本发明涉及浅埋暗挖隧道技术领域，具体涉及一种矿山法隧道改盾构法单竖井始发的施工方法。
背景技术：
由于在隧道施工过程中受地质条件所限，需要由矿山法隧道施工变更为盾构法施工，在挖掘隧道位置已经挖掘形成有水利暗挖隧道，盾构机的盾构机台车需要通过始发井存放在已开挖水利隧道内，前期始发没有出渣井口，需要解决盾构机下井组装及始发段施工出渣及材料运输困难的问题。
技术实现要素：
本发明提供一种矿山法隧道改盾构法单竖井始发的施工方法，解决了盾构机下井组装的问题，和始发段施工渣土外运及材料运输的问题，使得盾构机如期顺利实现始发。
本发明提供的矿山法隧道改盾构法单竖井始发的施工方法，包括以下步骤：s1)进行始发井挖掘施工至设计深度后，凿除所述始发井与已有暗挖隧道间的围护结构，使得所述始发井与所述暗挖隧道连通；s2)在最后一节盾构机台车的原有上部平台的尾部增设加长平台，并将安装在所述上部平台的皮带输送机延长至所述加长平台；s3)将多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井；s4)在所述暗挖隧道中安装用于转运材料的小型门吊设备；s5)安装所述多节所述盾构机台车和盾构机主体设备，所述盾构机主体设备经过调试之后所述盾构机始发，所述盾构机始发掘进产生的渣土经由所述暗挖隧道运出。
优选地，所述步骤s1)中，进行始发井挖掘施工至设计深度后，凿除所述始发井与已有暗挖隧道间的围护结构，使得所述始发井与所述暗挖隧道连通，包括：将所述暗挖隧道与所述始发井的连通段进行扩挖或暂不施工二衬结构处理，处理后的连通段满足所述盾构机的放置要求。
优选地，所述步骤s2)中，在最后一节盾构机台车的原有上部平台的尾部增设加长平台，并将安装在所述上部平台上的皮带输送机延长至所述加长平台，包括：制作加长平台的平台支撑，并将所述平台支撑固定在所述最后一节盾构机台车上；将所述皮带输送机的皮带驱动设备从原安装位置后移预定距离至所述平台支撑尾部；根据所述预定距离在所述平台支撑上增设延长皮带托架，使得所述延长皮带托架与所述上部平台上的皮带输送机原有皮带托架的中心线重合；在所述延长皮带托架与原有皮带托架的相对的两端分别安装一个用于平衡所述盾构机台车的受力配重块。
优选地，使用18#工字钢焊接制成所述平台支撑。
优选地，在增设加长平台之后，在所述加长平台的尾部设置与所述皮带输送机的下料位置对应的出渣口。
优选地，将所述延长皮带托架与所述上部平台上的皮带输送机原有皮带托架进行焊接固定。
优选地，所述步骤s3)中，将多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井，包括：在地面上所述始发井的井口布置大型吊车，通过所述大型吊车将所述多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井。
优选地，所述方法还包括：在所述盾构机完成负环施工，进行正环施工至预定距离时，拆除负环位置管片，之后所述盾构机挖掘产生的渣土从所述始发井运出，盾构施工材料自盾构始发井吊运下井。
本发明提供的矿山法隧道改盾构法单竖井始发的施工方法，通过凿除所述始发井与已有暗挖隧道间的围护结构，使得所述始发井与所述暗挖隧道连通；将安装在所述上部平台的皮带输送机延长至所述加长平台，以便于始发阶段在暗挖隧道内使用运渣车接渣运输，解决了接渣的问题；将多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井，为组装和调试以及顺利始发做好准备；在所述暗挖隧道中安装用于转运材料的小型门吊设备用于施工材料的转运，解决了材料运输的问题，提高了运送效率；所述盾构机主体设备经过调试之后所述盾构机始发，所述盾构机始发掘进产生的渣土经由所述暗挖隧道运出，解决了渣土外运的问题。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是根据本发明实施方式的矿山法隧道改盾构法单竖井始发的施工方法的步骤流程图；
图2是根据本发明实施方式的矿山法隧道改盾构法单竖井始发的施工方法中的盾构机台车的侧视图。
附图标记说明
1盾构机台车2上部平台
201原有皮带托架3加长平台
301平台支撑302延长皮带托架
4配重块
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。
由于在隧道施工过程中受地质条件所限，需要由矿山法隧道施工变更为盾构法施工，在挖掘隧道位置已经挖掘形成有水利暗挖隧道，盾构机的盾构机台车需要通过始发井存放在已开挖水利隧道内，盾构机前期始发没有出渣井口，需要解决盾构机下井组装及始发段施工出渣困难的问题。
如图1-图2所示，本发明提供一种矿山法隧道改盾构法单竖井始发的施工方法，包括以下步骤：s1)进行始发井挖掘施工至设计深度后，凿除所述始发井与已有暗挖隧道间的围护结构，使得所述始发井与所述暗挖隧道连通；s2)在最后一节盾构机台车1的原有上部平台2的尾部增设加长平台3，并将安装在所述上部平台2的皮带输送机延长至所述加长平台3；s3)将多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井；s4)在所述暗挖隧道中安装用于转运材料的小型门吊设备；s5)安装所述多节所述盾构机台车和盾构机主体设备，所述盾构机主体设备经过调试之后所述盾构机始发，所述盾构机始发掘进产生的渣土经由所述暗挖隧道运出。
根据本发明的技术方案，本发明提供的矿山法隧道改盾构法单竖井始发的施工方法，包括步骤s1)进行始发井挖掘施工至设计深度后，凿除所述始发井与已有暗挖隧道间的围护结构，使得所述始发井与所述暗挖隧道连通；为所述盾构机下井做好准备。
根据本发明的一种实施方式，优选地，所述步骤s1)中，进行始发井挖掘施工至设计深度后，凿除所述始发井与已有暗挖隧道间的围护结构，使得所述始发井与所述暗挖隧道连通，包括：将所述暗挖隧道与所述始发井的连通段进行扩挖或暂不施工二衬结构处理，处理后的连通段满足所述盾构机的放置要求，以保证该段暗挖隧道有足够的净空，使得盾构机台车有充足的摆放和组装空间。
根据本发明的技术方案，如图2所示，步骤s2)在最后一节盾构机台车1的原有上部平台2的尾部增设加长平台3，并将安装在所述上部平台2的皮带输送机延长至所述加长平台3。由于所述盾构机开始始发挖掘时，没有位置设置单独的渣土运输口，因此挖掘产生的渣土需要经过所述暗挖隧道运出，为满足洞内出渣需要，并且考虑施工作业的便利性，需将安装在所述上部平台2的皮带输送机延长至所述加长平台3，以便于始发阶段在暗挖隧道内使用运渣车接渣运输，解决了接渣的问题。
根据本发明的一种实施方式，所述步骤s2)中，在最后一节盾构机台车1的原有上部平台2的尾部增设加长平台3，并将安装在所述上部平台2上的皮带输送机延长至所述加长平台3，包括：制作加长平台3的平台支撑301，并将所述平台支撑301固定在所述最后一节盾构机台车1上；将所述皮带输送机的皮带驱动设备从原安装位置后移预定距离至所述平台支撑301尾部；根据所述预定距离在所述平台支撑301上增设延长皮带托架302，使得所述延长皮带托架302与所述上部平台2上的皮带输送机原有皮带托架201的中心线重合，能够实现对原有皮带运输平台2的延长，以便于渣土车的停放和接渣需要。
根据本发明的一种实施方式，在所述原有皮带托架201和所述延长皮带托架302上安装多个滚轮，在所述多个滚轮上套装皮带，皮带驱动设备驱动所述多个滚轮转动，从而带动皮带运行。
所述加长平台3的宽度按照所述盾构机台车1的原有上部平台2宽度相同，采用16mm钢板制作。
根据本发明的一种实施方式，优选地，使用18#工字钢焊接制成所述平台支撑301，所述平台支撑301为三角形托架，两个直角边分别用于与所述盾构机台车1固定和作为支撑平面，三角形结构的托架稳定性好，能够为所述加长皮带运输平台3提提供足够的支撑力。
根据本发明的一种实施方式，在增设加长平台3之后，在所述加长平台3的尾部设置与所述皮带输送机的下料位置对应的出渣口。所述渣土车的车斗可以停在所述出渣口下方，便于接渣运输，提高了运输的效率。
根据本发明的一种实施方式，优选地，将所述延长皮带托架302与所述上部平台2上的皮带输送机原有皮带托架201进行焊接固定，增加了整体的稳定性，保证了施工过程中运渣的顺利进行。
由于皮带驱动设备从台车中部后移到所述加长平台3的尾部，皮带驱动设备的重力集中在所述加长平台3的尾部，导致所述盾构台车1的受力不平衡，为了平衡所述盾构机台车1的受力，根据本发明的技术方案，在所述延长皮带托架302与原有皮带托架201的相对的两端分别安装一个用于平衡所述盾构机台车1的受力配重块4，所述两个受力配重块4的重量根据所述盾构机台车1和所述加长皮带运输平台3的重量来确定。
根据本发明的技术方案，步骤s3)将多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井，所述多节所述盾构机台车中最后一节盾构机台车1首先吊入所述始发井，安装顺序依次吊入剩余的所述盾构机台车，并可以使用电瓶车将多节所述盾构机台车依次拉入所述暗挖隧道中，最后将盾构机主体设备吊入所述始发井，为组装和调试所述多节所述盾构机台车和盾构机主体设备，以及盾构机的顺利始发做好准备。
根据本发明的一种实施方式，优选地，所述步骤s3)中，将多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井，包括：在地面上所述始发井的井口布置大型吊车，通过所述大型吊车将所述多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井，优选地，所述大型吊车可以选用三一重工的260t履带吊车，能够满足施工的需要。
根据本发明的技术方案，步骤s4)在所述暗挖隧道中安装用于转运材料的小型门吊设备，用于施工材料的转运，解决了材料运输的问题，提高了运送效率。
根据本发明的一种实施方式，根据盾构机所有配套设备全部下井后进入暗挖隧道的长度，以及电瓶车编组列车的长度确定所述小型门吊设备的安装位置，以便于经由所述暗挖隧道运行的施工材料的洞内倒运，所述施工材料包括：隧道管片，施工需要的油脂、泡沫等耗材，以及轨道、水管、步道板等配套材料。
根据本发明的一种实施方式，所述小型门吊设备的安装高度及宽度与所述暗挖隧道的断面尺寸相适应，在净空允许的条件下使安装高度及宽度最大化，以满足转运的需要。
始发阶段可采用经适当改装加固的农用车将施工材料由暗挖隧道支洞洞口场地运抵所述小型门吊走行区域，再由电瓶车将施工材料运至所述盾构机施工位置，能够提高施工效率，并可以利用暗挖隧道内原有的猫洞进行运输车辆的会车、错车。
在所述多节所述盾构机台车和盾构机主体设备安装调试好后，首先进行负环施工，由于没有专门的运渣口，因此渣土只能经由所述暗挖隧道运出。根据本发明的技术方案，步骤s5)安装所述多节所述盾构机台车和盾构机主体设备，所述盾构机主体设备经过调试之后所述盾构机始发，所述盾构机始发掘进产生的渣土经由所述暗挖隧道运出，解决了渣土外运的问题。
根据本发明的一种实施方式，优选地，所述方法还包括：在所述盾构机完成负环施工，进行正环施工至预定距离时，拆除负环位置管片，之后将所述盾构机挖掘产生的渣土从所述始发井运出，盾构施工材料自盾构始发井吊运下井。所述盾构机始发后施工至正环后预定距离，所述始发井能够露出，可以将渣土直接由所述始发井运出和将施工材料运出，能够提高施工的效率。
本发明的目的是提供一种矿山法隧道改盾构法单竖井始发的施工方法，通过凿除所述始发井与已有暗挖隧道间的围护结构，使得所述始发井与所述暗挖隧道连通；将安装在所述上部平台2的皮带输送机延长至所述加长平台3，以便于始发阶段在暗挖隧道内使用运渣车接渣运输，解决了接渣的问题；将多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井，为组装和调试以及顺利始发做好准备；在所述暗挖隧道中安装用于转运材料的小型门吊设备用于施工材料的转运，解决了材料运输的问题，提高了运送效率；所述盾构机主体设备经过调试之后所述盾构机始发，所述盾构机始发掘进产生的渣土经由所述暗挖隧道运出，解决了渣土外运的问题。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
1.一种矿山法隧道改盾构法单竖井始发的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
s1)进行始发井挖掘施工至设计深度后，凿除所述始发井与已有暗挖隧道间的围护结构，使得所述始发井与所述暗挖隧道连通；
s2)在最后一节盾构机台车(1)的原有上部平台(2)的尾部增设加长平台(3)，并将安装在所述上部平台(2)的皮带输送机延长至所述加长平台(3)；
s3)将多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井；
s4)在所述暗挖隧道中安装用于转运材料的小型门吊设备；
s5)安装所述多节所述盾构机台车和盾构机主体设备，所述盾构机主体设备经过调试之后所述盾构机始发，所述盾构机始发掘进产生的渣土经由所述暗挖隧道运出。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤s1)中，进行始发井挖掘施工至设计深度后，凿除所述始发井与已有暗挖隧道间的围护结构，使得所述始发井与所述暗挖隧道连通，包括：
将所述暗挖隧道与所述始发井的连通段进行扩挖或暂不施工二衬结构处理，处理后的连通段满足所述盾构机的放置要求。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤s2)中，在最后一节盾构机台车(1)的原有上部平台(2)的尾部增设加长平台(3)，并将安装在所述上部平台(2)上的皮带输送机延长至所述加长平台(3)，包括：
制作加长平台(3)的平台支撑(301)，并将所述平台支撑(301)固定在所述最后一节盾构机台车(1)上；
将所述皮带输送机的皮带驱动设备从原安装位置后移预定距离至所述平台支撑(301)尾部；
根据所述预定距离在所述平台支撑(301)上增设延长皮带托架(302)，使得所述延长皮带托架(302)与所述上部平台(2)上的皮带输送机原有皮带托架(201)的中心线重合；
在所述延长皮带托架(302)与原有皮带托架(201)的相对的两端分别安装一个用于平衡所述盾构机台车(1)的受力配重块(4)。
4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，使用18#工字钢焊接制成所述平台支撑(301)。
5.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，在增设加长平台(3)之后，在所述加长平台(3)的尾部设置与所述皮带输送机的下料位置对应的出渣口。
6.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于，将所述延长皮带托架(302)与所述上部平台(2)上的皮带输送机原有皮带托架(201)进行焊接固定。
7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述步骤s3)中，将多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井，包括：
在地面上所述始发井的井口布置大型吊车，通过所述大型吊车将所述多节所述盾构机台车和盾构机主体设备依次吊入所述始发井。
8.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述盾构机完成负环施工，进行正环施工至预定距离时，拆除负环位置管片，之后所述盾构机挖掘产生的渣土从所述始发井运出，盾构施工材料自盾构始发井吊运下井。
技术总结