一种盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置及方法与流程

本发明属于城市地下工程施工，尤其是涉及拼装全预制箱涵的隧道内泥水盾构机掘进施工作业，具体涉及一种盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置及方法。

背景技术：

1、随着盾构法在各个领域内广泛施工，隧道内结构形式发生较多变化，在全预制整体式箱涵形式的隧道内，需要泥浆管路布置，现有技术中，泥水盾构机施工时，泥浆管路布置在隧道一侧，使用支架固定在管片上。

2、然而上述的布置方式存在以下问题，此种泥浆管位置容易与隧道内后续的防撞侧石、内部衬砌等施工相互影响，导致盾构施工中途需长时间停机更改泥浆管路位置，影响掘进工效，且泥浆管路通过支架固定在成型管片腰部，容易产生泥浆管路整体滑落的风险。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置及方法，能够解决泥水盾构机泥浆管路的布置与隧道管片后续施工相互影响的问题，并且避免隧道内泥浆管路整体滑落的风险。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置，包括有管路延伸机构、移动进浆管、移动出浆管、泥浆箱、箱涵单元进浆管和箱涵单元出浆管，箱涵单元进浆管和箱涵单元出浆管的出口端均设有第一阀门；

4、管路延伸机构活动安装在盾构机后端的台车上，管路延伸机构通过泥浆软管分别连通盾构机的盾构机进浆管、盾构机出浆管；

5、移动进浆管、移动出浆管的前端连通管路延伸机构、后端连通箱涵进浆管路和箱涵出浆管路；

6、移动进浆管和移动出浆管的最低端通过泄压管路连通泥浆箱，移动进浆管和移动出浆管的最高端均设有加气阀，所述管路延伸机构内设有第二阀门。

7、进一步的，所述箱涵单元进浆管和箱涵单元出浆管的两端均设置有连接法兰。

8、进一步的，所述管路延伸机构包括移动架，所述移动架的底部设有移动轮，所述移动架上固定有两根过渡泥浆管，所述过渡泥浆管上设置所述第二阀门。

9、进一步的，所述移动进浆管、移动出浆管均包括硬质横管，所述硬质横管的后端连通有向下延伸的竖管，所述竖管的末端设有弯头。

10、进一步的，还包括短支撑架，所述短支撑架设置在台车上，当管路延伸机构前后移动时，所述移动架的底部能从短支撑架的上方经过，所述短支撑架上设有多个滚筒并能够支撑移动进浆管、移动出浆管。

11、进一步的，还包括移动支撑架，所述移动支撑架放置在箱涵顶部用于支撑移动进浆管、移动出浆管悬挑的部位；

12、所述移动支撑架包括多个前后分布的支撑框，相邻的支撑框之间通过交叉伸缩臂连接，每个支撑框的底部设有移动轮，最后侧的支撑框的顶部与移动进浆管、移动出浆管的硬质横管后端固定连接，除最后侧的支撑框外，其余的支撑框的顶部安装有滚筒。

13、一种盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸方法，采用上述的泥水盾构整体式预制箱涵顶部泥浆管路延伸装置进行泥浆管路延伸，包括以下步骤：

14、s01、在已铺设的整体式预制箱涵顶部一侧固定安装箱涵单元进浆管和箱涵单元出浆管，管路延伸机构通过泥浆软管分别连通盾构机的盾构机进浆管、盾构机出浆管，移动进浆管、移动出浆管的前端连通管路延伸机构、后端连通箱涵进浆管路和箱涵出浆管路；

15、s02、盾构机向前掘进时，管路延伸机构以及移动进浆管、移动出浆管相对箱涵静止，并且相对盾构机往后移动；

16、s03、当盾构机向前掘进一段距离后停止，拼装管片和安装整体式预制箱涵；

17、关闭箱涵单元进浆管和箱涵单元出浆管的第一阀门和管路延伸机构内的第二阀门，打开泄压管路，使压缩空气从移动进浆管和移动出浆管的加气阀进入，移动进浆管和移动出浆管内的泥浆在压缩空气作用下通过泄压管路排入泥浆箱内；

18、s04、当移动进浆管和移动出浆管内的泥浆排放干净后，断开箱涵单元进浆管、箱涵单元出浆管与移动进浆管、移动出浆管的连接，将管路延伸机构与移动进浆管、移动出浆管往前移动一段距离，使用箱涵单元进浆管、箱涵单元出浆管与移动进浆管、移动出浆管形成断开空间；

19、s05、在断开空间安装新的箱涵单元进浆管、箱涵单元出浆管并与移动进浆管、移动出浆管重新连通；

20、s06、关闭泄压管路和加气阀，开启第一阀门和第二阀门；

21、s07、重复步骤s02-s06，实现箱涵顶部泥浆管路的延伸。

22、进一步的，在步骤s03中，盾构机向前掘进的距离为箱涵单元进浆管、箱涵单元出浆管的长度。

23、进一步的，所述整体式预制箱涵的顶部为平面、底部为与管片相吻合的弧形面。

24、进一步的，所述箱涵单元进浆管、箱涵单元出浆管的长度为10m。

25、本发明与现有技术相比所取得的有益效果如下：

26、1、本发明所述的盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置大部分装配在盾构机后侧的台车上，能够在整体式预制箱涵顶部的一侧进行泥浆管路延伸，泥浆箱可以回收移动进浆管、移动出浆管内的泥浆，避免延伸过程中泥浆污染箱涵顶部；

27、通过本发明所述的盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸方法，利用本发明所述的泥水盾构整体式预制箱涵顶部泥浆管路延伸装置，可以在整体式预制箱涵的顶部一侧进行管路延伸，解决泥水盾构机泥浆管路的布置与隧道管片后续二次衬砌等施工相互影响的问题，同时也避免了以往隧道内泥浆管路整体滑落的风险；

28、2、短支撑架的设计，能够支撑移动进浆管、移动出浆管的硬质横管，避免其与台车表面摩擦发生损坏，且方便移动进浆管、移动出浆管的前后移动；

29、3、移动支撑架包括多个前后分布的支撑框，相邻的支撑框之间通过交叉伸缩臂连接，整体能够在箱涵的顶部移动，可以用于支撑移动进浆管、移动出浆管悬挑的部位，避免硬质横管发生弯曲现象。

技术特征：

1.一种盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置，其特征在于，包括有管路延伸机构、移动进浆管、移动出浆管、泥浆箱、箱涵单元进浆管和箱涵单元出浆管，箱涵单元进浆管和箱涵单元出浆管的出口端均设有第一阀门；

2.根据权利要求1所述的盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置，其特征在于，所述箱涵单元进浆管和箱涵单元出浆管的两端均设置有连接法兰。

3.根据权利要求1所述的盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置，其特征在于，所述管路延伸机构包括移动架，所述移动架的底部设有移动轮，所述移动架上固定有两根过渡泥浆管，所述过渡泥浆管上设置所述第二阀门。

4.根据权利要求3所述的盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置，其特征在于，所述移动进浆管、移动出浆管均包括硬质横管，所述硬质横管的后端连通有向下延伸的竖管，所述竖管的末端设有弯头。

5.根据权利要求4所述的盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置，其特征在于，还包括短支撑架，所述短支撑架设置在台车上，当管路延伸机构前后移动时，所述移动架的底部能从短支撑架的上方经过，所述短支撑架上设有多个滚筒并能够支撑移动进浆管、移动出浆管。

6.根据权利要求4所述的盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置，其特征在于，还包括移动支撑架，所述移动支撑架放置在箱涵顶部用于支撑移动进浆管、移动出浆管悬挑的部位；

7.一种盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一项所述的盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置进行泥浆管路延伸，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸方法，其特征在于，在步骤s03中，盾构机向前掘进的距离为箱涵单元进浆管、箱涵单元出浆管的长度。

9.根据权利要求7所述的盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸方法，其特征在于，所述整体式预制箱涵的顶部为平面、底部为与管片相吻合的弧形面。

10.根据权利要求7所述的盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸方法，其特征在于，所述箱涵单元进浆管、箱涵单元出浆管的长度为10m。

技术总结本发明要解决的技术问题是提供一种盾构隧道整体式箱涵顶面泥浆管路延伸装置及方法，能够解决泥水盾构机泥浆管路的布置与隧道管片后续施工相互影响的问题，并且避免隧道内泥浆管路整体滑落的风险，其包括有管路延伸机构、移动进浆管、移动出浆管、泥浆箱、箱涵单元进浆管和箱涵单元出浆管，箱涵单元进浆管和箱涵单元出浆管的出口端均设有第一阀门；管路延伸机构活动安装在盾构机后端的台车上，管路延伸机构通过泥浆软管分别连通盾构机的盾构机进浆管、盾构机出浆管；移动进浆管、移动出浆管的前端连通管路延伸机构、后端连通箱涵进浆管路和箱涵出浆管路。技术研发人员：吴玉礼,游少强,史庆涛,张哲,陈鹏,路开道,陈建福,王晓琼,舒计城,徐慧旺,王磊,赫明胜,赵斌,宾锡午,盛正杨,魏超超受保护的技术使用者：中铁十四局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26