[发明专利]隧道环向扩挖方法

摘要

本发明公开了一种隧道环向扩挖方法，其在始发工作井中安装钢支撑架、反力架和环向扩挖盾构机构后，顶进装置即可驱动环向扩挖盾构机构环向掘进，并在管片拼装机构、控制装置、液压传动装置以及排渣机构等后配套系统的配合下，完成原隧道的首环的径向扩挖工作；接着在已拼装的一环扩挖管片的一侧往原隧道的待环向扩挖区域的土体纵向打入多根环向分布的管幕钢管并往管幕钢管内灌注混凝土以形成环状的管幕支护结构；然后，将原隧道位于管幕支护结构内围的土体和原管片挖除和拆除后，在管幕支护结构内围施作钢筋混凝土管状衬砌结构，完成隧道的环向扩挖工作，整个环向扩挖过程不占用地面空间、不阻碍交通以及不损伤地面建筑。

主权项

1.一种隧道环向扩挖方法，其特征在于，包括步骤：S1、在原隧道的待环向扩挖区域，沿纵向方向将位于最底部的至少一排原管片凿开，并进行土体开挖，形成用于环向扩挖的始发工作井，纵向的一排原管片包括至少两块环向相邻的原管片；S2、在始发工作井内施作钢支撑架和反力架，为环向扩挖盾构机构后续的环向掘进提供初始支撑力；S3、在始发工作井内完成环向扩挖盾构机构的拼装工作，并使环向扩挖盾构机构的顶进装置与反力架相抵；S4、通过顶进装置对环向扩挖盾构机构的圆弧形基板施以推力，以驱动环向扩挖盾构机构环向掘进并切削土体，同时，通过排渣机构将流入土仓的渣土排出；S5、在环向扩挖盾构机构环向掘进一块扩挖管片的距离后，停止掘进，并在将顶进装置与反力架分离后，通过管片拼装机构在刚掘进的区域纵向拼装至少一块扩挖管片；S6、将顶进装置与刚拼装的扩挖管片相抵，并通过顶进装置驱动环向扩挖盾构机构继续环向掘进并切削土体，同时，通过排渣机构将流入土仓的渣土排出；S7、在环向扩挖盾构机构继续环向掘进一块扩挖管片的距离后，停止掘进；S8、将刚掘进一块扩挖管片距离相对应的原管片凿开并清理相应残土后，将顶进装置与扩挖管片分离，并通过管片拼装机构纵向继续拼装至少一块扩挖管片；S9、按步骤S6至S8重复操作至环向扩挖盾构机构环向掘进至重新进入始发工作井；S10、将环向扩挖机构、钢支撑架和反力架拆解并移出始发工作井后，进行混凝土浇筑以填充始发工作井；S11、拼装环向最后一块扩挖管片，从而完成一环扩挖管片的拼装工作；S12、在已拼装的一环扩挖管片的一侧往原隧道的待环向扩挖区域的土体纵向打入多根环向分布的管幕钢管以及连接环向相邻管幕钢管的子母锁扣，并往管幕钢管内灌注混凝土以形成环状的管幕支护结构；S13、将原隧道位于管幕支护结构内围的土体和原管片挖除和拆除后，在管幕支护结构内围施作钢筋混凝土管状衬砌结构，完成隧道的环向扩挖工作。