一种水中盾构机到达接收结构和接收方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 106089220 A(43)申请公布日 2016.11.09

(21)申请号 201610559064.4(22)申请日 2016.07.15

(71)申请人 中铁第四勘察设计院集团有限公司

地址 430063 湖北省武汉市武昌区杨园和

平大道745号(72)发明人 肖明清　邓朝辉　龙凡　鲁志鹏　

孙峰　(74)专利代理机构 华中科技大学专利中心

42201

代理人 周磊(51)Int.Cl.

E21D 9/06(2006.01)E21D 9/12(2006.01)E21D 9/14(2006.01)

(54)发明名称

一种水中盾构机到达接收结构和接收方法(57)摘要

本发明属于盾构隧道领域，其公开了一种水中盾构到达接收结构和接收方法，包括盾构始发井、盾构隧道设计使用段、盾构隧道临时爬坡段和临时作业平台；该接收方法包括：1)盾构机从盾构始发井始发，经盾构隧道设计使用段后，到达盾构隧道设计使用段的终点；2)到达隧道设计使用段的终点后，盾构机经盾构隧道临时爬坡段向上掘进至临时作业平台；3)盾构机到达临时作业平台后，开始拆解并运输，完成盾构机接收过程；4)在盾构隧道设计终点处设置横向封堵墙，将临时作业平台和隧道临时爬坡段拆解或回填。本发明通过在盾构隧道设计使用段的终点前方水域填筑临时作业平台，在临时作业平台完成盾构机接收过程，保证了水中盾构接收的安全、高效。

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

CN 106089220 ACN 106089220 A

权　利　要　求　书

1/1页

1.一种水中盾构机到达接收结构，其特征在于，包括盾构始发井、盾构隧道设计使用段、临时作业平台和盾构隧道临时爬坡段，其中，

所述盾构始发井作为盾构机始发掘进的起始部分，其设置在岸坡内；所述盾构隧道设计使用段位于海床内且其起点与所述盾构始发井连接；所述临时作业平台为水中由土石填筑形成的人工岛；

所述盾构隧道临时爬坡段一端与所述盾构隧道设计使用段的终点连接，另一端向上伸入所述临时作业平台内。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机到达接收结构，其特征在于，用河床代替海床。3.根据权利要求1所述的一种盾构机到达接收结构，其特征在于，所述临时作业平台作为水中盾构接收作业平台。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机到达接收结构，其特征在于，所述盾构隧道临时爬坡段的倾斜段的坡率为1：10～3：10。

5.一种采用权利要求1所述的接收结构进行盾构机接收的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)盾构机从盾构始发井始发，经盾构隧道设计使用段后，到达盾构隧道设计使用段的终点；

2)到达隧道设计使用段的终点后，盾构机经盾构隧道临时爬坡段向上掘进至临时作业平台；

3)盾构机到达临时作业平台后，开始拆解并运输，完成盾构机接收过程；4)盾构机接收完成后，在所述盾构隧道设计终点处设置横向封堵墙，将所述的临时作业平台和所述的隧道临时爬坡段拆解或回填。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤4)中完成盾构机 接收过程后，拆解或回填盾构隧道临时爬坡段及临时作业平台的步骤具体如下：

在隧道设计使用终点处设置横向封堵墙，回填盾构隧道临时爬坡段在海床面以下部分，并拆除盾构隧道临时爬坡段的倾斜段的海床面以上部分，然后再拆除临时作业平台，以恢复水域。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述盾构隧道临时爬坡段的倾斜段的坡率为1：10～3：10。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述临时作业平台作为水中盾构接收作业平台。

2

CN 106089220 A

说　明　书

一种水中盾构机到达接收结构和接收方法

1/3页

技术领域

[0001]本发明属于盾构隧道领域，更具体地，涉及一种水中盾构机到达接收结构。背景技术

[0002]随着火电站、核电站的发展，越来越多的取水、排水隧道需要修建。此类取水、排水隧道大多数是一端位于水面以下，通过竖向取水口或排水口连通水体，另一端位于用水的岸上。

[0003]参照图1，此类取水、排水隧道的施工均采用在岸坡的工作井始发，向水中掘进，盾构机到达设计位置后，一般采用洞内解体或在水中设置接收工作井后吊出的方案。取(排)水盾构隧道采用既有水中接收技术时存在以下问题：[0004]1)、采用洞内盾构解体方案时，盾构机需要拆成零部件运出隧道，且刀盘、前盾和盾壳永久留在水底，盾构机残值低，且取(排)水隧道一般不是很长，导致此类隧道的设备摊销费用高；[0005]2)、采用洞内盾构解体方案时，洞内拆机工效低下，解体时间长，且盾构解体工作无法与隧道内其它工序平行施工，导致总工期时间长；[0006]3)、采用水中设置接收工作井方案(参照图2)，则需保证井内无水的作业条件，水中施工接收工作井的施工难度大，工程造价高；[0007]4)、采用水中设置接收工作井方案，盾构解体在工作井内进行，施工场地狭小，施工不便。

发明内容

[0008]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种水中盾构机到达接收结构，通过在盾构设计终点前方填筑临时作业平台，在临时作业平台完成盾构机接收过程，保证了盾构接收的安全、高效。[0009]为实现上述目的，按照本发明，提供了一种水中盾构机到达接收结构，其特征在于，包括盾构始发井、盾构隧道设计使用段、临时作业平台和盾构隧道临时爬坡段，其中，[0010]所述盾构始发井作为盾构机始发掘进的起始部分，其设置在岸坡内；[0011]所述盾构隧道设计使用段位于海床内且其起点与所述盾构始发井连接；[0012]所述临时作业平台为水中由土石填筑形成的人工岛；

[0013]所述盾构隧道临时爬坡段一端与所述盾构隧道设计使用段的终点连接，另一端向上伸入所述临时作业平台内。[0014]优选地，所述临时作业平台作为水中盾构接收作业平台。[0015]优选地，所述盾构隧道临时爬坡段的倾斜段的坡率为1：10～3：10。[0016]按照本发明的另一个方面，还提供了一种采用所述的接收结构进行盾构机接收的方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0017]1)盾构机从盾构始发井始发，经盾构隧道设计使用段后，到达盾构隧道设计使用

3

CN 106089220 A

说　明　书

2/3页

段的终点；

[0018]2)到达隧道设计使用段的终点后，盾构机经盾构隧道临时爬坡段向上掘进至临时作业平台；

[0019]3)盾构机到达临时作业平台后，开始拆解并运输，完成盾构机接收过程；[0020]4)盾构机接收完成后，在所述盾构隧道设计终点处设置横向封堵墙，将所述的临时作业平台和所述的隧道临时爬坡段拆解或回填。[0021]优选地，步骤4)中完成盾构机接收过程后，拆解或回填盾构隧道临时爬坡段及临时作业平台的步骤具体如下：

[0022]在隧道设计使用终点处设置横向封堵墙，回填盾构隧道临时爬坡段在海床面以下部分，并拆除盾构隧道临时爬坡段的倾斜段的海床面以上部分，然后再拆除临时作业平台，以恢复水域。[0023]优选地，所述盾构隧道临时爬坡段的倾斜段的坡率为1：10～3：10。[0024]优选地，所述临时作业平台作为水中盾构接收作业平台。[0025]总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

[0026]1)本发明通过在盾构隧道设计使用段终点前方填筑临时作业平台，在临时作业平台上完成盾构机接收过程，保证了盾构机接收的安全、高效。

[0027]2)本发明利用取(排)水隧道在取(排)口水深不大的特点，通过增加隧道临时爬坡段达到回收盾构机的目的，大幅度节省了工程投资，适用于取(排)水盾构隧道工程。附图说明

[0028]图1是现有的在海(河)上设置取(排)水结构的示意图

[0029]图2是现有的在海(河)上设置盾构机到达接收结构的示意图[0030]图3是在在海(河)内设置本发明的接收结构的示意图。[0031]图1～图3中，1—岸坡面；2—水面；3—海(河)床面；4—盾构始发井；5—盾构隧道设计使用段；6—取(排)水通道；7—盾构隧道设计终点；8—盾构接收井；9—盾构机；10—隧道设计终点处的横向封堵墙；11—盾构隧道临时爬坡段；12—临时爬坡段海(河)床面以下部分；13—临时爬坡段海(河)床面以上部分；14—临时作业平台。具体实施方式

[0032]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。[0033]参照图3，一种水中盾构机到达接收结构，包括盾构始发井4、盾构隧道设计使用段5、盾构隧道临时爬坡段11和临时作业平台14，其中，

[0034]所述盾构始发井4作为盾构机始发掘进的起始部分，其设置在岸坡1内；[0035]所述盾构隧道设计使用段5起点与所述盾构始发井4连接，终点至设计终点处横向封隔墙10；盾构隧道设计使用段5采用预制管片做衬砌结构，预制管片都采用的是分块预制

4

CN 106089220 A

说　明　书

3/3页

的方式，再拼装成环；

[0036]所述盾构隧道临时爬坡段11包括海(河)床面以下部分12和海(河)床面以上部分13，并且其一端与所述盾构隧道设计使用段5的终点7连接，另一端向上伸入所述临时作业平台14内；盾构隧道临时爬坡段11采用预制管片做衬砌结构，预制管片都采用的是分块预制的方式，再拼装成环

[0037]所述临时作业平台14为由土石填筑形成的人工岛，其位置满足盾构机能够在设计终点处以最大向上坡率掘进到达，其面积能够满足盾构机掘进出土后接收与解体运输的要求。

[0038]进一步，用用临时作业平台14作为水中盾构接收作业平台。[0039]进一步，所述盾构隧道临时爬坡段11的倾斜段的坡率满足盾构机械的最大爬坡能力，坡率为1：10～3：10。

[0040]本发明针对盾构机隧道到达接收的问题，提出了在所述盾构隧道设计使用段5的设计终点7的前方填筑水上临时作业平台14，盾构机9到达所述盾构隧道设计使用段5的设计终点7后，再以大坡度向上掘进至所述的临时作业平台14的位置。在所述的临时作业平台14上，完成盾构机9的接收过程。盾构机9解体运输后，在所述的盾构隧道设计终点7处设置横向封堵墙10。盾构隧道设计使用段5的正常使用段为盾构始发井4至所述的所述盾构隧道设计使用段5的终点7处；

[0041]隧道设计终点处7设置横向封堵墙10后，所述的临时爬坡段隧道11在海(河)床面以下部分12回填，在海(河)床面以上部分13拆除，同时需要清除所述的临时作业平台14，恢复初始的水面2。[0042]此外，包括以下步骤：本发明还涉及一种采用接收结构进行盾构机接收的方法，[0043]1)盾构机9从盾构始发井4始发，经盾构隧道设计使用段5后，到达盾构隧道设计使用段5的终点7；

[0044]2)盾构机9以最大爬坡坡率(1：10～3：10)经盾构隧道临时爬坡段11向上掘进至临时作业平台14；

[0045]3)盾构机9到达临时作业平台14后，开始拆解并运输，完成盾构机9接收过程。[0046]4)盾构机9接收完成后，在所述盾构隧道设计终点处7设置横向封堵墙10，然后将所述的临时作业平台14和所述的隧道临时爬坡段11拆解或回填。[0047]步骤4)中完成盾构机接收过程后，拆解或回填盾构隧道临时爬坡段及临时作业平台的步骤具体如下：

[0048]在隧道设计使用终点处7设置横向封堵墙10后，回填盾构隧道临时爬坡段11在海(河)床面以下部分12，并拆除盾构隧道临时爬坡11段在海(河)床面以上部分13，然后再拆除临时作业平台14，以恢复水域。

[0049]本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以

凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含限制本发明，

在本发明的保护范围之内。

5

CN 106089220 A

说　明　书　附　图

1/1页

图1

图2

图3

6