一种非正线盾构始发条件下狭小空间渣土及管片运输方法

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种非正线盾构始发条件下狭小空间渣土及管片运输方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，城市地下轨道交通工程成为缓解城市交通压力的重要渠道。其中利用盾构法施工的地下轨道交通运输网络，也向着更难更复杂的方向发展。

受城市地形、征拆、周边环境等条件的约束，盾构无法正常始发，仅可利用非正线狭小窗口进行始发，且狭小空间同时成为盾构掘进过程中渣土及管片运输的最大制约因素。侧向平移始发条件的盾构工程，盾构管片运输与渣土运输存在相互制约的关系，造成投入成本较高、施工工效极低等问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是最接近的现有技术。

发明内容

本发明的目的是解决上述的不足，提供一种非正线盾构始发条件下狭小空间渣土及管片运输方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种非正线盾构始发条件下狭小空间渣土及管片运输方法，包括如下步骤：

S1、运输准备：

S1.1、在左线区间与右线区间内分别铺设第一正线轨道和第二正线轨道，并在第一正线轨道和第二正线轨道上分别安装电瓶车编组；

S1.2、在盾构始发井与第一横通道内铺设第一运输轨道，并在第一运输轨道上安装用于运输管片的第一平移小车；

S1.3、在盾构出土井与第二横通道内铺设第二运输轨道，并在第二运输轨道上安装用于运输放置渣土的渣土斗的第二平移小车；

S1.4、在第一横通道和第二横通道内分别设置有提升结构；

S1.5、在盾构始发井和盾构出土井内分别安装用于与第一平移小车和第二平移小车通过钢丝绳连接的卷扬机；

S2、管片运输：

S2.1、利用地面龙门吊起吊管片经盾构始发井放置于第一平移小车上，第一平移小车将管片运输至第一运输轨道上；

S2.2、通过提升结构将起吊管片将管片转移至第一正线轨道上的电瓶车编组上；

S2.3、电瓶车编组携带管片在第一正线轨道上移动，将管片运输至盾构区间内，用于盾构掘进管片拼装；

S3、渣土运输：

S3.1、位于第二正线轨道上的电瓶车编组自盾构区间内将携带渣土的渣土斗运输至第二运输轨道上；

S3.2、通过提升结构起吊渣土斗将渣土斗转移至第二平移小车上；

S3.3、位于盾构出土井内的卷扬机通过钢丝绳将第二平移小车拖曳至盾构出土井内；

S3.4、利用地面龙门吊将盾构出土井内的渣土斗起吊，之后将其运送至渣坑内。

进一步的，所述电瓶车编组包括电瓶车机头、砂浆车、用于携带渣土斗的渣土车和用于携带管片的管片车。

进一步的，所述提升结构包括设置在在第一横通道和第二横通道内侧墙上的预埋钢板、设置在在第一横通道和第二横通道的顶部的单轨提升架和设置在所述单轨提升架上的提升机，单轨提升架的支撑腿焊接在预埋钢板上。

进一步的，所述第一运输轨道和所述第二运输轨道与所述第一正线轨道和所述第二正线轨道的交叉位置设置“十”字交叉轨道。

进一步的，在所述S2.3之后，电瓶车编组将管片送入盾构区间后，电瓶车编组移动至第一运输轨道处，用于接收下一批经第一平移小车运输的管片。

进一步的，在所述S3.4之后，通过地面龙门吊将渣土斗送回盾构出土井内的第二平移小车上，并在提升结构的作用下，将渣土斗转移至电瓶车编组上，电瓶车编组将带动渣土斗移动至盾构区间。

对比现有技术，本发明具有如下的有益效果：本发明通过地面龙门吊配合第一平移小车、第一运输轨道和第一正线轨道，从而方便在狭小空间内经盾构始发井将盾构工作需要使用的管片运输至盾构区间，并且通过地面龙门吊配合第二平移小车、第二运输轨道和第二正线轨道，能够在狭小空间内将盾构过程中产生的渣土经第二正线轨道输送至盾构出土井；即管片的运输与渣土的运输之间不会相互制约，并且解决了狭小空间盾构施工的运输难题，从而方便了狭小空间盾构工作的进行；

本发明工艺巧妙、便于施工、充分利用地下的有限空间，减少了外部条件的限制，极大的提高了施工功效、减少了施工工期、保证了施工安全。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的俯视剖视示意图。

图2为本发明一实施例的主视剖视示意图。

图3为本发明一实施例的盾构始发井的侧视剖视示意图。

图4为本发明一实施例的盾构出土井的测试剖视示意图。

图中：1、左线区间；2、右线区间；11、第一正线轨道；21、第二正线轨道；3、电瓶车编组；4、盾构始发井；41、第一横通道；42、第一运输轨道；43、第一平移小车；44、管片；5、盾构出土井；51、第二横通道；52、第二运输轨道；53、第二平移小车；54、渣土斗；6、提升结构；45、卷扬机；7、地面龙门吊；31、电瓶车机头；32、砂浆车；33、渣土车；34、管片车；61、预埋钢板；62、单轨提升架；63、提升机；46、“十”字交叉轨道；8、盾构区间。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4。

本发明非正线盾构始发条件下狭小空间渣土及管片运输方法，包括如下步骤：

S1、运输准备：

S1.1、在左线区间1与右线区间2内分别铺设第一正线轨道11和第二正线轨道21，并在第一正线轨道11和第二正线轨道21上分别安装电瓶车编组3；

S1.2、在盾构始发井4与第一横通道41内铺设第一运输轨道42，并在第一运输轨道42上安装用于运输管片44的第一平移小车43；

S1.3、在盾构出土井5与第二横通道51内铺设第二运输轨道52，并在第二运输轨道52上安装用于运输放置渣土的渣土斗54的第二平移小车53；

S1.4、在第一横通道41和第二横通道51内分别设置有提升结构6；

S1.5、在盾构始发井4和盾构出土井5内分别安装用于与第一平移小车43和第二平移小车53通过钢丝绳连接的卷扬机45；

S2、管片44运输：

S2.1、利用地面龙门吊7起吊管片44经盾构始发井4放置于第一平移小车43上，第一平移小车43将管片44运输至第一运输轨道42上；

S2.2、通过提升结构6将起吊管片44将管片44转移至第一正线轨道11上的电瓶车编组3上；

S2.3、电瓶车编组3携带管片44在第一正线轨道11上移动，将管片44运输至盾构区间8内，用于盾构掘进管片44拼装；

S3、渣土运输：

S3.1、位于第二正线轨道21上的电瓶车编组3自盾构区间8内将携带渣土的渣土斗54运输至第二运输轨道52上；

S3.2、通过提升结构6起吊渣土斗54将渣土斗54转移至第二平移小车53上；

S3.3、位于盾构出土井5内的卷扬机45通过钢丝绳将第二平移小车53拖曳至盾构出土井5内；

S3.4、利用地面龙门吊7将盾构出土井5内的渣土斗54起吊，之后将其运送至渣坑内。

在一实施例中，所述电瓶车编组3包括电瓶车机头31、砂浆车32、用于携带渣土斗54的渣土车33和用于携带管片44的管片车34。这样设计，通过设置电瓶车机头31，方便带动渣土车33、砂浆车32和管片车34移动，并且方便了渣土和管片44的运输，并且方便了盾构掘进工作的进行。

在一实施例中，所述提升结构6包括设置在在第一横通道41和第二横通道51内侧墙上的预埋钢板61、设置在在第一横通道41和第二横通道51的顶部的单轨提升架62和设置在所述单轨提升架62上的提升机63，单轨提升架62的支撑腿焊接在预埋钢板61上。这样设计，可以减小盾构井横通道平缓拱部的拉裂风险，并且能够保证单轨提升架62装置的强度和稳定性。

在一实施例中，所述第一运输轨道42和所述第二运输轨道52与所述第一正线轨道11和所述第二正线轨道21的交叉位置设置“十”字交叉轨道46。这样设计，能够有利于第一平移小车43和第二平移小车53在第一运输轨道42和第二运输轨道52上的移动，并且有利于电动车编组在第一正线轨道11和第二正线轨道21上的移动，方便管片44和渣土的运输。

在一实施例中，在所述S2.3之后，电瓶车编组3将管片44送入盾构区间8后，电瓶车编组3移动至第一运输轨道42处，用于接收下一批经第一平移小车43运输的管片44。这样设计，方便电瓶车编组3实现管片44的持续运输。

在一实施例中，在所述S3.4之后，通过地面龙门吊7将渣土斗54送回盾构出土井5内的第二平移小车53上，并在提升结构6的作用下，将渣土斗54转移至电瓶车编组3上，电瓶车编组3将带动渣土斗54移动至盾构区间8。这样设计，方便电瓶车编组3实现对渣土的持续运输。

使用过程：

1、管片44运输：

地面龙门吊7吊起管片44，将管片44送入盾构始发井4内的第一平移小车43上，第一平移小车43在移动至第一运输轨道42与第一正线轨道11之间的“十”字交叉轨道46附近，经第一横通道41内的提升机63对管片44进行提升，将管片44转移至第一正线轨道11上的管片车34上，之后在电瓶车机头31的作用下带动管片车34移动至第一正线轨道11一端的盾构区间8内，盾构过程中利用运输的管片44进行盾构掘进管片44拼装；

当管片44运输之后，盾构始发井4内的卷扬机45通过钢丝绳拉动第一平移小车43，将第一平移小车43送回盾构始发井4内，用于接收地面起吊机起吊的下一批管片44，管片车34在电瓶车机头31的作用下自盾构区间8移动至第一正线轨道11与第一运输轨道42之间的“十”字交叉轨道46附近，用于接收第一平移小车43上的管片44；

2、渣土运输：

位于第二正线轨道21上的渣土车33携带渣土斗54在盾构区间8内接收盾构过程中产生的渣土，在电瓶车机头31的作用下带动渣土车33携带渣土斗54移动至第二运输管道与第二正线轨道21之间的“十”字交叉轨道46附近，第二横通道51内的提升机63对渣土斗54进行提升并将其转移至第二平移小车53，盾构出土井5内的卷扬机45通过钢丝绳拉动第二平移小车53直至第二平移小车53进入盾构出土井5内，位于地面的地面龙门吊7的吊钩进入盾构出土井5内将携带渣土的渣土斗54起吊，之后对渣土斗54内的渣土倾倒在渣坑内；

地面龙门吊7将倾倒渣土后的渣土斗54送入盾构出土井5内的第二平移小车53上，第二平移小车53在第二运输轨道52上移动至第二运输轨道52与第二正线轨道21之间的“十”字交叉轨道46附近，第二横通道51内的提升机63将第二平移小车53上的渣土斗54转移至渣土车33上，之后在电瓶车机头31的作用下将渣土车33带动至第二正线轨道21一端的盾构区间8内，运输下一波渣土。

广州地铁13号线二期六项目部彩虹桥站～纪念堂站区间原设计均采用盾构法施工，计划2019年开始施工。因彩虹桥站进度缓慢，至2022年方可提供施工场地；且从彩虹桥站始发后需下穿绿化大厦、园林建筑公司等建构筑物，有65根桩侵入隧道，盾构磨桩风险大、施工困难。故彩虹桥站至园林建筑公司区段变更为暗挖法施工，在园林公司等建构筑物后侧，增设盾构井、出土井用于盾构始发、出渣；又因其周边因存在综合管廊、地铁11号线、驷马涌箱涵等结构影响，新增盾构井、出土井设置在正线区间左侧，由横通道连接竖井及正线。

盾构井为盾构始发井，盾构井围护结构尺寸16.5m×13.1m，基坑开挖深度约26.7m。围护结构采用采用1000mm厚地下连续墙，基坑设置4道混凝土环框梁，最大环框梁宽度1800mm，竖井净空11.5×7.5m。出土井围护结构尺寸11.5m×9.0m，共6幅地下连续墙，设计墙厚1000mm，基坑深度26.7m，最大环框梁宽度1000mm，竖井净空7.5m×5m。盾构井、出土井均通过横通道与区间正线相连接，盾构井横通道净空9.7m×9.5m，出土井横通道净空6m×7.2m。

本发明针对技术难点，通过狭小空间管片运输和渣土运输方法在非正线盾构井中的应用研究，实现了狭小空间内非正线车站盾构分体始发，节约了工期和经济的双重成本，

本发明整体技术在广州地铁十三号线二期工程6区段得到了成功应用并发挥了重要作用，所获成果对以后城市地铁建设中盾构区间非正线盾构井始发及掘进施工中具有现实指导意义，对其非正线异型盾构井施工控制及工效提升方面具有良好借鉴效应。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。