超小始发井盾构分体始发顶推装置的制作方法

本实用新型涉及隧道施工技术，具体地指一种超小始发井盾构分体始发顶推装置。

背景技术：

目前的隧道施工过程中常遇到始发井长度小于盾构机总长度的情况，此时一般采用分体始发施工方法，其方法是先将盾体和部分后配套台车吊入始发井并装配后先始发掘进一段距离后，再将剩余后配套台车全部吊装至始发井下进行整体始发作业。

当始发井的空间比较狭小时，始发井的长度小于盾构机的盾体长度，上述的分体式施工方法已无法实施。盾体的各个部件只能在始发井下进行分部组装并分部向前推进，进行初始阶段的始发作业，而盾体中的液压油缸一般设置在后盾中，当组装前盾和中盾时缺少推力装置。这就要求反力架不仅结构牢固，而且需要为初始组装的盾体提供一定的初始推力，目前的反力架只是提供支撑作用，并将来自液压油缸的推力转为盾体前进的推力，无法在超小始发井条件下给无推力装置的盾体提供初始掘进所需的推力。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种在超小始发井条件下，结构简单稳固、施工方便、可为盾构机提供初始推力的顶推装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种超小始发井盾构分体始发顶推装置，包括反力架和推力装置，所述反力架包括受力板和背楞；所述背楞的一侧与始发井井壁固定，另一侧通过紧固件与受力板固定连接，所述推力装置一端与受力板顶靠，另一端与负环管片顶靠。

进一步地，所述背楞为多根竖直设置的型钢拼接而成，每根型钢的侧边均设有加强筋板。

进一步地，所述受力板和背楞中间设有大小相同的洞口，所述背楞的顶端设有吊装孔。

进一步地，所述推力装置包括千斤顶支架和千斤顶。

进一步地，所述千斤顶支架为型钢拼接而成的桁架结构，其内侧轮廓为U字型。

进一步地，所述千斤顶的一端穿过千斤顶支架顶端桁架结构的内部空间并与受力板顶靠，另一端与负环管片顶靠，中部通过空心加强板与千斤顶支架固定连接；多个千斤顶的排列与千斤顶支架的内侧轮廓保持一致，并呈U字型。

进一步地，所述受力板的洞口外轮廓、千斤顶的U型轮廓均与负环管片的外轮廓重合。

本实用新型的有益效果是：

1、结构简单、支撑稳固。背楞和千斤顶支架由型钢拼接而成，结构简单；背楞上设有加强板，千斤顶支架为桁架结构，可为盾体提供稳固的支撑。

2、提供初始推力。在顶推装置中设置推力装置，在超小始发井条件下，可为无推力装置的盾体部件提供初始推进所需的推力。

附图说明

图1为顶推装置的主视图。

图2为顶推装置的右侧视图。

图3为推力装置的轴测图。

图4为顶推施工阶段结束时的结构示意图。

图中各部件标号如下：始发井1、始发井壁板1.1、洞门1.2始发基座2、反力架3、受力板3.1、背楞3.2、加强筋板3.3、紧固件 3.4、吊装孔3.5、推力装置4、千斤顶支架4.1、千斤顶4.2、空心加强板4.3、负环管片5、小半环管片5.1、大半环管片5.2、全环管片 5.3、刀盘11、盾体12、前盾12.1、中盾12.2、尾盾12.3、液压油缸 12.3.1、螺旋出土机13。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

如图1～4所示，一种超小始发井盾构分体始发顶推装置，包括反力架3和推力装置4，反力架3包括受力板3.1和背楞3.2；受力板3.1和背楞3.2中间设有大小相同的洞口，受力板3.1的洞口外轮廓与负环管片5的外轮廓重合；背楞3.2为多根竖直设置的型钢拼接而成，每根型钢的侧边均设有加强筋板3.3，背楞3.2的顶端设有吊装孔3.5；背楞3.2的一侧与始发井井壁1.1贴合并固定，另一侧通过紧固件3.4与受力板3.1的一侧固定连接，受力板3.1的另一侧与推力装置4的一侧顶靠，推力装置4的另一侧与负环管片5的后端顶靠，负环管片5的底部位于始发基座2上。

推力装置4包括千斤顶支架4.1和千斤顶4.2；千斤顶支架4.1 为多根型钢拼接而成的桁架结构，其两侧高度最大，中间高度最小，两侧高度往中间依次递减，其内侧表面轮廓形成一个U字型；千斤顶4.2穿过千斤顶支架4.1的顶部桁架结构的内部空间并放置在桁架结构上，千斤顶4.2一端与受力板3.1顶靠，另一端与负环管片5顶靠，中部通过空心加强板4.3与千斤顶支架4.1固定连接；千斤顶4.2 的排列与千斤顶支架4.1的上表面轮廓保持一致，并呈U字型，千斤顶4.2的轮廓与受力板3.1的洞口和负环管片5的外轮廓重合。这样千斤顶4.2的两端分别刚好顶靠在受力板3.1洞口边缘和负环管片5的侧面上。

负环管片5包括小半环管片5.1、大半环管片5.2和全环管片5.3，小半环管片5.1与千斤顶4.2顶靠，全环管片5.3与位于尾盾12.3内部的液压油缸12.3.1顶靠，大半环管片5.2位于小半环管片5.1和全环管片5.3之间，并分别与小半环管片5.1和全环管片5.3可拆卸连接。

盾体12包括前盾12.1、中盾12.2、后盾12.3，前盾12.1的前端设有刀盘11，后盾中设有液压油缸12.3.1，在前盾12.1和后盾12.3 之间还设有螺旋出土机13；刀盘11位于隧道与土层的交接处，从刀盘11到全环管片5.3之间依次连接前盾12.1、中盾12.2和后盾12.3。

上述超小始发井盾构分体始发顶推装置的顶推施工过程如下：

1、先清理始发井1，将始发基座2吊至预先测量的位置并与预先预埋在始发井1底板上的预埋件进行焊接固定；组装顶推装置4 中的受力板3.1和背楞3.2，使背楞3.2的一侧与始发井1井壁1.2 紧靠，另一侧与受力板3.1通过紧固件3.4连接；吊入推力装置4，使推力装置4一端顶靠在受力板3.1上；将刀盘11和前盾12.1吊至始发井1基座10上并将刀盘固定在前盾12.1的前端；启动千斤顶 4.2使其推动前盾12.1向前进行首次辅助推进，在盾体12推进过程中每推进一定距离在推力装置4和前盾12.1之间安装小半环管片 5.1，使刀盘11的前端顶靠着洞门1.2。

2、将千斤顶4.2向后端缩回，对小半环管片5.1进行卸载，将小半环管片5.1吊出始发井1，将中盾12.2吊入始发井1内，使其位于推力装置4和前盾12.1后端之间，中盾12.2的前端通过自身的铰接千斤顶与前盾12.1后端铰接；将螺旋出土机13吊入始发井1内并定位，使螺旋出土机13的前端与前盾12.1的前端固定连接，螺旋出土机13的后端通过绳索与中盾12.2的后端活动连接，再次启动千斤顶4.2并推动刀盘11、前盾12.1、中盾12.2和螺旋出土机13向前进行二次辅助推进，在盾体12推进过程中每推进一定距离在推力装置4和中盾12.2之间再次安装小半环管片5.1，并与中盾12.2的后端顶靠；刀盘11在推力作用下向前进行掘进，螺旋出土机13和简易料斗将土渣通过小半环管片5.1的上部空间向上运出始发井1。

3、先将小半环管片5.1和拆除螺旋出土机13吊出始发井1，将尾盾12.3吊入始发井1内，使尾盾12.3的前端与中盾12.2的尾端进行连接，再重新安装螺旋出土机13，启动千斤顶4.2并推动盾体12 向前推进，在盾体12推进过程中每推进一定距离时，在千斤顶4.2 和尾盾12.3之间依次安装小半环管片5.1和大半环管片5.2，待尾盾 12.3到达洞门1.2后，在盾体12内靠洞门1.2一侧安装全环管片5.3，并安装负环管片5的支撑结构对负环管片5进行支撑固定，至此初始的顶推施工阶段完成；盾体12在液压油缸12.3.1的推动下进入正常的掘进施工阶段。