阅读说明：本技术 一种盾构平移过站方法 (Shield translation station-passing method ) 是由 张轩 陈申强 白杰 龚晓林 申德芳 晏立忠 谢飞 邢杰博 周全洪 余乐 于 2020-04-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种盾构平移过站方法,属于盾构施工技术领域。本发明解决了现有技术中平移过站装置对盾构机进行横向平移的困难大,且操作不方便、施工效率低的问题。本发明的技术方案是：包括以下步骤：S1：施工准备、S2：将盾构机(1)安放在托架(20)上；S3：盾构机(1)横向移动、S4：盾构机(1)纵向移动和S5：盾构机(1)就位。本发明通过升降液压缸和托架横移液压缸的配合,可以很方便的进行盾构机的横向移动,且操作过程简单,能够提高施工效率,节约施工成本,适用于盾构过站施工。(The invention discloses a shield translation station-crossing method, and belongs to the technical field of shield construction. The invention solves the problems of great difficulty, inconvenient operation and low construction efficiency of the translation station-crossing device for transversely translating the shield tunneling machine in the prior art. The technical scheme of the invention is as follows: the method comprises the following steps: s1: construction preparation, S2: placing the shield machine (1) on a bracket (20); s3: transverse movement of the shield tunneling machine (1), S4: longitudinal movement of the shield machine (1) and S5: the shield machine (1) is in place. The shield machine can conveniently transversely move through the matching of the lifting hydraulic cylinder and the bracket transverse hydraulic cylinder, has simple operation process, can improve the construction efficiency and save the construction cost, and is suitable for shield station-crossing construction.)

一种盾构平移过站方法

技术领域

本发明属于盾构施工技术领域，具体涉及一种盾构平移过站方法。

背景技术

随着城市的发展，城市地下轨道交通越来越成熟，盾构法施工是目前隧道施工中安全性最高的一种隧道施工方法。在地铁建设中，车站多而区间短，盾构机在大多数情况下需要通过一个甚至更多的车站，由于盾构机体积大，所以盾构机过站是盾构施工中的一个难题。

目前，传统的盾构过站方式主要有拆解吊运和平移过站。拆解吊运需要频繁吊入、吊出及盾构机与后配套的拆解、二次组装及二次调试施工等环节，严重影响施工工期，同时，还需要大量的人力、物力及财力的投入，增加了施工成本。现有的盾构平移过站方法是在车站底板铺设轨道，将盾构机安装在特制的轨道小车上，利用卷扬机拉盾构机过站。但是一般情况下，车站两端的隧道轴线并不重合，而且在盾构机纵向移动时，由于盾构机受力不均，盾构机的移动方向会发生偏移，因此需要对盾构机进行横向平移，使盾构机的轴线与车站另一端的轴线重合。由于盾构机自重大，现有的平移过站装置对盾构机进行横向平移的困难很大，且操作不方便、施工效率低。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种适合对盾构机进行横向移动的平移过站方法，以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

针对现有技术中平移过站装置对盾构机进行横向平移的困难大，且操作不方便、施工效率低的问题，本发明提供一种盾构平移过站方法，其目的在于：降低盾构机横向平移的难度，提高施工效率。

本发明采用的技术方案如下：

一种盾构平移过站方法，包括以下步骤：

S1：施工准备：安装托架，在托架的侧面设置托架横移液压缸，在盾构机下部的两侧焊接数个第一牛腿和数个第二牛腿，第一牛腿下端设置升降液压缸，第二牛腿的侧面与盾构机轴线方向相同的纵移液压缸；

S2：将盾构机安放在托架上；

S3：盾构机横向移动：首先控制升降液压缸伸长，使盾构机抬升；然后控制托架横移液压缸伸长，使托架横向平移；然后控制盾构机一侧的升降液压缸缩短，使盾构机的下部与托架的一侧接触；然后控制盾构机另一侧的升降液压缸缩短，使盾构机绕盾构机与托架的接触点滚动，直至盾构机与托架的另一侧接触；循环施工，直至盾构机横向移动到预定的位置；

S4：盾构机纵向移动：控制纵移液压缸伸长，使盾构机在托架上纵向滑动；

S5：盾构机就位。

采用该技术方案后，可以很方便的进行盾构机的横向移动，且操作过程简单，能够提高施工效率，节约施工成本。

作为优选，步骤S3中盾构机的抬升高度为100～200mm。

采用该优选方案后，盾构机一侧的升降液压缸缩短时，盾构机的倾斜角度较小，盾构机的重心始终处于两侧升降液压缸之间，盾构机不会发生翻滚，施工更加安全。

作为优选，步骤S3中托架横向平移的距离为100～200mm。

采用该优选方案后，托架对盾构机的支撑点离盾构机的重心较远，盾构机横向移动时重心始终处于两侧升降液压缸之间，盾构机不会发生翻滚，防止安全事故的发生。

作为优选，步骤S4具体包括：

S41：控制纵移液压缸伸长，使盾构机在托架上纵向滑动；

S42：当盾构机移动到托架的前端边缘时，控制升降液压缸伸长，将盾构机抬升；

S43：将托架向前拖动2～3m；

S44：控制升降液压缸缩短，使盾构机再次安放到托架上；

S45：循环施工直至盾构机移动到预定位置。

采用该优选方案后，采用循环施工，操作简单，可以减少托架的长度，减少制造托架的材料，缩短安装托架的时间，节约成本。

作为优选，在步骤S4中，当盾构机的轴线方向偏离设定的路线时，采用步骤S3的方法进行调节。

采用该优选方案后，当盾构机的轴线方向偏离设定的路线时，可以及时对盾构机的姿态进行调节，及时纠偏，防止盾构机的轴线与隧道的轴线不重合，施工时出现误差。

作为优选，所述托架的两侧设置有轨道支架，所述轨道支架的截面形状为工字型，两个轨道支架的腹板所在平面的交线与盾构机的中心线重合。

采用该优选方案后，轨道支架的腹板与盾构机传来的压力位于同一平面上，轨道支架的受力更加合理，能够提高轨道支架的承载力。

作为优选，所述轨道支架上连接有第一轨道支架加强板，所述第一轨道支架加强板的形状为三角形且第一轨道支架加强板的两条边分别与轨道支架和托架固定连接。

采用该优选方案后，第一轨道支架加强板能够对轨道支架的侧向进行加强，增加轨道支架的侧向刚度，防止轨道支架发生变形和破坏。

作为优选，所述托架还包括安装架，所述安装架沿托架的长度方向设置，所述安装架上设置有撑板，所述撑板与纵移液压缸的固定端连接。

采用该优选方案后，撑板能够提供纵移液压缸推动盾构机纵向移动所需要的反力，并且便于纵移液压缸的安装。

作为优选，所述安装架上均匀设置有数个安装孔，所述撑板与安装架通过所述安装孔螺栓连接。

采用该优选方案后，撑板的位置可以调节，便于根据需要调节纵移液压缸的位置，在纵移液压缸的伸长量不足时，可以将纵移液压缸和撑板拆下来并重新安装到安装架合适的位置，能够弥补纵移液压缸的伸长量不足的问题。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.通过升降液压缸和托架横移液压缸的配合，本发明可以很方便的进行盾构机的横向移动，且操作过程简单，能够提高施工效率，节约施工成本。

2.盾构机的抬升高度为100～200mm，盾构机一侧的升降液压缸缩短时，盾构机的倾斜角度较小，盾构机的重心始终处于两侧升降液压缸之间，盾构机不会发生翻滚，施工更加安全。

3.托架横向平移的距离为100～200mm，托架对盾构机的支撑点离盾构机的重心较远，盾构机横向移动时重心始终处于两侧升降液压缸之间，盾构机不会发生翻滚，防止安全事故的发生。

4.盾构机纵向移动采用循环施工，操作简单，可以减少托架的长度，减少制造托架的材料，缩短安装托架的时间，节约成本。

5.当盾构机的轴线方向偏离设定的路线时，可以及时对盾构机的姿态进行调节，及时纠偏，防止盾构机的轴线与隧道的轴线不重合，施工时出现误差。

6.两个轨道支架的腹板所在平面的交线与盾构机的中心线重合，轨道支架的腹板与盾构机传来的压力位于同一平面上，轨道支架的受力更加合理，能够提高轨道支架的承载力。

7.第一轨道支架加强板能够对轨道支架的侧向进行加强，增加轨道支架的侧向刚度，防止轨道支架发生变形和破坏。

8.撑板能够提供纵移液压缸推动盾构机纵向移动所需要的反力，并且便于纵移液压缸的安装。

9.撑板的位置可以调节，便于根据需要调节纵移液压缸的位置，在纵移液压缸的伸长量不足时，可以将纵移液压缸和撑板拆下来并重新安装到安装架合适的位置，能够弥补纵移液压缸的伸长量不足的问题。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部放大图；

图3是托架的立体结构示意图；

图4是托架横向移动结构示意图；

图5是盾构机纵移循环施工示意图；

图6是盾构机在托架上就位的示意图；

图7是盾构机升降液压缸伸长状态的示意图；

图8是托架横向移动后的示意图；

图9是升降液压缸其中一侧收缩后的示意图。

其中，1-盾构机，2-水平底撑，3-第一牛腿，4-第二牛腿，5-升降液压缸，6-轨道支架，7-安装架，8-钢轨，9-第一轨道支架加强板，10-钢轨压板，11-第二轨道支架加强板，12-第一安装架加强板，13-第二安装架加强板，14-托架横移液压缸，15-撑板，16-纵移液压缸，17-斜撑，18-连接板，19-纵向支撑，20-托架。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合图1～图9对本发明作详细说明。

实施例一

一种盾构平移过站方法，包括以下步骤：

S1：施工准备：安装托架20，在托架20的侧面设置托架横移液压缸14，在盾构机1下部的两侧焊接数个第一牛腿3和数个第二牛腿4，第一牛腿3下端设置升降液压缸5，第二牛腿4的侧面与盾构机1轴线方向相同的纵移液压缸16；

S2：将盾构机1安放在托架20上；

S3：盾构机1横向移动：首先控制升降液压缸5伸长，使盾构机1抬升；然后控制托架横移液压缸14伸长，使托架20向右平移(为方便描述，本实施例仅以图6～9所示的方向进行描述，托架20的平移方向应当根据具体情况确定)；然后控制盾构机1左侧的升降液压缸5缩短，使盾构机1的下部与托架20的左侧(即左侧的钢轨8)接触；然后控制盾构机1右侧的升降液压缸5缩短，使盾构机1绕着盾构机1与托架20的接触点(即左侧的钢轨8)滚动，直至盾构机1与托架20的右侧(即右侧的钢轨8)接触；循环施工，直至盾构机1横向移动到预定的位置；

S4：盾构机1纵向移动：控制纵移液压缸16伸长，使盾构机1在托架20上纵向滑动；

S5：盾构机1就位。

本实施例中，步骤S3中盾构机1的抬升高度为100mm。

本实施例中，步骤S3中托架20横向平移的距离为100mm。

步骤S4具体包括：

S41：控制纵移液压缸16伸长，使盾构机1在托架20上纵向滑动；

S42：当盾构机1移动到托架20的前端边缘时，控制升降液压缸3伸长，将盾构机1抬升；

S43：将托架20向前拖动2m；

S44：控制升降液压缸3缩短，使盾构机1再次安放到托架20上；

S45：循环施工直至盾构机1移动到预定位置。

在步骤S4中，当盾构机1的轴线方向偏离设定的路线时，采用步骤S3的方法进行调节，使盾构机1横向移动，直到盾构机1的轴线与设定的路线重合。

本实施例中，第一牛腿3的数量为四个，盾构机1的两侧各设置两个，第二牛腿4的数量为两个，盾构机1的两侧各设置一个。所述第一牛腿3下端设置有用于提升盾构机1的升降液压缸5。所述托架20上设置有纵移液压缸16，所述纵移液压缸16的轴线方向与托架20的长度方向平行，所述纵移液压缸16的移动端与第二牛腿4连接。托架横移液压缸14(见图4)横向设置，托架横移液压缸14的固定端与隧道侧壁或者其他固定的物体连接，托架横移液压缸14的活动端与托架20的侧面连接。

所述托架20包括横向设置的数个水平底撑2，相邻水平底撑2之间设置有两根斜撑17和四根纵向支撑19，其中两根纵向支撑19与水平底撑的中部连接，两根纵向支撑19与水平底撑2的端部连接。所述纵向支撑19与水平底撑2互相垂直，所述斜撑17的两端分别与水平底撑2固定连接，且斜撑17与水平底撑2之间的夹角为锐角。纵向支撑19、水平底撑2和斜撑17组成三角形以提高托架的稳定性。本实施例中，所述水平底撑2采用H型钢，水平底撑2中间断开并用连接板18和螺栓连接。所述纵向支撑19和斜撑17均采用槽钢。

所述水平底撑2的两端分别设置有轨道支架6，所述轨道支架6上设置有用于支撑盾构机1的钢轨8，所述钢轨8与水平底撑2垂直。

所述轨道支架6的截面形状为工字型，轨道支架6的下翼缘板与地面平行，上翼缘板与盾构机的径向垂直，两个轨道支架6的腹板所在平面有一个交线，该交线与盾构机1的中心线重合。这样设置可以使盾构机1施加给轨道支架6的压力位于腹板所在的平面内，腹板不受到其他方向的力，防止轨道支架发生侧向倾覆，能够提高轨道支架6承载能力。本实施例中，所述轨道支架6采用30mm厚钢板制成。

所述轨道支架6上连接有第一轨道支架加强板9和第二轨道支架加强板11。所述第一轨道支架加强板9的形状为三角形且第一轨道支架加强板9的两条边分别与轨道支架6和水平底撑2固定连接。所述第二轨道支架加强板11的宽度与轨道支架6的上翼缘板宽度相同，第二轨道支架加强板11所在的平面与轨道支架6垂直，并且与轨道支架6焊接连接。轨道支架6的侧向是薄弱部位，第一轨道支架加强板9和第二轨道支架加强板11能够对轨道支架6的侧向进行加强，防止轨道支架6从侧向发生破坏或变形。

所述钢轨8的两侧均设置有钢轨压板10，所述钢轨8与钢轨压板10所在的平面垂直，所述钢轨压板10分别与钢轨8和轨道支架6固定连接。钢轨压板10用于对钢轨8进行侧向支撑，提高钢轨8的侧向稳定性。

所述托架20还包括安装架7，所述安装架7沿托架20的长度方向设置。安装架7的截面形状为T字形，包括翼缘板和腹板，翼缘板上设置有均匀分布的安装孔，撑板15通过该安装孔和螺栓与翼缘板连接，所述撑板15与纵移液压缸16的固定端连接。这样设置可以便于调节撑板15的位置，从而调节纵移液压缸16的位置。本实施例中安装架7采用30mm厚钢板制成。

所述安装架7的侧面焊接连接有第一安装架加强板12和第二安装架加强板13，所述第一安装架加强板12和第二安装架加强板13均与安装架7垂直。第一安装架加强板12和第二安装架加强板13用于提高安装架7的侧向稳定性。本实施例中，所述第一安装架加强板12和第二安装架加强板13均采用20mm厚钢板制成。

实施例二

一种盾构平移过站方法，包括以下步骤：

S1：施工准备：安装托架20，在托架20的侧面设置托架横移液压缸14，在盾构机1下部的两侧焊接数个第一牛腿3和数个第二牛腿4，第一牛腿3下端设置升降液压缸5，第二牛腿4的侧面与盾构机1轴线方向相同的纵移液压缸16；

S2：将盾构机1安放在托架20上；

S3：盾构机1横向移动：首先控制升降液压缸5伸长，使盾构机1抬升；然后控制托架横移液压缸14伸长，使托架20横向平移；然后控制盾构机1一侧的升降液压缸5缩短，使盾构机1的下部与托架20的一侧接触；然后控制盾构机1另一侧的升降液压缸5缩短，使盾构机1绕盾构机1与托架20的接触点滚动，直至盾构机1与托架20的另一侧接触；循环施工，直至盾构机1横向移动到预定的位置；

S4：盾构机1纵向移动：控制纵移液压缸16伸长，使盾构机1在托架20上纵向滑动；

S5：盾构机1就位。

本实施例中，步骤S3中盾构机1的抬升高度为200mm。

本实施例中，步骤S3中托架20横向平移的距离为200mm。

步骤S4具体包括：

S41：控制纵移液压缸16伸长，使盾构机1在托架20上纵向滑动；

S42：当盾构机1移动到托架20的前端边缘时，控制升降液压缸3伸长，将盾构机1抬升；

S43：将托架20向前拖动3m；

S44：控制升降液压缸3缩短，使盾构机1再次安放到托架20上；

S45：循环施工直至盾构机1移动到预定位置。

在步骤S4中，当盾构机1的轴线方向偏离设定的路线时，采用步骤S3的方法进行调节，使盾构机1横向移动，直到盾构机1的轴线与设定的路线重合。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。