[发明专利]超大直径土压平衡盾构快速连续出土施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种渣土运输施工方法，尤指一种土压平衡盾构掘进时，可 连续且快速地运输渣土的超大直径土压平衡盾构快速连续出土施工方法。

背景技术

随着我国大规模地铁建设逐步开展，城市地下工程施工技术的研究开发 已成为一个重要的课题。盾构法隧道以其具有绿色环保的特点已广泛受到了 各方面的注目，特别是土压平衡盾构，其广泛的地层适用性和环境适应性而 备受关注。

目前，小型地铁土压平衡盾构主要是依靠螺旋输送机将渣土(即切削弃 土)输送到车架皮带机，然后由皮带机输送到电机车上的土箱内，再由电机 车将碴土运到工作井口，通过桁车吊运至地面。

对于直径超过14米的超大直径土压平衡盾构而言，如仍采用以上传统 的渣土运输施工方法，则容易出现以下问题：

(1)由于电机车土箱的体积有限，导致间歇性出土，因此盾构在掘进期 间停顿次数增加，对周围地层以及地面建构筑物产生不利影响；

(2)电机车的运输方式受限于隧道内有限的空间资源利用；

(3)采用电机车运输时，土箱满载的渣土容易掉落在轨道上，清理起来 会花费大量人力、物力，影响隧道施工的整洁。

另经检索发现，中国专利号200610113264.3“一种土压平衡长距离顶管 小车出土连续作业的施工方法”，是一种在长距离顶管工程施工中，实现小 车出土连续作业的一种土压平衡长距离顶管小车出土连续作业的施工方法。 其通过安装窄型导轨和一套或多套液压举升装置，在一辆小车装土时，还可 进入一个空车至顶管机附近，或再有多个空车随后，将后进入的空车各用液 压举升装置举升起来，第一辆小车装满土后，分别从液压举升装置中间空挡 位置通过，一直向后至工作井吊出，而靠近出土处的空车从液压举升装置上 放下，推至出土处装土，后续一个或多个空车依次往前递进，并由液压举升 装置举升，重复上述过程，就可以将顶进作业的时间基本连贯起来，与传统 的渣土运输施工方法类似，且皆采用电机车出土的方式将渣土运出工作井， 仍无法解决超大直径土压平衡盾构于渣土运输上所产生的问题，故以电机车 出土的方式不适用于超大直径土压平衡盾构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种超大直径土压平衡盾构快速连续 出土施工方法，改善利用电机车出土的渣土运输施工方法无法连续且快速出 土的问题，以及电机车的使用受限于隧道空间和掉落渣土的清理工作耗费人 力的缺点。

本发明的技术解决方案是：提供一种超大直径土压平衡盾构快速连续出 土施工方法，并用于隧道工程并排除盾构切削下的渣土，其特征在于，该方 法包含以下步骤：

隧道内的水平运送，利用圆隧道管片的连接螺栓于隧道中架设同步延伸 水平皮带机，由盾构切削下的渣土经同步延伸水平皮带机运送至工作井的集 土坑中；

工作井内的垂直运送，利用垂直抓斗将集土坑中的渣土抓运至邻近地面 的空中集土仓；

空中集土仓的垂直运送，渣土在空中集土仓内通过水平螺旋机搅拌均匀 后，打开空中集土仓底部放料口处的阀门并控制出土速度，渣土受重力而落 入下方的土方车内；以及

地面的水平运送，土方车满载后则关闭放料口的阀门，满载的土方车便 可移出，下一部土方车接续就位并预备装载。

如上所述的超大直径土压平衡盾构快速连续出土施工方法，该同步延伸 水平皮带机横向设置可滑动托辊，使同步延伸水平皮带机适应于隧道走向而 调整。

如上所述的超大直径土压平衡盾构快速连续出土施工方法，该同步延伸 水平皮带机包含有井内主机装置与隧道内延伸装置，井内主机装置的一端部 位于工作井内的集土坑上方，隧道内延伸装置的一端部位于盾构机的出土口 下方，井内主机装置的支架长度固定不变，并以液压服务器控制皮带储存装 置，使皮带随盾构推进而自动伸长，并于盾构推进结束拼装管片时，在隧道 内壁悬挂焊接皮带机延伸支架。

如上所述的超大直径土压平衡盾构快速连续出土施工方法，该同步延伸 水平皮带机尚包含有清扫装置，清扫装置包含有聚氨酯材料刷与钢板，并配 合喷淋与污水处理模块执行清扫作业。