盾構平移過站反力系統的製作方法

2023-05-01 06:59:46

專利名稱：盾構平移過站反力系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種盾構平移過站反力系統，屬於隧道建設領域。
背景技術：
目前，盾構平移過站的動力以及相應的反力系統主要有以下幾種形式
1、利用卷揚機提供盾構平移過站的動力，則相應的反力是由靠卷揚機與車站底板的固 定連接來提供。根據盾構平移過站的距離，可能需要多次移動卷揚機，進行多次的卷揚機與 底板之間的固定連接。採用這種方式，每一次卷揚機與底板之間的固定連接較為繁瑣，每次 連接所需要的時間長，且對卷揚機與底板之間的固定連接的可靠性要求高。2、利用安裝液壓千斤頂來提供盾構過站的動力。一般在盾構的兩側各安裝一隻 100噸或200噸的液壓千斤頂，再將盾構過站的反力系統(後靠)焊接在車站底板上的預埋 件上，每次千斤頂完成一個循環的頂進後，將該反力系統切割下來，移到前面的預埋件處進 行第二次的焊接。但是，這種反力系統需要在施工車站底板時安放好預埋件，預埋件的尺寸 和強度需要滿足焊接盾構過站反力系統(後靠)的要求，工作量大，並且需要提前與車站施 工方進行協調，施工不夠靈活；同時，反力系統與預埋件的焊接要求高，焊縫的強度必須滿 足盾構平移過站的動力需求，每條焊縫如果要達到足夠的強度要求，每次焊接的時間較長， 影響工期；另外，完成一個頂進循環後，切割反力系統移到前方再次焊接的時間也較長。3、利用盾構自身的千斤頂頂力提供盾構過站的動力。採用澆注導臺、後靠反力孔， 在反力孔內插入反立柱，在反立柱與盾構盾尾之間拼裝半環管片的方式來提供盾構過站的 反力。採用這種方式，盾構過站需要澆注導臺、反力孔，施工工期長，費用高；並且，盾構與導 臺之間的摩阻力高，對反力孔、反立柱等反力系統的強度要求高；同時，每次盾構的平移需 要拼裝半環管片，所用的時間長、人工多。因此，本領域的技術人員致力於開發一種操作簡單、施工速度快的盾構反力系統。

發明內容
有鑑於現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、 施工速度快的盾構平移過站反力系統。為實現上述目的，本發明提供了一種盾構平移過站反力系統，包括基座軌道；設置 在盾構主機內的盾構千斤頂；所述基座軌道與基座軌道鋼板固定連接；所述基座軌道鋼板 沿軌道方向間隔設置有帶螺紋的定位銷；該反力系統還包括行走反力架；所述行走反力架 通過定位銷與所述基座軌道固定連接；所述行走反力架相對盾構主機一側固定連接有與所 述盾構千斤頂相對應的第一傳力杆。較佳的，該反力系統還包括間隔設置在所述行走反力架遠離盾構主機一側的軌道 連接板；所述軌道連接板通過定位銷經固位螺母與所述基座軌道固定連接；所述軌道連接 板與所述行走反力架之間固定連接有後支撐。較佳的，所述第一傳力杆上連接有第二傳力杆；較佳的，所述第一傳力杆與所述第二傳力杆之間通過法蘭連接。較佳的，所述第一傳力杆和第二傳力杆與所述盾構千斤頂同軸設置。較佳的，所述定位銷直徑為50mm，高100mm，在所述基座軌道鋼板沿軌道方向每隔 50cm設置一個。較佳的，所述軌道連接板通過8個定位銷經固位螺母與所述基座軌道固定連接。較佳的，所述行走反力架為倒「T」形，其底座與所述基座軌道固定連接；較佳的， 所述行走反力架底座與所述基座軌道之間通過定位銷經固位螺母固定連接；更佳的，所述 行走反力架底座通過8個定位銷經固位螺母與所述基座軌道固定連接。本發明的有益效果是
(1)反力系統安裝速度快該反力系統在完成一個循環的盾構平移後，只需要利用盾構 自身的雙梁系統向前吊運，吊運至指定位置後，將行走反力架和軌道連接板的定位螺母再 次擰緊即可；
(2)承受的反力大，可靠度高由於盾構千斤頂的頂力通過由DN300X20的厚壁鋼管制 作的第一傳力杆件和第二傳力杆件6傳到行走反力架和軌道連接板上，反力再通過行走反 力架和軌道連接板與特製的基座軌道之間的16隻Φ50πιπι、高IOcm帶螺紋的定位銷上，最後 將反力傳到底板上。按Q345鋼材的抗剪承載力為155N/mm2計算，每隻定位銷的抗剪能力 為30. 4噸，16隻定位銷可以滿足487噸的反力，足以滿足盾構平移過站的反力需要；
(3)需要的工具設備少只需要兩個扳手鬆緊螺母即可，無需電焊機、切割機等其他大 型設備；
(4)操作人員少吊運反力架、螺栓擰緊只需要兩個人便可以完成，大大減少了操作人
員；
總之，本發明盾構不斷電，盾構主機與後配套車架整體平移過站時，安裝速度快，盾構 平移過站速度快，操作人員少、應用的設備少。以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以 充分地了解本發明的目的、特徵和效果。


圖1是本發明實施例1的結構示意圖； 圖2是圖1的基座軌道的結構示意圖3是圖2的橫剖面圖； 圖4是圖1中行走反力架的結構示意圖； 圖5是圖3的左視圖； 圖6是本發明盾構進洞的工作狀態示意圖； 圖7是本發明實施例2的結構示意圖； 圖8是本發明實施例3的結構示意圖； 圖9是本發明實施例3的工作狀態示意圖； 圖10是本發明實施例3的工作狀態示意圖； 圖11是本發明實施例3的工作狀態示意圖； 圖12是本發明實施例3的工作狀態示意圖。
具體實施例方式實施例1 如圖1至圖3所示，一種盾構平移過站反力系統，包括基座軌道1和設 置在盾構主機9內的盾構千斤頂8，基座軌道1採用2條50kg/m的軌道，該軌道是焊接在 寬35cm，厚3cm的基座軌道鋼板10上。基座軌道鋼板10沿軌道方向間隔設置有帶螺紋的 定位銷11。定位銷11直徑為50mm，高100mm，採用Q345B級鋼材製作，在每個基座軌道鋼板 10沿軌道方向每隔50cm設置一個。該反力系統還包括倒「T」形的行走反力架4，如圖4和圖5所示。行走反力架4的 底部具有8隻定位銷孔，與基座軌道1上的定位銷11孔位相匹配，採用固位螺母7擰緊固 定。行走反力架採用厚鋼板焊接而成倒「T」形，高度為IOOOmm左右，與盾構主機9最底部 的盾構千斤頂8高度相匹配。行走反力架4相對盾構主機9 一側設置有與盾構千斤頂8相對應的第一傳力杆5。 第一傳力杆件5由DN300X20的厚壁鋼管制作，與行走反力架4牢固連接，組成一體。反力系統工作時，按如下步驟進行
(1)在車站底板上鋪設兩根與基座軌道鋼板10固定連接的基座軌道1，在基座軌道1 上布設帶走輪的盾構基座13，盾構主機9進洞後，盾構主機9完全被接收到帶走輪的盾構基 座13上，並將盾構主機9與盾構基座13可靠連接，如圖6所示。(2)將第一傳力杆5頂在最後一環管片的底部，將盾構千斤頂8頂在第一傳力杆5 上，從而將盾構向前推進，待盾構千斤頂8伸到最長後，回縮千斤頂，同時搭設車架平臺。(3)利用盾構雙梁17將行走反力架4利用固位螺母7將其固定在基座軌道1的定 位銷11上，將第一傳力杆5安裝在行走反力架4上。如圖1所示，在推進模式下伸出盾構 千斤頂8，從而繼續將盾構主機9頂進。(4)縮回盾構千斤頂8，將行走反力架4和第一傳力杆件5組成的整體與基座軌道 1分離，然後利用盾構雙梁17向前移動後再次安裝在基座軌道1上，將盾構千斤頂8頂住第 一傳力杆5以使盾構主機前進，同時搭設車架平臺15，循環本步驟，最終將盾構主機平移至 指定的位置，準備盾構的二次出洞。實施例2 如圖7所示，本實施例與實施例1所不同的是，反力系統還包括軌道連 接板2，軌道連接板2是由厚的鋼板焊接而成，高度為200mm。軌道連接板2設置在行走反 力架4遠離盾構主機9的一側。軌道連接板2的底部有8隻定位銷孔，與基座軌道1上的 定位銷11的孔位相匹配，採用固位螺母7擰緊固定。軌道連接板2與倒「T」形行走反力架 4的底座之間通過銷軸12固定連接有後支撐3。本實施例的其他結構與實施例1相同。本實施例的工作原理與實施例1相同，但由於設置有軌道連接板2和後支撐3，因 此盾構千斤頂8的作用於行走反力架4的力可通過後支撐3、軌道連接板2傳遞到基座軌道 1上，因此反力系統可承受的反力更大，可靠性也更高。實施例3 如圖8所示，本實施例與實施例2的結構基本相同，所不同的是第一傳 力杆5上法蘭連接有第二傳力杆6，二者用楔銷固定，使第一傳力杆5和第二傳力杆6的縱 向位置與盾構主機9最底部的盾構千斤頂8沿軸線方向保持一致，因此受力後不會產生偏 心彎矩。第二傳力杆6由DN300X20的厚壁鋼管制作。
在其他具體實施方式
中，在滿足使用性能的前提下，也可以在第二傳力杆6上按 照同樣的方式設置第三傳力杆，依次類推，以使盾構主機獲得更大的前進行程。本實施例的其他結構與實施例2相同。本實施例按如下步驟工作
(1)在車站底板上鋪設兩根與基座軌道鋼板10固定連接的基座軌道1，在基座軌道1 上布設帶走輪的盾構基座13，盾構主機9進洞後，盾構主機9完全被接收到帶走輪的盾構基 座13上，並將盾構主機9與盾構基座13可靠連接，如圖6所示。(2)將第一傳力杆5頂在最後一環管片的底部，將盾構千斤頂8頂在第一傳力杆5 上，從而將盾構向前推進，待盾構千斤頂8伸到最長後，回縮千斤頂。(3)將第二傳力杆6與第一傳力杆5用法蘭連接後，仍然頂在最後一環管片的底 部，將盾構千斤頂8頂在第二傳力杆6上，將盾構繼續向前推進，同時搭設車架平臺。(4)利用盾構雙梁17將行走反力架4和軌道連接板2利用固位螺母7將其固定在 基座軌道1的定位銷11上，將第一傳力杆5焊接在行走反力架4上如圖9所示。(5)用銷軸12將後支撐3安裝在行走反力架4和軌道連接板2之間，使得行走反 力架4承受的反力可以通過後支撐3傳遞給軌道連接板2。(6)如圖10所示，在推進模式下伸出盾構千斤頂8，向第一傳力杆5施加作用力， 以使盾構主機9被頂進。(7)如圖11所示，回縮盾構千斤頂8，將第二傳力杆6與第一傳力杆5用楔銷進行
法蘭連接。(8)如圖12所示，再次在推進模式下伸出盾構千斤頂8，向第二傳力杆6施加作用 力，以使盾構主機9再向前頂進，完成一個頂進循環。(9)卸下第二傳力杆6，將行走反力架4、第一傳力杆5、後支撐3以及軌道連接板 2組成的整體利用盾構雙梁17向前移動後再次安裝在特製基座軌道1上，同時搭設車架平 臺15。循環上述步驟(6)至(9)，最終將盾構主機平移至指定的位置，準備盾構的二次出 洞。以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術無需創 造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員 依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術 方案，皆應在由權利要求書所確定的保護範圍內。
權利要求
一種盾構平移過站反力系統，包括基座軌道(1)；設置在盾構主機(9)內的盾構千斤頂(8)；其特徵是所述基座軌道(1)與基座軌道鋼板(10)固定連接；所述基座軌道鋼板(10)沿軌道方向間隔設置有帶螺紋的定位銷(11)；該反力系統還包括行走反力架(4)；所述行走反力架(4)通過定位銷(11)與所述基座軌道(1)固定連接；所述行走反力架(4)相對盾構主機(9)一側固定連接有與所述盾構千斤頂(8)相對應的第一傳力杆(5)。
2.如權利要求1所述的盾構平移過站反力系統，其特徵是該反力系統還包括間隔設 置在所述行走反力架(4 )遠離盾構主機(9 ) 一側的軌道連接板(2 )；所述軌道連接板(2 )通 過定位銷(11)經固位螺母(7)與所述基座軌道(1)固定連接；所述軌道連接板(2)與所述 行走反力架(4)之間固定連接有後支撐(3)。
3.如權利要求1所述的盾構平移過站反力系統，其特徵是所述第一傳力杆(5)上連接 有第二傳力杆(6)。
4.如權利要求3所述的盾構平移過站反力系統，其特徵是所述第一傳力杆(5)與所述 第二傳力杆(6)之間通過法蘭連接。
5.如權利要求3所述的盾構平移過站反力系統，其特徵是所述第一傳力杆(5)和第二 傳力杆(6)與所述盾構千斤頂(8)同軸設置。
6.如權利要求1所述的盾構平移過站反力系統，其特徵是所述定位銷(11)直徑為 50mm，高100mm，在所述基座軌道鋼板(10)沿軌道方向每隔50cm設置一個。
7.如權利要求2所述的盾構平移過站反力系統，其特徵是所述軌道連接板(2)通過8 個定位銷(11)經固位螺母(7 )與所述基座軌道(1)固定連接。
8.如權利要求1所述的盾構平移過站反力系統，其特徵是所述行走反力架(4)為倒 「T」形，其底座與所述基座軌道(1)固定連接。
9.如權利要求7所述的盾構平移過站反力系統，其特徵是所述行走反力架(4)底座與 所述基座軌道(1)之間通過定位銷(11)經固位螺母(7)固定連接。
10.如權利要求8的盾構平移過站反力系統，其特徵是所述行走反力架(4)底座通過 8個定位銷(11)經固位螺母(7 )與所述基座軌道(1)固定連接。
全文摘要
本發明公開了一種盾構平移過站反力系統，包括基座軌道(1)；設置在盾構主機(9)內的盾構千斤頂(8)；所述基座軌道(1)與基座軌道鋼板(10)固定連接；所述基座軌道鋼板(10)沿軌道方向間隔設置有帶螺紋的定位銷(11)；該反力系統還包括行走反力架(4)；所述行走反力架(4)通過定位銷(11)與所述基座軌道(1)固定連接；所述行走反力架(4)相對盾構主機(9)一側固定連接有與所述盾構千斤頂(8)相對應的第一傳力杆(5)。這種反力系統安裝速度快，使盾構平移過站速度快，操作人員少、應用的設備少。
文檔編號E21D9/00GK101922295SQ20101025994
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月23日 優先權日2010年8月23日
發明者馮一輝, 孟俊, 漆世虎, 王學文, 王鐵, 金正國 申請人:上海市第一市政工程有限公司