一种盾构机盾体的扩径方法与流程

本发明涉及盾构施工机械再制造领域，具体涉及一种盾构机盾体的扩径方法。

背景技术：

盾构施工是一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。其中，盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。

然而，国内隧道盾构法施工所用的衬砌管片直径并不统一，而盾构机出厂后受自身结构尺寸制约，仅能拼装单一直径的管片，这就导致设备无法在更大直径的隧道施工中周转使用。目前，国内使用的扩径方法主要有三种：第一，用塞焊的的方式将t100的钢板分块焊接在原有盾体上；第二，所有盾体新制，将原有盾体上的各个子部件拆卸装至新盾体上；第三；在原盾体与包壳层之间加焊环向筋与纵向筋，外壳与筋板之间进行塞焊。但是上述三种扩径方法存在重量大，成本高，工期长，不可重复利用的缺点。

因此，研究一种盾体快速扩径方法，降低扩径成本，显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：国内隧道盾构法施工所用的衬砌管片直径并不统一，而盾构机出厂后受自身结构尺寸制约，仅能拼装单一直径的管片，这就导致设备无法在更大直径的隧道施工中周转使用，而目前国内使用的扩径方法存在重量大，成本高，工期长，不可重复利用的问题。

为实现上述技术目的本发明采用如下技术方案：

本发明一种盾构机盾体的扩径方法,通过在盾构机盾体外圆弧两端设置加强环板，再在两

个加强环板之间焊接扩径壳体来实现盾体扩径，包括以下主要步骤：

a、扩径壳体的准备，包括：加强环板的制作、端板的制作、扩径外壳的制作和环向筋、纵向筋的加工。

b、制作扩径壳体，首先将两个端板分别焊接在扩径外壳两端，然后将多个纵向筋均匀焊

接在环向筋上，最后将扩径外壳焊接在环向筋上，即纵向筋焊接在环向筋和扩径外壳之间。

c、先将盾构机的盾体水平放置，再将两个加强环板分别焊接在到盾体的外圆弧两端。

d、将步骤b中的多个扩径壳体沿盾体圆周组装在一起，扩径壳体两两之间焊接在一起，盾体外圆弧两端处的扩径壳体与加强环板焊接在一起。

其中，加强环板与盾体之间、加强环板与端板之间以及端板与扩径壳体之间均通过焊缝连接，扩径后的盾体如果要恢复原来的直径，只需将加强环板与盾体之间的焊缝、加强环板与端板之间的焊缝以及端板与扩径壳体之间的焊缝刨除即可，恢复过程工作量小，且对盾体损伤小。

本发明的有益效果：本发明一种盾构机盾体的扩径方法，通过在盾构机盾体外圆弧两端设置加强环板，再在两个加强环板之间焊接扩径壳体来实现盾体扩径。其一方面，缩短盾体扩径周期，提高盾构维修效率，降低扩径成本；另一方面，降低盾构扩径过程中钢结构废弃率，不仅环保，而且实现了降本增效的目的。有效解决了目前国内使用的扩径方法中成本高，工期长，不可重复利用的问题。

附图说明

图1所示为本发明扩径壳体结构图。

图2所示为本发明扩径壳体环向筋分布图。

图3所示为本发明扩径壳体纵向筋分布图。

附图标记说明：1、加强环板；2、端板；3、扩径外壳；4、环向筋；5、纵向筋；6、盾体；7、焊缝。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做详细的说明。

本发明一种盾构机盾体的扩径方法,通过在盾构机盾体6外圆弧两端设置加强环板1，再

在两个加强环板1之间焊接扩径壳体来实现盾体6扩径，包括以下主要步骤：

a、扩径壳体的准备，包括：加强环板1的制作、端板2的制作、扩径外壳3的制作和环向筋4、纵向筋5的加工。

b、制作扩径壳体，首先将两个端板2分别焊接在扩径外壳3两端，然后将多个纵向筋5

均匀焊接在环向筋4上，最后将扩径外壳3焊接在环向筋4上，即纵向筋5焊接在环向

筋5和扩径外壳3之间。

c、先将盾构机的盾体6水平放置，再将两个加强环板1分别焊接在到盾体6的外圆弧两端。

d、将步骤b中的多个扩径壳体沿盾体6圆周组装在一起，扩径壳体两两之间焊接在一起，盾体6外圆弧两端处的扩径壳体与加强环板1焊接在一起。

其中，加强环板1与盾体6之间、加强环板1与端板2之间以及端板2与扩径壳体之间均通过焊缝连接，扩径后的盾体6如果要恢复原来的直径，只需将加强环板1与盾体6之间的焊缝、加强环板1与端板2之间的焊缝以及端板2与扩径壳体之间的焊缝刨除即可。

技术特征：

技术总结
本发明涉及盾构施工机械再制造领域，具体涉及一种盾构机盾体的扩径方法，通过在盾构机盾体外圆弧两端设置加强环板，再在两个加强环板之间焊接扩径壳体来实现盾体扩径。其一方面，缩短盾体扩径周期，提高盾构维修效率，降低扩径成本；另一方面，降低盾构扩径过程中钢结构废弃率，不仅环保，而且实现了降本增效的目的。有效解决了目前国内使用的扩径方法中成本高，工期长，不可重复利用的问题。

技术研发人员：罗红梅;高旭东;陈洪财;刘伟;罗怀钱;李恒;郑军;邓洋;郭涛;侯海燕
受保护的技术使用者：中铁工程服务有限公司
技术研发日：2019.01.14
技术公布日：2019.04.12