盾构机接收用钢套筒简介

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? 反力架斜撑安装好以后,需进行压紧螺栓的调整。 安装好反力架后,分别上紧每个压紧螺栓,上紧时 要对角上紧,保证后盖的均匀受力。每颗螺栓的压 紧力要平均,上紧后用锁紧螺母锁住,这样能保证 钢套筒在有水压时洞门环板处连接螺栓不受力。上 紧的过程中注意检查反力架各支撑是否松动,各段 法兰连接螺栓是否松动。
? 后盖板由椭球盖和平面环板组成,椭球盖采用厚钢 板冲压加工制作,平面环板采用钢结构组焊而成, 后盖板边缘设置法兰,与钢套筒端头法兰采用高强 度螺栓连接紧固,内侧与椭圆封板的外侧采用高强 度螺栓连接紧固,后盖平面环板与椭球盖外缘内外 焊接成整体。如图 2所示。
Hale Waihona Puke Baidu
螺栓孔
螺栓孔 螺栓孔
放大
螺栓相连
加强筋板
3
吊耳
前后 法兰 , 螺栓 连接
进 料口
托架
顶 推托 轮组
4
3
图1 钢套筒用作盾构接收时总体安装使用示意图
二、钢套筒简介
? 如图1所示,钢套筒主体部分,总长 9600mm ,直径 (内径)6500mm ,外径6840mm 。共分成三段,每 段3200mm ,每段又分为上下两个半圆。筒体采用 钢板卷制而成。每段筒体的外周焊接纵、环向筋板 以保证筒体刚度,纵向筋板与环向筋板形成的块状 分隔形状。如照片 1和2所示。每段筒体的端头和上 下两半圆接合面均焊接圆法兰,筒体纵向及上下均 采用法兰连接,用高强度螺栓连接紧固。另外,每 节钢套筒分别于顶部设置 4个起吊用吊耳, 1个直径 600mm 的加料口,底部设置 3个3寸的排浆管, 2组 顶推托轮组。
图2 钢套筒后端盖连接示意图意图
椭圆封头 后盖板
后 端 盖
照片3 钢套筒后端盖图片
? 反力架是用于给钢套筒整体提供反力的装置,反力 架紧贴后盖平面板安装,冠球部分不与反力架接触。 反力架是一“井”字结构型式,“井”字框架采用 500mm 的工字钢组焊而成,中间间隔增加钢板筋板。 反力架采用左右分半的型式,中间用高强度螺栓连 接紧固。反力架及端面连接如图 3所示。
新型盾构到达接收装置及工法推介
2009 年6月 18日
一、使用背景
? 本装置首次使用于广州市轨道交通二、八号线延长 线工程盾构 3标段【南浦站 ~洛溪站盾构区间】洛 溪站南端头到达接收盾构机用,洛溪站南到达端头 隧道洞身范围主要地层为 <3-1>粉细砂层、 <7>强 风化泥质粉质岩、 <8>中风化泥质粉质岩地层,隧 道拱顶部位覆盖 <3-1>粉细砂层、 <3-2>中粗砂层 很厚,拱顶部覆盖层稳定性差,必须进行端头加固。
托架
排 浆 口
照片1 钢套筒筒体下半块图片
顶推 托轮 组
吊 耳
填料口
照片2 钢套筒筒体上半块图片
? 在筒体底部制作托架,见照片 1所示,托架分三块制 作,均与筒体底部焊接固定一体。托架与下部筒体 焊接连成一体,焊接时托架板先与筒体焊接,再焊 接横向筋板,焊接底板和工字钢。托架组装完成后, 工字钢底边与车站底板预埋件焊接,托架须用型钢 与车站侧墙顶紧。
? 反力架与后盖板相邻的一侧,设置加力顶杆,顶杆 采用单独加工制作,顶杆与顶杆撑托配套加工制作, 撑托底部是平面,与后盖板的平面相接触,增大了 接触面积,而且撑托内部与顶杆可以相对活动,撑 托主要用于防止顶杆顶推过程中受力不均匀的情况。 反力架与后盖板的关系图如图 4所示。
吊耳
2
螺杆螺母:64*2排 2
(2)当时车站施工单位正在进行洛溪站结构施工, 工期紧张,场地移交滞后,影响加固方案的施工;
(3)如按原方案施工,则需要增加施工场地,而洛 溪站施工范围周边均是商住楼房,场地增加征地不 太现实。
(4)加固深度太深,从地面采用搅拌桩和旋喷桩加 固施工质量难以保证,漏水、涌砂等风险不能完全 消除。
我司经过深入研究,决定采用一种新的盾构到达工 法,即地面加固(一道素混凝土连续墙) +接收钢 套筒的工法。工法简图如图 1所示。
共 12 8 个, 焊接 。
定位 销
2- 2剖 面视 图
图 3
隔板








筒体
后盖板
顶杆撑托 顶杆
螺 母与 反力 架焊接
锁紧 螺母
反力架
椭球盖
图4 反力架与后端盖板的关系示意图
? 盾构机在进入钢套筒内之后,由于盾构机的外径与 筒体内径单边只有 125mm ,如果姿态控制不好,在
盾构机出洞脱离车站结构的过程中出现因为重心脱 离主体结构,而钢套筒内部又无支撑的情况下,可 能导致盾构机栽头的情况发生。而一旦栽头,刀盘 的转动会对筒体造成较大的伤害,所以在重心未脱 离结构之前必须对盾体进行支撑。并随着掘进的继 续,要能够跟随盾构机主体的重心形成连续的支撑 作用,方可确保盾构机在钢套筒内的掘进安全。为 此,在钢套筒内设定几组顶推盾体用的托轮,能够 伸缩,采用间隔布置的方式,在刀盘未到达此位置 时处于最低位置,减少刀盘碰到的机会。当刀盘通 过此位置后,即立刻将托轮顶起。如图 5所示。
? 原设计方案对该端头采用水泥土搅拌桩、旋喷桩和 地面注浆进行加固。后经盾构研究所组织专家对设 计方案重新审查,决定增加加固范围,并紧贴车站 围护结构连续墙加设一道素混凝土连续墙。
? 原加固方案实施过程中存在如下问题:
(1)通过对加固范围地下管线的探测,发现原加固 方案范围内有地下管线,但管线迁改十分困难;
图5 钢套筒底部托轮组安装示意图
? 洞门环板是预埋在车站主体结构上,通过已经焊接 好的锚固钢筋与主体结构钢筋相连。钢套筒后端连 接法兰与过渡连接板通过螺栓连接,然后将过渡连 接板与洞门环板进行焊接。如图 6所示。
主体结构
过渡连接板 钢套筒法兰
钢套筒
洞门预埋环板
图6 钢套筒与洞门环板连接示意图
? 反力架的支撑:反力架上下位均布 4根10寸钢管与洞 口墙体顶紧,其中能够支撑在侧墙的一侧均布三根 10 寸 钢 管 与 结 构 侧 墙 顶 紧 , 另 一 侧 用 两 根 直 径 500mm 钢管做斜支撑。
图7 反力架支撑位置示意图
? 钢套筒安装完毕,检查确认后,即进行安装横向支 撑。如图 8和9所示,横向支撑采用 125H型钢支撑在 基坑侧墙结构上,支撑在侧墙的一端要加钢板封盖, 保证支撑与侧墙的接触面积。坚向高度要求支撑在 距离钢套筒托架底部 500mm 处。另外反力架也要安
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