隧道内垂直顶升管节连接防坠F型支撑装置的制作方法

隧道内垂直顶升管节连接防坠f型支撑装置
技术领域
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本发明涉及一种盾构隧道内垂直顶升管节支撑装置，是一种可解决盾构法隧道内垂直顶升管节在拼装新管节时上部管节下坠的f型支撑装置。


背景技术：

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随着近年来我国核电建设进一步发展，部分滨海核电站开始用盾构隧道取排水替代传统的明渠取排水设计。相比火电，由于其取水量大，隧道口径增大，与之配套的垂直顶升立管与取水口尺寸也相应增大。垂直顶升工艺也需要进一步发展和优化，以满足核电取、排水口大型化的趋势。
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垂直顶升法应用于核电盾构取排水隧道的过程中，由于垂直顶升管节需通过顶升系统(千斤顶和油泵车)向上顶升，进行下一管节拼装时，千斤顶需回落，已顶升的管节在上部土压力、水压力、自重的综合作用下易下坠，从而造成垂直顶升管节与隧道主体间的止水系统破坏，导致海水倒灌等严重的事故。
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为了避免垂直顶升管节的下坠，通用做法是在垂直顶升管节和隧道上部钢管片进行焊接钢条，通过钢条的拉扯来避免管节下落，或者在隧道钢管片垂直顶升口焊接抱箍装置，顶升完毕后通过抱箍来防止其下坠；这两种通用工艺涉及风险较大；通过焊接钢条的措施，在下部管节拼装完毕后，还需进行割除，施工功效低，同时对钢条的焊接质量要求高，在隧道等昏暗，潮湿的环境下，质量难以保证；两种通用做法有一个共同的风险点：若管节下坠，所产生的下坠力均作用在隧道上部管节上，易对上部管节产生破坏，从而破坏整个岁的的防水系统，从而酿成更大的安全事故。


技术实现要素：

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本发明是要提供一种盾构隧道内垂直顶升管节连接防坠f型支撑装置，解决盾构法隧道内垂直顶升管节在拼装新管节时上部管节下坠，而额外采取稳定措施导致风险增大、工效低等一系列问题；同时该装置还起到辅助提高垂直顶升管节垂直度的功能。
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为解决上述问题，本发明的技术方案是：一种隧道内垂直顶升管节连接防坠f型支撑装置，由垂直顶升设备、4根f型支撑、固定铰接、活动铰接组成，所述f型支撑通过固定铰接与垂直顶升设备连接，当顶升系统将首节管节顶升到位后，由所述f型支撑顶住首节管节，所述f型支撑下部通过活动铰接与顶升架连接，能确保已顶升完毕的管节稳定性，防止其下坠。
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进一步，所述f型支撑辅助顶升系统进行顶升管节的垂直度调整，待顶升设备稳固后，通过衬垫进行f型支撑顶标高调整，确保4根f型支撑位于统一标高面。
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进一步，当管节顶升到预定位置后进行螺栓连接完毕，由顶升系统微顶管节后，所述f型支撑松开活动铰接，并使所述f型支撑放倒在侧面。
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进一步，当顶升系统将首节管节顶升到位后，所述f型支撑顶在管节外壁下方处。
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本发明的有益效果是：通过f型支撑装置，解决了垂直顶升管节需拼装时，上部管
节易下坠的施工风险，及施工功效低的施工问题；同时可辅助顶升设备进行垂直顶升管节垂直度的调整，施工效率高，保证施工的安全性，高效性。
附图说明
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图1是本发明的剖面示意图；
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图2是本发明的f型支撑顶住管节拼装详图；
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图3是本发明的f型支撑不工作阶段示意图；
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图4是本发明的f型支撑结构主视图；
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图5是图4的左视图；
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图6是图4的俯视图。
具体实施方式
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下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
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如图1至图6所示，本发明的隧道内垂直顶升管节连接防坠f型支撑装置，由垂直顶升设备1、4根f型支撑2、固定铰接6、活动铰接7组成。f型支撑2通过固定铰接6与垂直顶升设备连接，在顶升系统(千斤顶和油泵车)将首节管节顶升到位后，由f型支撑2代替顶升系统顶住首节管节(千斤顶是顶在管节法兰下方，f型支撑2顶在管节外壁下方，详见图1，2的a处)，将f型支撑2下部通过活动铰接7与顶升架连接，f型支撑2可确保已顶升完毕的管节稳定性，防止其下坠；由于4根f型支撑2顶标高位于同一标高，可通过观察4根f型支撑2受力情况，通过顶升系统调节其垂直度，使其4个点受力平衡，进一步确保其上部管节的稳定性；同样若上部管节产生下坠力，4根f型支撑2可均匀将其下坠力传递至隧道底部管片，再由管片传力至周围加固体内；后将顶升系统回落顶升下一节管节，将下一节管节顶升到预定位置后进行螺栓连接，待螺栓连接完毕后，由顶升系统微顶管节，f型支撑2不受力后松开活动铰接7，将f型支撑2两侧放倒(详见图3)，然后由顶升系统继续进行顶升施工。后续重复以上步骤，直至顶升管管节施工完毕。
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垂直顶升管节顶升完毕后，进行后一节管节顶升顶升系统回落，f型支撑装置代替顶升系统，顶住管节，可防止其下坠。f型支撑可快速代替顶升系统，确保已顶升完毕管节的稳定性；顶升系统可快速回落进行下一管节的施工施工；大大节约了施工时间，提高了施工功效。f型支撑可以辅助顶升系统进行顶升管节的垂直度调整，待顶升设备稳固后，通过衬垫(铁制)进行f型支撑装置顶标高调整，确保其位于统一标高面；f型支撑装置在代替顶升系统时，可根据其受力情况，通过顶升系统进行管节的垂直顶调整。若垂直顶升管节发生下坠力，f型支撑装置可将其下坠所产生的力，通过顶升装备均匀传递至隧道底部加固体内，从而保证了隧道及垂直顶升管节的安全。
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该装置是一种盾构隧道内垂直顶升管节连接防坠f型支撑装置。可解决盾构法隧道内垂直顶升管节在拼装新管节时上部管节下坠，而额外采取稳定措施导致风险增大、工效低等一系列问题；同时该装置还起到辅助提高垂直顶升管节垂直度的功能。
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本发明应用实施实例：
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门核电一期取水工程，是盾构隧道与垂直顶升工艺结合首次成功运用在核电工程施工，即在外径7100mm的取水隧道中垂直顶升国内最大口径取水口(立管管节断面外尺寸
达2.44m
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2.44m)。通过本发明，高效、安全的完成了垂直顶升施工工作。垂直顶升施工及完成后，水平隧道及立管管节无变形、破损现象；管节接口连接件安装正确、完整；顶升管道垂直度最大仅为0.43％h，小于0.5％h的标准值；止水效果良好，施工中漏泥漏水现象，施工完成后立管管壁无明显渗水和水珠现象。水平隧道沉降、椭圆度情况：最大椭圆度变化为0.67％d；沉降数值较小，最大为4mm。该发明成功应用于核电取水超大尺寸取水口工程中，发展了垂直顶升工艺，并对垂直顶升施工具有重要的借鉴价值。
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本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它形状及尺寸的变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。