[发明专利]盾构大坡度磨洞门施工方法

说明书

本发明提供一种盾构大坡度磨洞门施工方法，包括如下步骤：按照隧道设计坡度，放坡盾构始发坡度，盾构始发坡度不大于隧道设计坡度；放低洞门区域，洞门区域设置玻璃纤维筋和预埋洞门钢环；按照盾构始发坡度放置始发托架、反力架和反力架支撑；将盾构机放置在始发托架上，模拟出刀盘顶部刀具接触掌子面时，刀盘底部距掌子面长度为L1；计算刀盘顶部距离掌子面最高点L2时，刀盘转速和推进速度的控制范围，刀盘以该转速和推进速度切削掌子面；盾构机向前推进L1后，刀盘整体接触掌子面，按照正常始发推进，盾构机在始发托架上大坡度下坡始发。本发明通过控制参数使盾构能以大坡度稳定下坡始发，缩短设计线路长度和施工工期，节省成本。

技术领域

本发明涉及地下工程领域，具体涉及盾构大坡度磨洞门施工方法。

背景技术

在城市地铁区间隧道和城市管廊施工过程中，盾构机基本上是洞门破除后，盾构机按照“抬头”的盾构姿态始发，以防止盾体在始发托架上未整体进入土体不能调整盾构姿态导致的盾构“扣头”，隧道设计轴线一般始发与接收端为2‰的缓坡。

水利、电力、供油隧道为大坡度隧道，隧道不做通车用，隧道设计坡度达45‰，个别隧道设计坡道达50‰，达盾构爬坡极限。洞门破除后盾构始发，但洞门破除时间长，破除过程中风险大。请参考图2，图2示出了盾构直线磨洞门始发施工方法对应的施工状态图，图中，在始发井5内，盾构机3的中心线1与洞门的中心重合，放置于水平放置的始发托架2上，盾构机3直接磨洞门始发，盾构机3在始发托架2不能进行姿态调整，直至盾构机3整体进入土体后进行姿态调整，盾构机的实际中心轴线6将至少偏离设计轴线4高程h大约457mm，超出施工规范允许范围，不满足设计线路线型要求，最后需要调整设计线路线型，耗费人力物力财力，影响重大。

因此，亟需提供一种盾构大坡度磨洞门施工方法，使盾构能以大坡度稳定下坡始发，可将盾构姿态控制在设计允许误差范围内，在盾构整体进入土体后纠偏调整盾构姿态使其贴近设计轴线，缩短设计线路长度和施工工期，节省成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盾构大坡度磨洞门施工方法，使盾构能以大坡度稳定下坡始发，保证盾构姿态贴近设计轴线，缩短设计线路长度和施工工期，节省成本。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供一种盾构大坡度磨洞门施工方法，包括如下步骤：

按照隧道设计坡度，放坡盾构始发坡度，所述盾构始发坡度不大于所述隧道设计坡度；

根据所述盾构始发坡度在洞门施工时放低洞门区域，满足放坡后的盾构机切削穿越所述洞门区域，所述洞门区域设置有玻璃纤维筋和预埋洞门钢环；

在始发井内按照所述盾构始发坡度放置始发托架、反力架和反力架支撑；

将盾构机放置在所述始发托架上，实测实量盾构机实际坡度与隧道设计坡度的位置关系，模拟出刀盘顶部刀具接触掌子面时，刀盘底部距掌子面长度为L1；

优化掘进参数，计算刀盘顶部距离掌子面最高点L2时，提前转动刀盘，刀盘转速和推进速度的控制范围，使得推进油缸均匀受力，稳住盾构姿态，刀盘以所述转速和推进速度切削掌子面；

盾构机向前推进L1后，刀盘整体接触掌子面，按照正常始发推进，盾构机在所述始发托架上大坡度下坡始发。

本发明盾构大坡度磨洞门施工方法的进一步改进在于，所述隧道的设计坡度为45‰，放坡后的所述盾构始发坡度为30‰。

本发明盾构大坡度磨洞门施工方法的进一步改进在于，在洞门施工时洞门区域比原设计放低70mm。

本发明盾构大坡度磨洞门施工方法的进一步改进在于，还包括：在盾构机大坡度下坡始发完全进土土体后，开始纠偏调整盾构姿态，使盾构姿态贴近隧道设计轴线。