一种小半径曲线段大坡度盾构分体施工方法技术

本发明专利技术公开了一种小半径曲线段大坡度盾构分体施工方法，该施工方法包括如下步骤：完成盾构施工测量后，4#、3#、2#台车依次下井组装，盾构机推进至小里程端头位置，从4#台车接入进水管，出水管，污水管，高压电缆。本发明专利技术中小半径曲线段盾构施工宜采用割线始发或外侧预偏移始发,其中外侧预偏移始发的最大偏移量明显小于割线始发,且外侧预偏移始发比割线始发更易控制姿态调整段的偏移量；当线路转弯半径与盾构最小转弯半径相接近时,盾构始发后应提前调整盾构姿态，否则姿态调整段的最大偏移量很容易超过规范允许值；小半径曲线段盾构始发时,盾体与连接桥的转角容易超过盾构机的允许范围,应考虑将盾构设计轴线往曲线内侧适当平移。平移。平移。

【技术实现步骤摘要】
一种小半径曲线段大坡度盾构分体施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，尤其涉及一种小半径曲线段大坡度盾构分体施工方法。

技术介绍

[0002]地铁隧道的建设也普遍受到重视，因为人们对轨道交通的需求越来越大。由于盾构法施工的优点是施工干扰小，环保程度高，施工周期短，可以全天候作业，因此，盾构法在隧道施工中的应用十分广泛。小半径曲线段盾构施工相对于缓和线路的盾构施工，特点是始发难，轴心控制差，调姿难度大。
[0003]盾构机在在曲线段掘进时通过连续折线对线路曲线进行拟合。较小的线路曲线半径和较大的单位纠偏量对轴心的控制就相对较不容易。因此，保证曲线段盾构始发成功的关键在于，必须严格控制始发轴线与设计轴线之间的偏移量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种小半径曲线段大坡度盾构分体施工方法，该方法推导了切线始发、割线始发以及内外侧预偏移始发时盾构机的轴线偏移量计算公式,提出了减少盾构始发偏移量的解决办法。在分析各种始发方式对直线段和姿态调整段的盾构轴线偏移的影响规律的基础上,探讨了盾体与连接桥之间转动受限时的解决办法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种小半径曲线段大坡度盾构分体施工方法，该施工方法包括如下步骤：
[0007]1)完成盾构施工测量后，4#、3#、2#台车依次下井组装，盾构机推进至小里程端头位置，从4#台车接入进水管，出水管，污水管，高压电缆，4#台车尾端距离小里程端头0.3m，台车附属设施连接桥、螺旋机、盾体和刀盘依次下井组装，连接管路；
[0008]2)1#台车从出土口位置下井，并与连接桥组装连接，始发阶段从1#台车尾部出土，皮带机与1#台车尾部连接，进行出土，使用工装固定支撑；
[0009]3)盾构机参数确定，盾构机按照设计曲线线路的切线方向始发，确定参数包括：最先偏移的盾牌尾翼H，盾体所对应的圆心角α，割线始发轴线与线路设计轴线间矢距δ，预偏角θ；
[0010]4)盾构机初始姿态校核，盾构机初始姿态测量分别是盾构机水平偏航角、俯仰角和扭转角。
[0011]5)盾构机准备始发，4#、3#、2#台车位置保持不动，1#台车向前掘进，1#与2#台车使用管线连接，待1#与2#台车间距等于管线长度时，4#、3#、2#台车按顺序与1#台车进行拼装，并拆除管线，5#台车从出土口位置下井；皮带机出口平台安装到5#台车原位置；5#台车与4#台车进行拼装连接；盾构机完成拼装后进行调试，恢复正常推进。
[0012]优选地，所述最先偏移的盾牌尾翼H，盾体所对应的圆心角α，割线始发轴线与线路
设计轴线间矢距δ，预偏角θ存在如下关系：
[0013]H＝Lsinθ
[0014]α＝2θ
[0015][0016]θ＝sin
‑1(L/2R)
[0017]其中L为刀盘加盾体总长，R为线路曲线半径。
[0018]优选地，所述盾构施工测量包括盾构始发测量、盾构掘进测量、盾构接收测量、联络通道施工测量和陀螺仪定向。
[0019]优选地，所述盾构始发测量包括始发洞门钢环测量、割线始发基座定位测量、反力架定位测量、盾构机初始姿态校核和盾构导向系统初始测量。
[0020]优选地，所述盾构掘进测量包括搬站测量、盾构机姿态人工测量、盾构姿态二次定位恢复测量和环片姿态测量。
[0021]优选地，所述盾构接收测量包括接收洞门钢环测量和接收基座定位测量。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中小半径曲线段盾构施工宜采用割线始发或外侧预偏移始发,其中外侧预偏移始发的最大偏移量明显小于割线始发,且外侧预偏移始发比割线始发更易控制姿态调整段的偏移量；当线路转弯半径与盾构最小转弯半径相接近时,盾构始发后应提前调整盾构姿态，否则姿态调整段的最大偏移量很容易超过规范允许值；小半径曲线段盾构始发时,盾体与连接桥的转角容易超过盾构机的允许范围,应考虑将盾构设计轴线往曲线内侧适当平移。
附图说明
[0023]为了更具体直观地说明本专利技术实施例或者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要介绍。
[0024]图1为本专利技术提出的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0026]参照图1，一种小半径曲线段大坡度盾构分体施工方法，该施工方法包括如下步骤：
[0027]1)完成盾构施工测量后，4#、3#、2#台车依次下井组装，盾构机推进至小里程端头位置，从4#台车接入进水管，出水管，污水管，高压电缆，4#台车尾端距离小里程端头0.3m，台车附属设施连接桥、螺旋机、盾体和刀盘依次下井组装，连接管路；
[0028]2)1#台车从出土口位置下井，并与连接桥组装连接，始发阶段从1#台车尾部出土，皮带机与1#台车尾部连接，进行出土，使用工装固定支撑；
[0029]3)盾构机参数确定，盾构机按照设计曲线线路的切线方向始发，确定参数包括：最先偏移的盾牌尾翼H，盾体所对应的圆心角α，割线始发轴线与线路设计轴线间矢距δ，预偏角θ；
[0030]4)盾构机初始姿态校核，盾构机初始姿态测量分别是盾构机水平偏航角、俯仰角和扭转角。
[0031]5)盾构机准备始发，4#、3#、2#台车位置保持不动，1#台车向前掘进，1#与2#台车使用管线连接，待1#与2#台车间距等于管线长度时，4#、3#、2#台车按顺序与1#台车进行拼装，并拆除管线，5#台车从出土口位置下井；皮带机出口平台安装到5#台车原位置；5#台车与4#台车进行拼装连接；盾构机完成拼装后进行调试，恢复正常推进。
[0032]本实施方案中，最先偏移的盾牌尾翼H，盾体所对应的圆心角α，割线始发轴线与线路设计轴线间矢距δ，预偏角θ存在如下关系：
[0033]H＝Lsinθ
[0034]α＝2θ
[0035][0036]θ＝sin
‑1(L/2R)
[0037]其中L为刀盘加盾体总长，R为线路曲线半径。
[0038]本实施方案中，盾构施工测量包括盾构始发测量、盾构掘进测量、盾构接收测量、联络通道施工测量和陀螺仪定向。
[0039]本实施方案中，盾构始发测量包括始发洞门钢环测量、割线始发基座定位测量、反力架定位测量、盾构机初始姿态校核和盾构导向系统初始测量。
[0040]始发洞门钢环测量：利用联系测量传递至井下的平面控制点和高程控制点进行设站，按“米”字型测出成型洞门钢环一圈的三维坐标，采用圆心拟合的方法计算出洞门钢环的中心点位平面坐标和高程，然后和设计进行对比计算出洞门钢环的平面偏差值和高程偏差值。
[0041]割线始发基座定位测量：本盾构区间在450m小半径曲线段始本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小半径曲线段大坡度盾构分体施工方法，其特征在于，该施工方法包括如下步骤：1)完成盾构施工测量后，4#、3#、2#台车依次下井组装，盾构机推进至小里程端头位置，从4#台车接入进水管，出水管，污水管，高压电缆，4#台车尾端距离小里程端头0.3m，台车附属设施连接桥、螺旋机、盾体和刀盘依次下井组装，连接管路；2)1#台车从出土口位置下井，并与连接桥组装连接，始发阶段从1#台车尾部出土，皮带机与1#台车尾部连接，进行出土，使用工装固定支撑；3)盾构机参数确定，盾构机按照设计曲线线路的切线方向始发，确定参数包括：最先偏移的盾牌尾翼H，盾体所对应的圆心角α，割线始发轴线与线路设计轴线间矢距δ，预偏角θ；4)盾构机初始姿态校核，盾构机初始姿态测量分别是盾构机水平偏航角、俯仰角和扭转角。5)盾构机准备始发，4#、3#、2#台车位置保持不动，1#台车向前掘进，1#与2#台车使用管线连接，待1#与2#台车间距等于管线长度时，4#、3#、2#台车按顺序与1#台车进行拼装，并拆除管线，5#台车从出土口位置下井；皮带机出口平台安装到5#台车原位置；5#台车与4#台车进行拼装连接；盾构机完成拼...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪小路，李博，张坤，于全良，刘克强，李大龙，冯宇，陈伟伟，王嘉仁，宋杰，
申请(专利权)人：中交一公局第八工程有限公司，
类型：发明
国别省市：