用；
2)组装筒体下模块200后，在所述筒体下模块200内壁上安装支撑件201，所述支撑件201距离所述筒体下模块上缘的高度不小于800mm，之后依次将筒体上模块300各部分分别放在支撑件201上并固定好；
3)整体平移至左线隧道中心，然后依次将过渡环上半圆环、每段筒体上半圆环以及端盖上半圆件吊起并利用螺栓安装至筒体下模块上；
4)将组装好的钢套筒整体向左线洞门平移与洞门预埋连接板连接。但是如果左线和右线之间过渡空间的高度不够，在平移之前就需要降低钢套筒整体高度，本发明采用先组装钢套筒下半部分各模块，然后将钢套筒上半部分各模块错位放置在钢套筒筒体下模块上，上半部分各模块利用支撑件例如工字钢固定在钢套筒下模块上，并确保钢套筒的高度不超过盾构井过渡空间的高度。
在其中一个实施例中，所述步骤一还包括在盾构井底板上铺上20mm钢板，并找平。本发明利用千斤顶施加一定推力以实现钢套筒的整体平移，由此必须保证盾构井底板的平整和光滑。最优的选择是在底板上铺设光滑的钢板，同时还需要保证钢板有足够的强度不会因为钢套筒的重力发生变形。
在其中一个实施例中，所述步骤一还包括：盾构井口主体具备接收条件后，对盾构井口主体进行复测，复测项目包括：盾构井底板标高、标准段底板标高、标准段侧墙净空、中板底标高、中隔墙位置。
在其中一个实施例中，所述基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法还包括：填料，从地面引一条输送管道至钢套筒上，采用管路连接，地面设置一个漏斗，将填料直接从漏斗输送至钢套筒内。
在其中一个实施例中，如图1和图2所示，本发明所述基于钢套筒接收装置的盾构机换线接收方法具体包括以下步骤：
s001，在相邻的左线隧道和右线隧道的端头设置盾构井，在盾构井口底板铺上20mm钢板，并找平。
s002，测量：盾构井口主体具备接收条件后，对盾构井口主体进行复测，测定实际偏差量，为盾构接收提供数据支持。
主要复测项目包括：盾构井底板标高、标准段底板标高、标准段侧墙净空、中板底标高、中隔墙位置等。
根据隧道洞门实际中心进行测量放样，确定好钢套筒安装位置；
s003，安装钢套筒之前，通过卷扬机把端盖支撑给拉到左线站台上。
s004，在左线的中板100上，打20个通孔101，作为挂5t葫芦吊点用。
s005，钢套筒主体部分连接
钢套筒井下组装，在右线井口底板，先将首端通筒体底部安装上对应的底部支架202，之后组装好钢套筒的首端筒体和过渡环的下块，并用螺栓连接好，然后依次组装其他筒体、底部支架以及后端盖下块，组装好筒体下模块200。由于在井口的中间位置，底板到中板的距离例如只有6850mm，而钢套筒本身的高度例如为7070mm，致使钢套筒无法直接平移到左线，因此钢套筒的上块部分300，需插在整体拼接好的筒体下模块上，整体套筒高度须控制在6700mm以下。
s006，平移：通过2个100吨液压千斤顶整体顶推钢套筒，从右线向左线方向平移，使钢套筒的中心与事先确定好的线路中心线重合。
s007，二次组装：通过事先的左线吊装孔，挂上4个5t的手拉葫芦，把筒体模块300吊起来，依次与筒体下模块200完成组装。
s008，组装完之后，通过2个100吨液压千斤顶整体顶推钢套筒，向洞门方向顶推，使过渡环与洞门预埋连接板对接。钢套筒安装完成后，对筒体位置进行复测，检查与盾构机到达的中心线是否重合。经过测量组对中心线复测，确认无误后，将洞门环板与过渡连接板进行焊接。钢套筒的过渡连接板与洞门环板相接触后，要检查两个平面是否全部能够连接，由于洞门环板在预埋的过程中可能出现变形或平面度偏差较大的情况，所以有可能出现过渡连接板有些地方无法与洞门环板密贴的情况，这时就需在这些空隙处填充钢板并与过渡板焊接牢固，务必将空隙尽可能地堵住。在确定洞门环板与过渡板全部密贴后将过渡板满焊在洞门环板上。
s009，进行安装筒体上部和侧部支撑。钢套筒每边设置8道横向支撑，所述横向支撑的一端顶在侧面底板和中板梁上。
s010，钢套筒组装完成后，在筒体内压水检查其密封性，气压为0.2mpa，若在12小时内，压力保持在0.18mpa上，则可满足钢套筒接收要求，如果小于0.18mpa，找出漏气部分，检查并修复其密封质量，然后再次进行试压，直至满足试压要求。
s011，在钢套筒底部60°范围内浇筑15cm后的c20砂浆基座，并保证砂浆基座伸入洞门内与加固土体相接，以保证刀盘出加固体时扎头。当钢套筒检查完毕后，向钢套筒内填料，主要是填盾构掘进出来的渣土，增加彭润土对土体进行改良，增强土体的流动性。为了将砂料输送至钢套筒内，需要从地面引一条输送管道至钢套筒上，采用管路连接，地面设置一个漏斗，将填料直接从漏斗输送至钢套筒内。填料过程中如果出现填料输送不够顺畅时，可以采用冲水方式，将填料冲下去，可以起到将填料密实的作用。填料后进行盾构机的接收工作。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。