大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)及其施工方法與流程

本發(fā)明屬于隧道施工
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)及其施工方法，適用于大盾構(gòu)機（超重刀盤）始發(fā)。
背景技術(shù)：
：在隧道施工過程中，盾構(gòu)機始發(fā)之前，為解決盾構(gòu)機始發(fā)栽頭現(xiàn)象，傳統(tǒng)做法是采用普通的鋼軌作為防載頭的導(dǎo)軌。但針對大直徑盾構(gòu)機，特別是施工工程中所用的重達430t及以上的超重刀盤，一般導(dǎo)軌受力無法保證，而且普通的固定措施也容易出現(xiàn)滑溜現(xiàn)象，因而很難保證大盾構(gòu)機的始發(fā)安全。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種適用于大直徑盾構(gòu)機（超重刀盤）始發(fā)，有效防止其始發(fā)載頭，從而保證始發(fā)安全的大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)及其施工方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：設(shè)計一種大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)，包括沿洞門預(yù)埋鋼環(huán)徑向均布的多個導(dǎo)軌，洞門預(yù)埋鋼環(huán)鋪設(shè)于地下連續(xù)墻上，所述導(dǎo)軌為鋼板一次成型的導(dǎo)軌，貫穿導(dǎo)軌上下平面縱向設(shè)有一排直徑及間距尺寸一定的預(yù)留螺栓孔，相應(yīng)的、沿洞門預(yù)埋鋼環(huán)長度方向設(shè)有一排直徑及間距尺寸一定的導(dǎo)軌安放孔，每個導(dǎo)軌通過依次匹配穿設(shè)于各預(yù)留螺栓孔及相應(yīng)導(dǎo)軌安放孔內(nèi)的高強度平頭螺栓固定在洞門預(yù)埋鋼環(huán)上，且高強度平頭螺栓頂部平面不高于導(dǎo)軌上平面。優(yōu)選地，在上述大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)中，所述導(dǎo)軌的起始端后側(cè)與洞門預(yù)埋鋼環(huán)表面之間設(shè)有斜坡面，該斜坡面的頂部低于導(dǎo)軌的上平面；且所述斜坡面的頂部距導(dǎo)軌上平面的距離為15～25mm；同時導(dǎo)軌上平面為光滑面。優(yōu)選地，在上述大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)中，所述導(dǎo)軌的末端前側(cè)與洞門預(yù)埋鋼環(huán)表面之間植入有高強度鋼筋，用以防止導(dǎo)軌前移。優(yōu)選地，在上述大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)中，所述導(dǎo)軌的兩側(cè)面與洞門預(yù)埋鋼環(huán)表面之間分別加焊有筋板，所加焊筋板的頂部低于導(dǎo)軌的上平面。優(yōu)選地，在上述大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)中，各高強度平頭螺栓與洞門預(yù)埋鋼環(huán)上相應(yīng)所設(shè)的導(dǎo)軌安放孔內(nèi)壁之間通過植筋膠固定。本發(fā)明還提供一種如上所述的大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)的施工方法，包含以下工藝步驟：（1）導(dǎo)軌加工根據(jù)盾構(gòu)機及洞門設(shè)計尺寸計算得出導(dǎo)軌的高度和寬度尺寸；根據(jù)所得出的高度和寬度尺寸，采用與寬度尺寸等值厚的鋼板一次制作成型；制作成型后，在每根導(dǎo)軌上預(yù)留一定直徑及間距尺寸大小的一排螺栓孔；（2）導(dǎo)軌定位首先根據(jù)設(shè)計要求，在洞門預(yù)埋鋼環(huán)內(nèi)導(dǎo)軌的擺放位置進行初步的劃線定位；然后對導(dǎo)軌安放孔位進行定位，保持導(dǎo)軌安放孔位和待安裝的導(dǎo)軌上所設(shè)預(yù)留螺栓孔孔位一致，以方便鉆孔和安裝固定；（3）導(dǎo)軌安裝及固定依據(jù)定位線，對導(dǎo)軌安放孔位實施鉆孔；鉆孔完畢后，注入植筋膠，將導(dǎo)軌擺放到位后，逐孔快速插入高強度平頭螺栓進行固定；固定后，高強度平頭螺栓頂部平面不高于導(dǎo)軌上平面。優(yōu)選地，在上述大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)的施工方法中，在步驟（1）中，預(yù)留螺栓孔后，將導(dǎo)軌上平面打磨光滑，以減少盾構(gòu)機推進時的摩擦力；在步驟（3）中，導(dǎo)軌安放孔位實施鉆孔之前，對各導(dǎo)軌安放孔位重新進行復(fù)核，以便于導(dǎo)軌準(zhǔn)確定位及安裝固定；在步驟（3）中，鉆孔完畢后，注入植筋膠之前，將每個鉆孔內(nèi)清理干凈，以提高錨固強度。優(yōu)選地，在上述大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)的施工方法中，在步驟（3）中，導(dǎo)軌安裝及固定后，每根導(dǎo)軌的起始端后側(cè)與洞門預(yù)埋鋼環(huán)表面之間設(shè)置由加焊筋板構(gòu)成的斜坡面，且該斜坡面的頂部低于導(dǎo)軌的上平面，以方便刀盤上導(dǎo)軌。優(yōu)選地，在上述大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)的施工方法中，在步驟（3）中，導(dǎo)軌安裝及固定后，每根導(dǎo)軌的末端前側(cè)與洞門預(yù)埋鋼環(huán)表面之間植入有高強度鋼筋進行固定，用以防止導(dǎo)軌前移。優(yōu)選地，在上述大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)的施工方法中，在步驟（3）中，導(dǎo)軌安裝及固定后，在導(dǎo)軌兩側(cè)面通過加焊筋板，將導(dǎo)軌和洞門預(yù)埋鋼環(huán)再次固定，有效保證導(dǎo)軌的安穩(wěn)性；且所加焊筋板的頂部低于導(dǎo)軌的上平面。上述大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)及其施工方法中所提到的“導(dǎo)軌的起始端”是指具體施工時盾構(gòu)機剛上的導(dǎo)軌端，“導(dǎo)軌的末端”是指施工時導(dǎo)軌靠近掌子面的最前端，導(dǎo)軌的起始端“后側(cè)”和導(dǎo)軌的末端“前側(cè)”均是以盾構(gòu)機沿導(dǎo)軌的推進方向為參照。本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：1、本發(fā)明采用鋼板一次成型特制導(dǎo)軌，導(dǎo)軌受力有保證；并采用抗剪切螺栓穿孔將導(dǎo)軌固定于洞門預(yù)埋鋼環(huán)上，不易出現(xiàn)溜滑現(xiàn)象，有效解決了大盾構(gòu)始發(fā)栽頭現(xiàn)象，能夠保證大盾構(gòu)機的始發(fā)安全。2、本發(fā)明導(dǎo)軌上平面為光滑，以減少盾構(gòu)機推進時的摩擦力；鉆孔內(nèi)專門清理干凈，以提高錨固強度。導(dǎo)軌起始端斜坡面的設(shè)置，且該斜坡面的頂部低于導(dǎo)軌的上平面，以方便刀盤上導(dǎo)軌。3、本發(fā)明每根導(dǎo)軌的末端前側(cè)與洞門預(yù)埋鋼環(huán)表面之間植入有高強度鋼筋進行固定，用以防止導(dǎo)軌前移。在導(dǎo)軌兩側(cè)面通過加焊筋板，將導(dǎo)軌和洞門預(yù)埋鋼環(huán)再次固定，多重措施有效保證了導(dǎo)軌的安穩(wěn)性。附圖說明下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細的說明，其中：圖1為本發(fā)明大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為圖1所示的局部ⅰ的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示的a向結(jié)構(gòu)示意圖；圖中序號：1、導(dǎo)軌，2、洞門預(yù)埋鋼環(huán)，3、高強度平頭螺栓，4、地下連續(xù)墻，5、加焊筋板，6、高強度鋼筋，7、加焊有筋板。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例來說明本發(fā)明的具體實施方式，但以下實施例只是用來詳細說明本發(fā)明，并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍，在以下實施例中所涉及的儀器元件如無特別說明，均為常規(guī)儀器元件。實施例1：參見圖1-3，圖中，本發(fā)明大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)，包括導(dǎo)軌1，以及用以將導(dǎo)軌和洞門預(yù)埋鋼環(huán)2二者固定連接的高強度平頭螺栓3。導(dǎo)軌高度為150mm，寬度為100mm，固定螺栓為10.9級m30*490mm高強度平頭螺栓。其中洞門預(yù)埋鋼環(huán)鋪設(shè)于地下連續(xù)墻4上，導(dǎo)軌有五個，且沿洞門預(yù)埋鋼環(huán)徑向均布設(shè)置，導(dǎo)軌為鋼板一次成型的導(dǎo)軌，貫穿導(dǎo)軌上下平面縱向設(shè)有一排直徑為20mm及間距為100mm的預(yù)留螺栓孔，相應(yīng)的、沿洞門預(yù)埋鋼環(huán)長度方向設(shè)有一排直徑為40mm及間距為100mm的導(dǎo)軌安放孔，每根導(dǎo)軌通過依次匹配穿設(shè)于各預(yù)留螺栓孔及相應(yīng)導(dǎo)軌安放孔內(nèi)的高強度平頭螺栓固定在洞門預(yù)埋鋼環(huán)上，且高強度平頭螺栓頂部平面不高于導(dǎo)軌上平面。具體的，各高強度平頭螺栓與洞門預(yù)埋鋼環(huán)上相應(yīng)所設(shè)的導(dǎo)軌安放孔內(nèi)壁之間通過植筋膠固定。進一步的，在導(dǎo)軌的起始端后側(cè)與洞門預(yù)埋鋼環(huán)表面之間設(shè)有由加焊筋板5形成的斜坡面，該斜坡面的頂部低于導(dǎo)軌的上平面，方便刀盤上導(dǎo)軌；且所述斜坡面的頂部距導(dǎo)軌上平面的距離a值為20mm；同時導(dǎo)軌上平面為光滑面，以減少盾構(gòu)機推進時的摩擦力。進一步的，在導(dǎo)軌的末端前側(cè)與洞門預(yù)埋鋼環(huán)表面之間植入有高強度鋼筋6，用以防止導(dǎo)軌前移。進一步的，在導(dǎo)軌的兩側(cè)面與洞門預(yù)埋鋼環(huán)表面之間分別加焊有筋板7，將導(dǎo)軌和洞門預(yù)埋鋼環(huán)再次緊密固定，多重措施有效的保證了導(dǎo)軌的安穩(wěn)性；所加焊筋板的頂部低于導(dǎo)軌的上平面，以免影響盾構(gòu)機沿導(dǎo)軌縱向正常推進。實施例2：下面以佛莞城際fgzh-3標(biāo)獅子洋盾構(gòu)隧道工程為例，說明實施例1所述大盾構(gòu)始發(fā)延伸導(dǎo)軌組合固定結(jié)構(gòu)的施工方法。該盾構(gòu)隧道工程采用一臺具備常壓換刀功能的大直徑泥水盾構(gòu)，開挖直徑13.61米;整機長度137米，主機長度14.4米（含刀盤430t），主機重量約2000t，整機重量約3500t。盾構(gòu)始發(fā)采用新型延伸導(dǎo)軌，盾構(gòu)刀盤順利推進上延伸導(dǎo)軌，未發(fā)生盾構(gòu)栽頭現(xiàn)象。其中材料與設(shè)備準(zhǔn)備見表1。表1材料及設(shè)備配置表：序號物資名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1鋼板厚50mm㎡5.152螺栓10.9級，m30*490個803植筋膠支304氧氣乙炔套15水鉆直徑40mm臺1具體施工工藝流程及施工要點如下：（1）導(dǎo)軌加工：根據(jù)盾構(gòu)機及洞門設(shè)計尺寸計算得出導(dǎo)軌的高度為15mm，寬度尺寸為100mm；根據(jù)所得出的高度和寬度尺寸，導(dǎo)軌采用100mm厚的鋼板一次制作成型；制作成型后，在每根導(dǎo)軌上預(yù)留直徑為40mm及間距為100mm的一排五個螺栓孔。預(yù)留螺栓孔后，將導(dǎo)軌上平面打磨光滑，以減少盾構(gòu)機推進時的摩擦力。加工制作時必須確保螺栓孔直徑及間距精度，方便后續(xù)安裝。（2）導(dǎo)軌定位：導(dǎo)軌定位分兩步，第一步由測量組根據(jù)設(shè)計要求在洞門預(yù)埋鋼環(huán)內(nèi)導(dǎo)軌的擺放位置進行初步的劃線定位；第二步是對導(dǎo)軌安放孔位進行定位，方便鉆孔和安裝固定。該步驟重點是要確保導(dǎo)軌安放孔位和待安裝的導(dǎo)軌上所設(shè)預(yù)留螺栓孔孔位一致，因此除加工制作導(dǎo)軌過程中嚴(yán)格控制預(yù)留螺栓孔位精度外，在導(dǎo)軌安放孔位鉆孔前還需對各導(dǎo)軌安放位置的鉆孔孔位重新進行復(fù)核，以便于準(zhǔn)確定位、固定。（3）導(dǎo)軌安裝及固定：依據(jù)定位線，對導(dǎo)軌安放孔位通過水鉆實施鉆孔；鉆孔完畢后，注入植筋膠，將導(dǎo)軌擺放到位后，逐孔快速插入10.9級m30*490mm高強度平頭螺栓進行固定；固定后，高強度平頭螺栓頂部平面不高于導(dǎo)軌上平面。該步驟的重點是每個鉆孔必須采用風(fēng)管及面紗清理干凈積水和殘渣，再將植筋膠注入孔內(nèi)，以提高錨固強度。每根導(dǎo)軌安裝及固定后，還可以在盾構(gòu)機剛上導(dǎo)軌端通過加焊筋板制成低20mm的坡面，方便刀盤上導(dǎo)軌。每根導(dǎo)軌靠近掌子面的最前端可通過植入高強度鋼筋進行固定，防止導(dǎo)軌前移。在所有導(dǎo)軌安放完畢后，在導(dǎo)軌側(cè)面通過加焊筋板，將導(dǎo)軌和洞門預(yù)埋鋼環(huán)再次緊密固定，多重措施有效的保證了導(dǎo)軌的安穩(wěn)性；且所加焊筋板的頂部低于導(dǎo)軌的上平面，以免影響盾構(gòu)機沿導(dǎo)軌縱向正常推進。此外，該盾構(gòu)隧道工程施工質(zhì)量控制如下：（1）在安裝鋼板前先用氣筒將孔內(nèi)粉塵或者雜物清理干凈。（2）在涂抹植筋膠前檢查螺栓上是否粘接雜物，如果螺栓上面有銹蝕或者其他異物，必須用酒精或者棉紗擦拭干凈方可涂抹。（3）在植筋膠未固化前嚴(yán)禁觸動螺栓或者鋼板，影響固化效果。（4）將螺栓旋轉(zhuǎn)插入孔內(nèi)，保證孔口有膠溢出（但不要過量露出），膠層是否飽滿將直接影響錨固力的大小。該盾構(gòu)隧道工程施工過程所采用安全措施如下：（1）在洞門附近施工時，時刻關(guān)注掌子面穩(wěn)定情況，及時發(fā)現(xiàn)，及時上報領(lǐng)導(dǎo)，及時處理，以免出現(xiàn)涌水涌沙情況。（2）在涂抹膠時必須具備手套、口罩、護目鏡等防護用品。（3）若不慎將膠弄到皮膚或衣物上，可用丙酮清洗并用大量清水沖洗，若不慎濺入眼睛，應(yīng)立即就醫(yī)。上面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作了詳細的說明，但是，所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員能夠理解，在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下，還可以對上述實施例中的各個具體參數(shù)進行變更，形成多個具體的實施例，如斜坡面的頂部距導(dǎo)軌上平面的距離為15mm或25mm等，均為本發(fā)明的常見變化范圍，在此不再一一詳述。當(dāng)前第1頁12