双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统及其施工方法与流程

专利2023-02-25  115



1.本发明涉及隧道施工技术领域,具体涉及一种双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统及其施工方法。


背景技术:

2.城市地铁的快速发展,盾构施工方式因其优良的特性成为使用最为普遍的一种地铁隧道施工方法。由于地铁隧道都是双向运输,两隧道是普遍的轨道布置模式,但是单隧洞两轨道模式断面利用率较低,双圆盾构和矩形盾构技术目前的技术成熟情况还远不及单圆盾构技术。而且,盾构始发也不都是在车载位置,为了提高施工进度,通常是多个工作面同时施工,工作井始发便成为一种常见的施工工况,由于地面条件限制,或是为了减小土方工作量,工作井始发通常不具备较大的露天空间,而盾构机、运输车均具有一定纵向长度,为了便于解决盾构机下井组装和始发段施工渣土外运及材料运输的问题,使得盾构机顺利实现始发,有必要提供一种双隧洞的单竖井斜通道的始发轨道布置方法。


技术实现要素:

3.为解决上述现有技术中存在的不足之处,本发明提出了一种双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统及其施工方法,解决隧道施工不具备车站始发的条件下的双盾构始发问题。
4.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
5.一种双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统,其包括:
6.两条反向轨道,始发于单竖井,与两条待掘进轨道的掘进方向同轴线且方向相反,所述反向轨道长度不小于盾构机长度与运输车长度之和;
7.斜通道,连通于两条所述反向轨道之间,所述斜通道与两条所述反向轨道相交的岔道口距离所述单竖井的长度不小于盾构机长度;
8.盾构机轨道,布设于两条所述反向轨道中;
9.运输车轨道,布设于两条所述反向轨道以及所述斜通道中。
10.本发明实施例中,所述盾构机轨道布设在所述斜通道与所述反向轨道的岔道口到所述单竖井的区间上,所述盾构机轨道的铺设长度不小于盾构机的长度。
11.本发明实施例中,所述斜通道与两条所述反向轨道的岔道口距离所述反向轨道尾端的长度不小于运输车长度。
12.本发明实施例中,所述斜通道与所述反向轨道所成锐角角度不大于45度。
13.一种如上所述双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统的施工方法,其包括步骤:
14.在两条待掘进轨道的反方向独立开挖两条所述反向轨道,并布设运输车轨道;
15.在两条所述反向轨道距离所述单竖井大于盾构机长度处开挖所述斜通道,并布设运输车通道;
16.在两条所述反向轨道距离所述单竖井不小于盾构机长度的区间范围布设盾构机轨道;
17.在第一条所述反向轨道的盾构机轨道上组装第一台盾构机,所述第一台盾构机的盾构端位于单竖井处,以所述斜通道、第二条所述反向轨道和单竖井为出土通道开始掘进;
18.待所述第一台盾构机掘进至所述第一台盾构机尾端通过了单竖井位置,在第二条所述反向隧道的盾构机轨道上组装第二台盾构机,以所述斜通道、第一条所述反向隧道和单竖井为出土通道开始掘进。
19.本发明实施例中,所述施工方法还包括步骤:待所述第二台盾构机掘进至所述第二台盾构机尾端通过了单竖井位置,双盾构机的始发过程完成,进入正常掘进阶段。
20.与现有技术相比,本发明提供了一种双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统及其施工方法,具备以下有益效果:解决隧道施工不具备车站始发的条件下的双盾构始发问题。特别是对于非车站始发,而由于地面条件限制不具备大范围开挖条件时,本发明提供一种不需要大面积开挖的单井始发的轨道系统及其施工方法。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为一种双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统布置实施例的示意图。
23.图2为反向轨道(i)始发方法实施例的示意图。
24.图3为反向轨道(ii)始发方法实施例的示意图。
25.图中注释:1-反向轨道(i);2-反向轨道(ii);3-斜通道;4-运输车轨道,5-盾构机轨道;6-运输车组;7-盾构机(i);8-盾构机(ii);9-单竖井;10-待掘进轨道(i);11-待掘进轨道(ii)。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
27.首先请参阅图1,本发明实施例提供了一种双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统,该系统主要包括:反向轨道、盾构机轨道、斜通道、运输车轨道。
28.具体地,反向轨道的数量为两条(反向轨道(i)1和反向轨道(ii)2),始发于单竖井9(即两条反向轨道均与单竖井相通),与两条待掘进轨道(待掘进轨道(i)10和待掘进轨道(ii)11)的掘进方向同轴线,但方向相反,每条反向轨道长度不小于盾构机长度与运输车长度之和;
29.斜通道3为一条,位于两条反向轨道之间且两端分别与两条反向轨道相交,斜通道3与两条反向轨道相交的岔道口距离单竖井9的长度不小于盾构机长度;
30.盾构机轨道5,布设于两条反向轨道中;
31.运输车轨道4,布设于两条反向轨道以及斜通道3中。
32.进一步地,盾构机轨道5布设在斜通道3与反向轨道的岔道口到单竖井9的区间上,
盾构机轨道5的长度不小于盾构机的长度。
33.进一步地,斜通道3与两条反向轨道的岔道口距离反向轨道尾端的长度不小于运输车长度。
34.进一步地,斜通道3与反向轨道所成锐角角度不大于45度。
35.配合图2和图3,本发明还提出了一种如上所述双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统的施工方法,其包括如下步骤:
36.步骤一,在两条待掘进轨道的反方向独立开挖两条反向轨道:反向轨道(i)1和反向轨道(ii)2,并分别布设运输车轨道4;
37.步骤二,在两条反向轨道距离单竖井9大于盾构机长度处开挖斜通道3,并布设运输车通道4;
38.步骤三,在两条反向轨道距离单竖井9不小于盾构机长度的区间范围分别布设盾构机轨道5;
39.步骤四,在反向轨道(i)1的盾构机轨道5上组装盾构机(i)7,盾构机(i)7的盾构端位于单竖井9处,以斜通道3、反向轨道ii 2和单竖井9为出土通道开始掘进;
40.出土由运输车组6完成,如图2所示,运输车组6的出土步骤为:
41.a1——运输车组6从单竖井反向轨道2进入;
42.b1——运输车组6在反向轨道(ii)2上尾端过岔道口,准备倒车;
43.c1——运输车组6倒车通过斜通道3;
44.d1——运输车组倒车进入反向轨道(i)1上的盾构机(i)1;
45.步骤五,待盾构机(i)7掘进至盾构机(i)7尾端通过了单竖井位置,在反向隧道(ii)2的盾构机轨道上组装盾构机(ii)8,以斜通道、反向隧道(i)1和单竖井为出土通道开始掘进。
46.出土由运输车组6完成,如图3所示,运输车组6的出土步骤为:
47.a2——运输车组6从单竖井9的反向轨道(i)1进入;
48.b2——运输车组6在反向轨道(i)1上前端到达岔道口,准备进斜通道3;
49.c2——运输车组6向前通过斜通道3;
50.d2——运输车组6向前进入反向轨道(ii)2,直至尾端过岔道口,准备倒车;
51.e1——运输车组6倒车进入反向轨道(ii)2上的盾构机(ii)8;
52.步骤六,待盾构机(ii)2掘进至盾构机(ii)2尾端通过了单竖井9位置,双盾构机的始发过程完成,进入正常掘进阶段。
53.本发明双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统及其施工方法,有效解决隧道施工不具备车站始发的条件下的双盾构始发问题。特别是对于非车站始发,而由于地面条件限制不具备大范围开挖条件时,本发明提供一种不需要大面积开挖的单井始发的轨道布置方法。
54.以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。

技术特征:
1.一种双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统,其特征在于,包括:两条反向轨道,始发于单竖井,与两条待掘进轨道的掘进方向同轴线且方向相反,所述反向轨道长度不小于盾构机长度与运输车长度之和;斜通道,连通于两条所述反向轨道之间,所述斜通道与两条所述反向轨道相交的岔道口距离所述单竖井的长度不小于盾构机长度;盾构机轨道,布设于两条所述反向轨道中;运输车轨道,布设于两条所述反向轨道以及所述斜通道中。2.根据权利要求1所述的双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统,其特征在于,所述盾构机轨道布设在所述斜通道与所述反向轨道的岔道口到所述单竖井的区间上,所述盾构机轨道的铺设长度不小于盾构机的长度。3.根据权利要求1所述的双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统,其特征在于,所述斜通道与两条所述反向轨道的岔道口距离所述反向轨道尾端的长度不小于运输车长度。4.根据权利要求1所述的双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统,其特征在于,所述斜通道与所述反向轨道所成锐角角度不大于45度。5.一种如权利要求1至4中任一项的所述双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统的施工方法,其特征在于,包括步骤:在两条待掘进轨道的反方向独立开挖两条所述反向轨道,并布设运输车轨道;在两条所述反向轨道距离所述单竖井大于盾构机长度处开挖所述斜通道,并布设运输车通道;在两条所述反向轨道距离所述单竖井不小于盾构机长度的区间范围布设盾构机轨道;在第一条所述反向轨道的盾构机轨道上组装第一台盾构机,所述第一台盾构机的盾构端位于单竖井处,以所述斜通道、第二条所述反向轨道和单竖井为出土通道开始掘进;待所述第一台盾构机掘进至所述第一台盾构机尾端通过了单竖井位置,在第二条所述反向隧道的盾构机轨道上组装第二台盾构机,以所述斜通道、第一条所述反向隧道和单竖井为出土通道开始掘进。6.根据权利要求5所述的施工方法,其特征在于,还包括步骤:待所述第二台盾构机掘进至所述第二台盾构机尾端通过了单竖井位置,双盾构机的始发过程完成,进入正常掘进阶段。

技术总结
本发明公开了一种双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统及其施工方法,系统包括:两条反向轨道,始发于单竖井,与两条待掘进轨道的掘进方向同轴线且方向相反,反向轨道长度不小于盾构机长度与运输车长度之和;斜通道,连通于两条反向轨道之间,斜通道与两条反向轨道相交的岔道口距离单竖井的长度不小于盾构机长度;盾构机轨道,布设于两条反向轨道中;运输车轨道,布设于两条反向轨道以及斜通道中。本发明双隧洞的单竖井盾构始发轨道系统及其施工方法,有效解决隧道施工不具备车站始发的条件下的双盾构始发问题。特别是对于非车站始发,而由于地面条件限制不具备大范围开挖条件时,本发明提供一种不需要大面积开挖的单井始发的轨道布置方法。布置方法。布置方法。


技术研发人员:任晓敏 熊国军 陈雪鹏 韩磊 汤效 孙旻 安鹏飞
受保护的技术使用者:中建八局轨道交通建设有限公司
技术研发日:2022.07.21
技术公布日:2022/11/1
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