一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的制作方法

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1.本实用新型涉及地铁盾构施工领域，尤其涉及一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备。

背景技术：

2.随着城市地铁的快速建设，很多地铁线路需要下穿或侧穿建筑物区，导致越来越多的的线路选择使用盾构机施工。在双线盾构隧道的建设过程中不可避免的要涉及盾构机的平移和转体，这也是盾构法施工的一个关键环节，同时也是难度系数高、施工风险大的环节。
3.传统的盾构机平移和转体是通过竖井将盾构机解体后吊出工作井，再吊入工作井内另一侧隧道始发位置的操作，由于盾构机的自重大，每次解体、安装、吊运等工程难度大、费用高、工期长，传统的盾构机平移和转体方法存在施工效率低、安全性低的问题。

技术实现要素：

4.本实用新型提供一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备，以克服传统的盾构机平移和转体方法存在的施工效率低、安全性低的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
6.一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备，设置于通过横向通道连通的双线隧道，其特征在于，包括：盾构转体区域、盾构机支架、转体支座、出发洞固定支座、接收洞固定支座；所述出发洞固定支座、接收洞固定支座各自相对设置在所述双线隧道的一条隧道上；所述转体支座置于所述出发洞固定支座与所述盾构转体区域之间的隧道上，能够在外力的作用下，带动所述盾构机支架上的盾构机经由所述盾构转体区域提供的移动轨道，自双线隧道的一条隧道上转移至另一条隧道，进而完成盾构机的平移和转体运动；所述盾构转体区域跨接在所述双线隧道上，能够为所述转体支座提供完成平移和转体运动轨迹改变的移动轨道，所述转体支座在盾构转体区域上以滚动摩擦形式进行位移；所述出发洞固定支座、接收洞固定支座分别能够与转体支座对接，使得置于出发洞固定支座上的盾构机支架能够在外力的作用下，转移至转体支座；且转体支座上的盾构机支架能够在外力的作用下，转移至接收洞固定支座。
7.进一步的，所述双线隧道包括出发洞隧道延长段和接收洞隧道延长段；所述出发洞隧道延长段自出发洞固定支座所在的出发洞隧道初始段与盾构转体区域对接处延展伸长，所述出发洞隧道延长段铺设有能够与转体支座对接的出发洞隧道延长段钢轨，用于为盾构机附属设施提供转体前存放轨道；
8.所述接收洞隧道延长段自接收洞固定支座所在的接收洞隧道初始段与盾构转体区域对接处延展伸长，所述接收洞隧道延长段铺设有能够与转体支座对接的接收洞隧道延长段钢轨，用于为盾构机附属设施提供转体后存放轨道。
9.进一步的，所述出发洞固定支座与接收洞固定支座均由固定连接的固定支座钢板
和固定支座钢轨组成。
10.进一步的，所述转体支座由固定连接的底座钢板和钢轨组成，所述转体支座的钢轨上安装车轮止挡，用于制动盾构机支架。
11.进一步的，所述盾构机支架包括用于支撑盾构机的钢结构、设有车轮的承载支座、柔性垫层以及供牵引绳穿入的牵引绳固定孔。
12.进一步的，所述盾构转体区域由若干呈阵列排布的钢珠万向轮底座组成，所述钢珠万向轮底座由钢珠万向轮和底板组成，所述底板为周向均布若干螺栓孔的正方形钢板。
13.进一步的，还包括液压装置，该液压装置用于为所述盾构机支架在各支座之间转移提供外力，所述液压装置由液压推杆和液压支座构成，所述液压推杆和液压支座固定连接，所述液压支座通过螺栓安装在钢轨上，所述液压推杆为盾构机支架提供推力进而使得盾构机支架转移。
14.本实用新型的有益效果：
15.出发洞固定支座与接收洞固定支座分别设置于双线隧道两侧，盾构机置于盾构机支架上，将盾构机支架从双线隧道一侧的出发洞固定支座转移至转体支座，通过转体支座带动盾构机支架，在铺设的盾构转体区域实现盾构机的平移和转体，最后转移至双线隧道另一侧的接收洞固定支座，转体支座在盾构转体区域上以滚动摩擦形式进行位移，与直接拖拽盾构机的滑动摩擦相比，不仅避免了盾构机平移和转体过程因摩擦力大对地面造成破坏，同时使整个过程更为省时省力，在不破坏横向通道和双线隧道稳定性的基础上实现了盾构接收和转体，解决了传统的盾构机平移和转体方法存在的施工效率低、安全性低的问题。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备示意图；
18.图2a为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的出发洞隧道初始段示意图；
19.图2b为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的出发洞隧道初始段显示出发洞固定支座底部的盾构转体区域的示意图；
20.图3为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的盾构机支架俯视图；
21.图4为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的盾构机支架剖视图；
22.图5为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的钢珠万向轮底座结构示意图；
23.图6为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的承
载盾构机支架的转体支座在盾构转体区域上的示意图；
24.图7为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的盾构机转体方案；
25.图8为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的盾构机附属设施转体方案；
26.图9为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的车轮止挡制动盾构机支架示意图；
27.图10为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的液压装置推动盾构机支架示意图；
28.图11为本实用新型公开的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备的双线隧道和横向通道的布局图；
29.1、盾构机，2、盾构转体区域，3、液压装置，301、液压推杆，302、液压支座，4、竖井，5、车轮止挡，6、盾构机支架，6a、转体支座，601、承载支座，602、底座钢板，603、水平承载工字钢，604、连接加固钢板，605、侧向承载工字钢，606纵向承载工字钢，607、钢轨，608、柔性垫层，609、斜撑，6010、牵引绳固定孔，7a、出发洞固定支座，7b、接收洞固定支座，701、固定支座钢板，702、固定支座钢轨，8、钢珠万向轮底座，801、钢珠万向轮，802、底板，803、螺栓孔，804、固定螺栓，9、接收洞隧道延长段钢轨，10、出发洞隧道延长段钢轨、a1、出发洞隧道初始段，a2、出发洞隧道延长段，a3、接收洞隧道初始段，a4、接收洞隧道延长段、a5、横向通道。
具体实施方式
30.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
31.本实施例提供了一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备，设置于如图11所示的通过横向通道连通的双线隧道，横线通道贯穿双线隧道，末端连接竖井4；如图1和图6所示，一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备包括：盾构转体区域2、盾构机支架6、转体支座6a、出发洞固定支座7a、接收洞固定支座7b；
32.所述出发洞固定支座7a、接收洞固定支座7b各自相对设置在所述双线隧道的一条隧道上，分别设置于如图11所示的双线隧道的出发洞隧道初始段a1和接受洞隧道初始段a3；
33.如图1所示，所述转体支座6a置于所述出发洞固定支座7a与所述盾构转体区域2之间的隧道上，能够在液压机和牵引绳的作用下，带动所述盾构机支架6上的盾构机1经由所述盾构转体区域2提供的移动轨道，自双线隧道的一条隧道上转移至另一条隧道，进而完成盾构机1的平移和转体运动；
34.所述盾构转体区域2跨接在所述双线隧道上，如图1所示，设于横向通道a5和与之相连的双线隧道的出发洞隧道初始段a1、接受洞隧道初始段a3，能够为所述转体支座6a提
供完成平移和转体运动轨迹改变的移动轨道，如图2b和图6所示，所述转体支座6a在盾构转体区域2上以滚动摩擦形式进行位移；
35.所述出发洞固定支座7a、接收洞固定支座7b分别能够与转体支座6a对接，使得置于出发洞固定支座7a上的盾构机支架6能够在外力的作用下，转移至转体支座6a；且转体支座6a上的盾构机支架6能够在外力的作用下，转移至接收洞固定支座7b。
36.在具体实施例中，如图11所示，所述双线隧道包括出发洞隧道延长段a2和接收洞隧道延长段a4；
37.所述出发洞隧道延长段a2自出发洞固定支座7a所在的出发洞隧道初始段a1与盾构转体区域2对接处延展伸长，如图1所示，所述出发洞隧道延长段a2铺设有能够与转体支座6a对接的出发洞隧道延长段钢轨10，用于为盾构机附属设施提供转体前存放轨道；
38.所述接收洞隧道延长段a4自接收洞固定支座7b所在的接收洞隧道初始段a3与盾构转体区域2对接处延展伸长，如图1所示，所述接收洞隧道延长段a4铺设有能够与转体支座6a对接的接收洞隧道延长段钢轨9，用于为盾构机附属设施提供转体后存放轨道。将盾构机附属设备置于所述盾构机支架6，从所述出发洞隧道延长段钢轨10转移到转体支座6a上，所述转体支座6a通过液压机和牵引绳在盾构转体区域2完成平移和转体后，与所述接收洞隧道延长段钢轨9对接，所述盾构机支架6从转体支座6a转移至接收洞隧道延长段钢轨9上，再从所述接收洞隧道延长段钢轨9通过转体支座6a经盾构转体区域2转移至接收洞固定支座7b上，实现与转体后的盾构机对接。
39.在具体实施例中，如图2a所示，所述出发洞固定支座7a与接收洞固定支座7b均由固定连接的固定支座钢板701和固定支座钢轨702组成。
40.在具体实施例中，如图4所示，所述转体支座6a由固定连接的底座钢板602和钢轨607组成，如图9所示，所述转体支座6a的钢轨607上安装车轮止挡5，用于制动盾构机支架6，避免转体和平移过程中盾构机支架6发生滑移。
41.在具体实施例中，如图3和图4所示，所述盾构机支架6包括用于支撑盾构机1的钢结构、设有车轮的承载支座601、柔性垫层608以及供牵引绳穿入的牵引绳固定孔6010；所述钢结构由侧向承载工字钢603、连接加固钢板604、水平承载工字钢605、纵向承载工字钢606、斜撑609组焊而成，所述钢结构与设有车轮的承载支座601和牵引绳固定孔6010组焊，所述柔性垫层608铺设在所述钢结构上，柔性垫层起到保护和缓冲作用，牵引绳固定孔用于安装牵引绳。
42.在具体实施例中，所述盾构转体区域2由若干呈阵列排布的钢珠万向轮底座8组成，如图5所示，所述钢珠万向轮底座8由钢珠万向轮801和底板802组成，所述底板802为周向均布若干螺栓孔803的正方形钢板。通过固定螺栓804固定所述底板802，方便钢珠万向轮底座8损坏后便于拆卸，相邻的钢珠万向轮底座8可通过焊接增加强度。钢珠万向轮801固定在底板802上，底板802固定在地面上，结构更牢固，不会轻易错动；钢珠万向轮数目多，能够分散盾构机和钢架通过钢板传递过来的荷载，提高了可靠性；即使其中个别的钢珠万向轮损坏，也不会影响上方转体支座的移动；钢珠万向轮底座构成的盾构转体区域，没有轨道的限制，即使转体过程中遇到突发情况，不能按原计划转体，现场仍能保证有足够的可操作区域。
43.在具体实施例中，还包括液压装置3，该液压装置3用于为所述盾构机支架6在各支
座之间转移提供外力，如图10所示，所述液压装置3由液压推杆301和液压支座302构成，所述液压推杆301和液压支座302固定连接，所述液压支座302通过螺栓安装在钢轨上，所述液压推杆301为盾构机支架6提供推力进而使得盾构机支架6转移，根据实际情况调整液压装置3在钢轨的安装位置。
44.在具体实施例中，所述接收洞隧道延长段钢轨9、出发洞隧道延长段钢轨10的钢轨型号、轨距与所述转体支座6a、出发洞固定支座7a、接收洞固定支座7b的钢轨型号、轨距完全相同。
45.在具体实施例中，横向通道连通的双线隧道转角处均凿去1m*1m的三角形岩体，方便盾构转体。
46.在具体实施例中，如图7所示，盾构机到达前，对隧道端头进行加固处理，以保证盾构机安全。设从出发洞隧道初始段出洞的盾构机盾首方向为x轴正向，盾首右侧方向为y轴正向。
47.盾构机转体步骤见下：
48.s1：载有盾构机支架的转体支座进入盾构转体区域，沿x轴正向移动3.4m，沿y轴正向移动0.8m；
49.s2：转体支座以自身中心为基点顺时针旋转45
°
；
50.s3：转体支座以自身中心为基点顺时针旋转25
°
，再向正向移动0.7m；
51.s4：转体支座以自身中心为基点顺时针旋转20
°
；
52.s5：转体支座沿y轴正向移动4.7m；
53.之后开始完全对称的工艺；
54.s6：转体支座沿y轴正向移动4.7m；
55.s7：转体支座以自身中心为基点逆时针旋转20
°
；
56.s8：转体支座以自身中心为基点逆时针旋转25
°
，再向正负向移动0.7m；
57.s9：转体支座以自身中心为基点逆时针旋转45
°
；
58.s10：转体支座沿x轴负向移动3.4m，沿y轴负向移动0.8m；
59.s11：实现盾构机转体。
60.在具体实施例中，如图8所示，盾构机到达前，对隧道端头进行加固处理，以保证盾构机安全。设从出发洞隧道初始段出洞的盾构机盾首方向为x轴正向，盾首右侧方向为y轴正向。
61.盾构机附属设施转体步骤见下：
62.s1：载有盾构机支架的转体支座沿轨道x轴正向移动，经过盾构转体区域，至出发洞隧道延长段；
63.s2：转体支座沿轨道x轴负向移动，至盾构转体区域；
64.s3：转体支座以自身中心为基点顺时针旋转45
°
；
65.s4：转体支座以自身中心为基点顺时针旋转25
°
，再向正向移动0.7m；
66.s5：转体支座以自身中心为基点顺时针旋转20
°
；
67.s6：转体支座沿y轴正向移动4.7m；
68.之后开始完全对称的工艺；
69.s7：转体支座沿y轴正向移动4.7m；
70.s8：转体支座以自身中心为基点逆时针旋转20
°
；
71.s9：转体支座以自身中心为基点逆时针旋转25
°
，再向正负向移动0.7m；
72.s10：转体支座以自身中心为基点逆时针旋转45
°
；
73.s11：转体支座沿轨道x轴正向移动，至接收洞隧道延长段；
74.s12：实现盾构机附属设施转体。
75.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备，设置于通过横向通道连通的双线隧道，其特征在于，包括：盾构转体区域(2)、盾构机支架(6)、转体支座(6a)、出发洞固定支座(7a)、接收洞固定支座(7b)；所述出发洞固定支座(7a)、接收洞固定支座(7b)各自相对设置在所述双线隧道的一条隧道上；所述转体支座(6a)置于所述出发洞固定支座(7a)与所述盾构转体区域(2)之间的隧道上，能够在外力的作用下，带动所述盾构机支架(6)上的盾构机(1)经由所述盾构转体区域(2)提供的移动轨道，自双线隧道的一条隧道上转移至另一条隧道，进而完成盾构机(1)的平移和转体运动；所述盾构转体区域(2)跨接在所述双线隧道上，能够为所述转体支座(6a)提供完成平移和转体运动轨迹改变的移动轨道，所述转体支座(6a)在盾构转体区域(2)上以滚动摩擦形式进行位移；所述出发洞固定支座(7a)、接收洞固定支座(7b)分别能够与转体支座(6a)对接，使得置于出发洞固定支座(7a)上的盾构机支架(6)能够在外力的作用下，转移至转体支座(6a)；且转体支座(6a)上的盾构机支架(6)能够在外力的作用下，转移至接收洞固定支座(7b)。2.根据权利要求1所述的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备，其特征在于，所述双线隧道包括出发洞隧道延长段(a2)和接收洞隧道延长段(a4)；所述出发洞隧道延长段(a2)自出发洞固定支座(7a)所在的出发洞隧道初始段(a1)与盾构转体区域(2)对接处延展伸长，所述出发洞隧道延长段(a2)铺设有能够与转体支座(6a)对接的出发洞隧道延长段钢轨(10)，用于为盾构机附属设施提供转体前存放轨道；所述接收洞隧道延长段(a4)自接收洞固定支座(7b)所在的接收洞隧道初始段(a3)与盾构转体区域(2)对接处延展伸长，所述接收洞隧道延长段(a4)铺设有能够与转体支座(6a)对接的接收洞隧道延长段钢轨(9)，用于为盾构机附属设施提供转体后存放轨道。3.根据权利要求1所述的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备，其特征在于，所述出发洞固定支座(7a)与接收洞固定支座(7b)均由固定连接的固定支座钢板(701)和固定支座钢轨(702)组成。4.根据权利要求1所述的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备，其特征在于，所述转体支座(6a)由固定连接的底座钢板(602)和钢轨(607)组成，所述转体支座(6a)的钢轨(607)上安装车轮止挡(5)，用于制动盾构机支架(6)。5.根据权利要求1所述的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备，其特征在于，所述盾构机支架(6)包括用于支撑盾构机(1)的钢结构、设有车轮的承载支座(601)、柔性垫层(608)以及供牵引绳穿入的牵引绳固定孔(6010)。6.根据权利要求1所述的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备，其特征在于，所述盾构转体区域(2)由若干呈阵列排布的钢珠万向轮底座(8)组成，所述钢珠万向轮底座(8)由钢珠万向轮(801)和底板(802)组成，所述底板(802)为周向均布若干螺栓孔(803)的正方形钢板。7.根据权利要求1所述的一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备，其特征在于，还包括液压装置(3)，该液压装置(3)用于为所述盾构机支架(6)在各支座之间转移提供外力，所述液压装置(3)由液压推杆(301)和液压支座(302)构成，所述液压推杆(301)和
液压支座(302)固定连接，所述液压支座(302)通过螺栓安装在钢轨上，所述液压推杆(301)为盾构机支架(6)提供推力进而使得盾构机支架(6)转移。

技术总结

本实用新型公开了一种空间受限条件下盾构接收和转体综合施工设备，设置于有横向通道的双线隧道，包括：盾构转体区域、盾构机支架、转体支座、出发洞固定支座、接收洞固定支座；出发洞、接收洞固定支座各自相对设置在双线隧道的一条隧道上；转体支座能够在外力作用下，带动盾构机支架上的盾构机经由盾构转体区域提供的移动轨道，自双线隧道的一条隧道转移至另一条隧道，进而完成盾构机的平移和转体运动；盾构转体区域跨接在双线隧道上，转体支座在盾构转体区域上以滚动摩擦形式进行位移；出发洞、接收洞固定支座分别能够与转体支座对接，盾构机支架能够在外力作用下在各支座间转移。克服了传统盾构机平移和转体方法存在的效率低、安全性低的问题。安全性低的问题。安全性低的问题。