步履式盾构机侧移系统及侧移方法

摘要

本发明公开了一种步履式盾构机侧移系统及侧移方法，侧移系统包括接收托架，用于承载盾构机；若干抬升千斤顶，通过水平移动副与盾构机连接，用于抬升盾构机；侧向顶推机构，设于所述接收托架与车站侧壁之间，用于顶推所述接收托架，使接收托架相对于地面产生相对位移；卡位装置，包括至少一焊接在盾构机的第一牛腿；至少一焊接在接收托架的第二牛腿；所述第一牛腿与第二牛腿相互配合。采用本发明所述的技术方案使用方便、灵活，能有效的提高设备的利用率。

权利要求

1.一种步履式盾构机侧移系统，其特征在于，包括：接收托架，用于承载盾构机；

若干抬升千斤顶，通过水平移动副与盾构机连接，用于抬升盾构机；

侧向顶推机构，设于所述接收托架与车站侧壁之间，用于顶推所述接收托架，使接收托架相对于地面产生相对位移；

卡位装置，包括至少一焊接在盾构机的第一牛腿；至少一焊接在接收托架的第二牛腿；

所述第一牛腿与第二牛腿相互配合。

2.根据权利要求1所述的步履式盾构机侧移系统，其特征在于，还包括若干牛腿支座，每一牛腿支座的一端与盾构机焊接，另外一端与一所述抬升千斤顶通过所述移动副连接。

3.根据权利要求2所述的步履式盾构机侧移系统，其特征在于，所述水平移动副为抽屉式卡座结构，包括设置在所述抬升千斤顶顶部侧面对称的凸起；设置在所述牛腿支座上并与所述凸起对应，并沿盾构机移动方向延伸的凹槽；所述抬升千斤顶通过所述凸起嵌入所述凹槽中与所述牛腿支座连接。

4.根据权利要求3所述的步履式盾构机侧移系统，其特征在于，所述侧向顶推机构为若干水平千斤顶。

5.根据权利要求4所述的步履式盾构机侧移系统，其特征在于，所述接收托架上表面具有与盾构机外形对应的凹陷区。

6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的步履式盾构机侧移系统，其特征在于，还包括若干连接型钢，将盾构机中体与盾尾固定连接。

7.一种使用权利要求1所述的步履式盾构机侧移系统侧移的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：抬升千斤顶将盾构机抬离地面，此时接收托架仍与地面接触；

S2：顶推机构推动接收托架，使接收托架侧移一定距离；

S3：抬升千斤顶将盾构机低速放下，盾构机在重力作用和卡位装置的约束下发生侧向移动。

说明书

步履式盾构机侧移系统及侧移方法

技术领域

[0001] 本发明属于地下工程技术领域，涉及一种地铁盾构机侧移系统。

背景技术

[0002] 在城市地铁隧道建设中，盾构机发挥越来越重要的作用。盾构机完成一个区间施工后，需要平移通过地铁车站——简称为盾构过站，以施工下一个区间隧道。

[0003] 如图1所示，在地铁隧道建设中，盾构机1的直径比隧道21宽。盾构机1通过地铁车站的时候，即盾构过站的时候，在车站两端设置加宽的盾构井段22来接受和始发盾构机，为了缩短施工周期，防止浪费在车站的正常段23没有设置加宽，所以盾构机离开或者进入盾构井的过程中需要进行侧移工序。

[0004] 目前现有盾构过站技术主要分为两大类，第一类过站方式主要是：将盾构机和后配台车解体后，在盾构机基座下铺设钢板或滚轴，然后在车站底板设置反力基座，利用额外的水平千斤顶实现盾构机侧移。完成一个步进循环后，重新在盾构机侧移方向铺设钢板和反力基座，如此反复循环最终实现盾构机平移。第一类方法的改进措施一是：在盾构机基座下安装行走轮，铺设行走轨道，在轨道上设置反力基座，盾构机自身千斤顶推进盾构机。第一类方法的改进措施二是：用卷扬机替代额外千斤顶，实现水平动力。上述方式存在问题：施工工期较长，辅助材料较多，如钢板和钢轨，在车站底板设置反力基座会对车站结构造成一定不良影响。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是要提供一种平移速度快、操作简单、有效提高材料和设备利用率的盾构平移过站系统。本发明的另外一个目的是提供一种采用本发明所述的侧移系统侧移盾构机的方法。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0007] 一种步履式盾构机侧移系统，包括：

[0008] 接收托架，用于承载盾构机；

[0009] 若干抬升千斤顶，通过水平移动副与盾构机连接，用于抬升盾构机；

[0010] 侧向顶推机构，设于所述接收托架与车站侧壁之间，用于顶推所述接收托架，使接收托架相对于地面产生相对位移；

[0011] 卡位装置，包括至少一焊接在盾构机的第一牛腿；至少一焊接在接收托架的第二牛腿；所述第一牛腿与第二牛腿相互配合。

[0012] 进一步，还包括若干牛腿支座，每一牛腿支座的一端与盾构机焊接，另外一端与一所述抬升千斤顶通过所述移动副连接。

[0013] 具体的，所述水平移动副为抽屉式卡座结构，包括设置在所述抬升千斤顶顶部侧面对称的凸起；设置在所述牛腿支座上并与所述凸起对应，并沿盾构机移动方向延伸的凹槽；所述抬升千斤顶通过所述凸起嵌入所述凹槽中与所述牛腿支座连接。

[0014] 具体的，所述侧向顶推机构为若干水平千斤顶。

[0015] 进一步，所述接收托架上表面具有与盾构机外形对应的凹陷区。

[0016] 进一步，还包括若干连接型钢，将盾构机中体与盾尾固定连接。

[0017] 一种使用权利要求1所述的步履式盾构机侧移系统侧移的方法，包括以下步骤：

[0018] S1：抬升千斤顶将盾构机抬离地面，此时接收托架仍与地面接触；

[0019] S2：顶推机构推动接收托架，使接收托架侧移一定距离；

[0020] S3：抬升机构将盾构机低速放下，盾构机在重力作用和卡位装置的约束下发生侧向移动。

[0021] 本发明的有益效果是：

[0022] 1、步履式盾构过站系统灵活，对顶推机构作用方向改变之后就可以实现盾构机向不同方向移动。

[0023] 2、使用范围广，相应不同车站结构所提供的过站空间，可根据车站具体结构选择盾构机分体过站和整体过站方式，特别适合一个标段含有多个不同结构车站的工程施工。

[0024] 3、有效的提高了材料和设备的利用率，使用的材料和设备一次性投入后可循环多次使用。

[0025] 为了充分地了解本发明的目的、特征和效果，以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明。

附图说明

[0026] 图1是地铁隧道施工过程中盾构机移动过程示意图。

[0027] 图2是本发明步履式盾构机侧移系统一实施例的结构示意图。

[0028] 图3是图2的侧面视图。

[0029] 图4是图2中抽屉式卡座结构示意图。

[0030] 图5是图2中盾构机侧移系统工作状态示意图。

[0031] 图6是图2中盾构机侧移系统工作状态示意图。

[0032] 图7是图2中盾构机侧移系统工作状态示意图。

[0033] 图中：

[0034] 1-盾构机；11-前体；12-中体；13-盾尾；2-车站；21-隧道；22-车站盾构井段；23-车站正常段；24-车站侧壁；31-抬升千斤顶；311-凸起；32-牛腿支座；321-凹槽；
141-第二牛腿；42-第一牛腿；5-连接型钢；6-接收托架；61-凹陷区；7-水平千斤顶。

具体实施方式

[0035] 如图2至图4所示，一种步履式盾构机侧移系统，包括接收托架2、若干抬升千斤顶31、水平千斤顶7和卡位装置的第一牛腿42和第二牛腿41。接收托架2用于承载盾构机1，抬升千斤顶31通过移动副与盾构机1连接，第一牛腿42设于盾构机下，第二牛腿41设于接收托架6上。

[0036] 接收托架2设于盾构机1下，用于承载盾构机1。接收托架2的上表面承载盾构机的部位设有与盾构机1外形对应的凹陷区61，可防止盾构机1相对于接收托架6发生侧移。

[0037] 抬升千斤顶31使用4个千斤顶，用于将盾构机1抬离地面，其通过抽屉式卡座结构与牛腿支座32连接。在盾构机1的前体11和中体12两侧各焊接2个牛腿支座32，前体11上的牛腿支座32位于盾构机1重心的前方，距离重心0.5米；中体12上的牛腿支座32位于距离前体11上的牛腿支座322米得位置。牛腿支座32采用20mm厚度的Q235钢板焊接而成，然后在牛腿支座32下端安装抬升千斤顶31，4个抬升千斤顶31的顶升力要大于盾构机1的重量，可采用顶升力总共为300吨的抬升千斤顶。

[0038] 牛腿支座32与抬升千斤顶31之间采用抽屉式卡座连接，如图4所示，牛腿支座32底部具有对称的凹槽321，凹槽321沿盾构机1侧移的方向延伸；抬升千斤顶31顶部侧面具有与凹槽321对应的凸起311，凸起311嵌入凹槽321之中，使得抬升千斤顶31能够在平行与水平面方向上滑动，在垂直水平面方向固定。

[0039] 卡位装置包括焊接在盾构机1上的第一牛腿42和焊接在接收托架6上的第二牛腿41。第一牛腿42和第二牛腿41之间相互配合，防止盾构机1相对于接收托架6转动。水平千斤顶7设置在车站侧壁22与接收托架6之间，顶推接收托架6，使其与车站侧壁22发生相对位移。

[0040] 为了加强盾构机1中体12与盾尾13之间的牢固程度，还使用连接型钢7加固中体12与盾尾13的连接。

[0041] 该步履式盾构平移系统工作时，按照如下步骤进行：

[0042] 1、如图5所示，4个抬升千斤顶31动作，将盾构机1抬离地面。抬升过程中要保持4个抬升千斤顶31伸长的长度一致。距离不宜过高，离开地面20厘米即可。此时接收托架仍与地面接触。

[0043] 2、如图6所示，伸长水平千斤顶7推动接收托架6侧移一定距离。

[0044] 3、如图7所示，同步收缩抬升千斤顶31抬升机构将盾构机低速放下，盾构机1在重力作用发生侧向移动。下落过程中，由于接收托架6的凹陷区61偏离盾构机1的重心位置，盾构机1挤压凹陷区61的侧壁，导致盾构机1向凹陷区61的中心移动。同时由于第一牛腿42卡住第二牛腿41，阻止盾构机1发生转动而顺利完成侧移的动作。

[0045] 盾构机1完全落在接收托架6中心后，完成一次侧移过程。循环所述步骤即可完成盾构机1的侧向移动过程，调整盾构机1前移路线。

[0046] 相对于现有技术，本发明不需要在盾构机侧面铺设钢板，设置了发明的装置后，一次性投入可循环多次使用，有效的提高了材料和设备的利用率。另外，还可以根据实际情况的需要，调整水平牵引机构和水平顶推机构的牵引方向，即可改变盾构机侧移方向，极大的增强了本系统的灵活性。

[0047] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明构思在现有技术基础上通过逻辑分析、推理或者根据有限的实验可以得到的技术方案，均应该在由本权利要求书所确定的保护范围之中。