一种分体始发盾构机的支撑平台及其搭建方法

技术领域

本发明涉及电力管廊盾构工程技术领域，尤其涉及一种分体始发盾构机的支撑平台及其搭建方法。

背景技术

盾构机由盾体和若干节后配套台车组成，一般根据工作井尺寸及结构形式采用整体和分体两种始发方式。常规盾构始发井为了便于组装盾构机和布置后配套台车，在设计阶段就考虑盾构机自重和组装的场地要求，在工作井底部直接铺设轨枕和轨道用于后配套台车和电瓶车运行，盾体则放置于井口始发基座上，满足盾构始发后与洞门设计轴线相拟合。

但是受复杂的周边环境及施工场地狭小等因素的影响,盾构工程中经常会出现盾构始发工作井的结构长度小于盾构机总长度的情况，致使盾构机及后配套设备不能一次性安装到位。

另外盾构机整机总重量在500t以上，在狭小空间内支撑盾构机无法满足始发要求，且支撑稳定性较差，对盾构下井调试带来众多不便，从而增大成本延长工期。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题而提供一种在使用时托架抬高消除工作井底板与始发洞门的高差，保证盾构机拟合设计轴线，且抬高后即满足盾构机台车轨距，又满足单轨、双轨运行，布置到位后无需二次调整，极大的提高了施工效率，保证施工进度的分体始发盾构机的支撑平台及其搭建方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种分体始发盾构机的支撑平台，包括支撑平台本体，所述支撑平台本体包括用于支撑的钢管，所述钢管的底部通过地脚螺栓固定在工作井内，所述钢管的顶部设有钢板，钢板的表面设有型钢，所述型钢上设有钢轨枕和加筋板，所述钢轨枕上设有走道板，所述加筋板上设有钢轨，所述工作井内设有多个台车，台车沿着钢轨移动。

优选的，所述工作井内还设有盾构机本体，所述盾构机本体设在始发洞门的正下方，所述盾构机本体通过混凝土墩支撑，所述支撑平台本体设在混凝土墩的后侧，工作井内的台车通过连接桥与盾构机本体连接。

优选的，所述钢轨的一侧设有循环水箱，另一侧设有下井爬梯，所述钢轨在远离盾构机本体的一端设有卷扬机。

优选的，台车上设有出渣溜槽，所述出渣溜槽向电瓶车方向倾斜，所述电瓶车沿着单轨移动。

优选的，所述混凝土墩上设有始发托架，所述盾构机本体通过始发托架设在混凝土墩上，所述始发托架整体抬高700mm。

优选的，所述钢轨在靠近盾构机本体的两侧设有反力架。

一种分体始发盾构机的支撑平台的搭建方法，包括如下步骤： S1：根据洞门钢环与工作井底板的高差计算出后配套台车支撑平台所需高度；S2：根据尺寸加工所需材料；S3：始发托架安装；S4：盾构机本体吊装； S5：反力架加固。

优选的，所述步骤S3中，始发托架安装位置按照测量放样的基线，吊入井下就位，测量二次复核定位，完成后进行始发托架整体加固，保证托架四周均有支撑，托架稳固无错动，始发托架加固完成后方可进行盾构机主机的吊装。

优选的，所述步骤S4中，盾构施工场地、盾构始发工作井及盾构机吊装的准备工作完成后进行盾构机本体吊装，先将盾构的前盾、中盾、刀盘依次吊装到位后,在将螺旋输送机及盾尾、连接桥架、第一节台车吊装下井,随后将第2、第5节台车依次下井组装，始发井右侧布置第3号、第4号、第6号台车，第2号台车与第3号台车在井下即可完成管路、线缆连接。

优选的，所述步骤S5中，反力架端面与始发基座水平轴垂直，并与始发基座的垂直面平行，所述反力架包括两侧各四道φ609的支撑，斜撑与底板通过预埋件进行加固。

本发明公开的一种分体始发盾构机的支撑平台及其搭建方法，包括支撑平台本体，所述支撑平台本体包括用于支撑的钢管，所述钢管的底部通过地脚螺栓固定在工作井内，所述钢管的顶部设有钢板，钢板的表面设有型钢，所述型钢上设有钢轨枕和加筋板，所述钢轨枕上设有走道板，所述加筋板上设有钢轨，所述工作井内设有多个台车，台车沿着钢轨移动；与现有技术相比，该分体始发盾构机的支撑平台及其搭建方法具有以下有益效果：1、使用时托架抬高消除工作井底板与始发洞门的高差，保证盾构机拟合设计轴线；2、抬高后即满足盾构机台车轨距，又满足单轨、双轨运行，布置到位后无需二次调整，极大的提高了施工效率，保证施工进度；3、支撑平台与反力架的结构配合，增大整体稳定性，避免盾构机始发受力太大导致支撑不牢固。

附图说明

图1为本发明中工作井的示意图。

图2为本发明中工作井的内部结构示意图一。

图3为本发明中工作井的内部结构示意图二。

图4为本发明中分体始发盾构机及台车布置示意图。

图5为本发明中支撑平台本体的结构示意图。

图6为本发明中出渣示意图。

图7为本发明中反力架的结构示意图。

图中：1、工作井；101、盾构机本体；2、始发洞门；3、始发托架；4、支撑平台本体；41、钢管；42、地脚螺栓；43、钢筋；44、角钢；45、钢板；46、型钢；47、钢轨枕；48、加筋板；49、走道板；5、钢轨；6、反力架；61、斜撑；7、卷扬机；8、循环水箱；9、下井爬梯；10、台车；11、出渣溜槽；12、单轨。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。附图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

请参照图1-7，一种分体始发盾构机的支撑平台，包括支撑平台本体4，所述支撑平台本体4包括用于支撑的钢管41，所述钢管41的底部通过地脚螺栓42固定在工作井1内，所述钢管41的顶部设有钢板45，钢板45的表面设有型钢46，所述型钢46上设有钢轨枕47和加筋板48，所述钢轨枕47上设有走道板49，所述加筋板48上设有钢轨5，所述工作井1内设有多个台车，台车沿着钢轨5移动；其中中间两个钢管之间通过交错的钢筋焊接支撑，外侧的钢管之间通过交错的角钢焊接支撑，用于增大整体强度。

其中所述工作井1内还设有盾构机本体101，所述盾构机本体101设在始发洞门2的正下方，所述盾构机本体通过混凝土墩支撑，所述支撑平台本体4设在混凝土墩的后侧，工作井1内的台车通过连接桥与盾构机本体连接。

所述混凝土墩上设有始发托架3，所述盾构机本体101通过始发托架3设在混凝土墩上，所述始发托架3整体抬高700mm，抬高后即满足盾构机台车规矩，又可以满足单瓶车单轨、双轨运行，能够使双轨一次布置到位无需二次调整，同时满足电力管廊盾构盾体和后配套拖车重量；也就是说始发托架的抬高，能够消除工作井底板与始发洞门的高差，保证盾构机拟合设计轴线。

在本实施例中，所述钢轨5的一侧设有循环水箱8，另一侧设有下井爬梯9，所述钢轨5在远离盾构机本体的一端设有卷扬机7；台车上设有出渣溜槽11，所述出渣溜槽11向电瓶车方向倾斜，所述电瓶车沿着单轨12移动，在掘进工作时，掘进的渣料通过台车和出渣溜槽11进入电瓶车内，电瓶车沿着单轨移动输送。

由于盾构始发所需的推力较大，为保证整体稳定，在所述钢轨5在靠近盾构机本体的两侧设有反力架6，反力架6采用4道φ609的斜撑61，斜撑与底板通过预埋件进行加固。

本发明还公开一种分体始发盾构机的支撑平台的搭建方法，包括如下步骤： S1：根据洞门钢环与工作井底板的高差计算出后配套台车支撑平台所需高度；S2：根据尺寸加工所需材料；所用材料主要为φ194钢管、50角钢、150H型钢、10mm钢板、φ14地脚螺栓、φ28mm螺纹钢等，盾构机台车轨距2180mm，电瓶车轨距970mm，支撑平台宽3.5m，长40m，用于支撑盾构机连接桥、后配套及电瓶车等设备自重及正常运行，既满足盾构机台车轨距，又可以满足电瓶车单轨，双轨运行，支腿位置按双轨一次布置到位，不需要二次调整。支撑平台材料加工及焊接要求如下：

切割（下料）：包括气割和剪切，切割前应对板材或型材进行矫平矫直；

组装：构件整体组装，组装前必须放大样，点焊后才能正式焊接成型，焊接成型后进行检验、矫正；

焊接：焊接人员均持证上岗。焊接后焊工进行外观检测，然后进行局部变形矫正；

矫正：矫正工作贯穿钢结构制作的整个过程，从下料前到下料，组装焊接均应矫正，以确保构件尺寸、形状满足规范要求；

表面处理:加工后的零件、部件、构件均有专人去除毛剃、焊渣、飞溅物、污垢等，并进行表面检查；

安装加固：根据设计图纸将各加工件放置到位并加固，加固完成后需质检人员验收合格后方可进行下一步的施工； S3：始发托架安装；始发托架安装位置按照测量放样的基线，吊入井下就位，测量二次复核定位，完成后进行始发托架整体加固，保证托架四周均有支撑，托架稳固无错动，始发托架加固完成后方可进行盾构机主机的吊装；始发托架采用钢结构形式，主要承受盾构的重力和始发推进时的摩擦力。由于盾体较重，始发必须具有足够的强度和刚度。盾构组装前，依据隧道设计轴线、洞门位置及盾构的尺寸，然后反推出托架的空间位置。始发架安装位置按照测量放样的基线，定位段加固结实，基座上单独的轨道按实测洞门中心居中放置。始发托架整体抬高700mm，下部采用预浇混凝土墩进行支撑。S4：盾构机本体吊装；盾构施工场地、盾构始发工作井及盾构机吊装的准备工作完成后进行盾构机本体吊装，先将盾构的前盾、中盾、刀盘依次吊装到位后,在将螺旋输送机及盾尾、连接桥架、第一节台车吊装下井,随后将第2、第5节台车依次下井组装，始发井右侧布置第3号、第4号、第6号台车，第2号台车与第3号台车在井下即可完成管路、线缆连接； S5：反力架加固；反力架端面与始发基座水平轴垂直，并与始发基座的垂直面平行，所述反力架包括两侧各四道φ609的支撑，斜撑与底板通过预埋件进行加固。

其中构件在地面加工焊接，组装施工顺序如下：

①提前清除工作井底板杂物、积水及建筑垃圾；

②加工300×300的10mm钢板若干，使用φ14地脚螺栓固定与底板，每排安装4个，间距分别为776mm、636mm、776mm；

③加工1480mm的φ194钢管若干，与钢板进行焊接，钢管之间采用φ28mm螺纹钢和50角钢打斜撑固定；

④钢管顶部放置150H型钢轨枕，在轨枕上铺设43kg/m的轨道，用于电瓶车和盾构机后配套台车运行；

⑤沿盾构始发方向每隔1m布置一排横向平台，排与排之间用50角钢打斜撑固定，共40排。

⑥反力架斜撑采用φ609钢管根据图纸尺寸提前加工，斜撑与底板提前安装的预埋件进行加固。

⑦各部件按图纸提前加工，安装前必须现有测量精确放样，定位其安装位置，然后点焊固定后再次测量校核，确认无误后方可进行焊接安装，确保安装的精确度。

该发明专利在郑州电力管廊盾构始发中用于盾构机支撑抬高起到重要作用。过模拟计算及优化设计对工作井底板加工新型支撑平台，既满足盾构机台车轨距，又可以满足电瓶车单轨，双轨运行，支腿位置按双轨一次布置到位，不需要二次调整，且绝大多数构件在地面加工焊接组装，始发井一旦具备条件，即可吊装下井快速组装，节约工期，节约成本。

技术人员在提前确定支撑平台的尺寸及要求，提前配备所需要的材料，选用技术水平高的电焊工进行焊接，各零部件为避免加工误差太大，需要先加工样品根据现场实际尺寸安装核对，满足要求后开始批量加工。安装前必须现有测量精确放样，定位其安装位置，然后点焊固定后再次测量校核，确认无误后方可进行焊接安装，确保安装的精确度。安装过程合理对人员分工，做到工序紧密衔接，利用现场门机和汽车吊相配合，技术人员现场指导，确保安装加固的精度和高效。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。