小净距盾构隧道施工的隧道应力补偿装置及施工方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115773137A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202310043272.9(22)申请日2023.01.29(71)申请人北京建工土木工程有限公司地址100015北京市朝阳区京顺东街6号院A2-2号楼申请人北京建工集团有限责任公司(72)发明人马云新赵洪岩马千里王利民阚宝存李森李丛乐郑红梅张伟姜凯(74)专利代理机构北京中建联合知识产权代理事务所(普通合伙)11004专利代理师王灵灵(51)Int.Cl.E21D11/18(2006.01)G01L5/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图6页(54)发明名称小净距盾构隧道施工的隧道应力补偿装置及施工方法(57)摘要本发明公开了一种小净距盾构隧道施工的隧道应力补偿装置及施工方法，应力补偿装置包括牵引控制结构和应力补偿结构，所述牵引控制结构和应力补偿结构连接，均位于盾构隧道中，所述应力补偿结构包括单元环架和运动连接结构，所述单元环架沿隧道轴线前后间隔设置，所述运动连接结构成组设在相邻的单元环架之间。采用多个单元环架连接的结构对较长距离的隧道进行应力补偿，保证小净距盾构隧道施工时隧道应力补偿效果的一致性和平衡性，避免了较短距离支撑时相邻段应力状态不一致导致的失稳问题，通过运动连接结构实现应力补偿位置的灵活调整并能够适应隧道曲率，满足不同曲率隧道的应力补偿。CN115773137ACN115773137A权利要求书1/2页1.一种小净距盾构隧道施工的隧道应力补偿装置，其特征是，包括牵引控制结构和应力补偿结构，所述牵引控制结构和应力补偿结构连接，均位于盾构隧道中，所述应力补偿结构包括单元环架（1）和运动连接结构（2），所述单元环架（1）沿隧道轴线前后间隔设置，所述运动连接结构（2）成组设在相邻的单元环架（1）之间；所述单元环架（1）包括环架（11）、支撑机构（12）、牵拉机构（13）和行走机构（14），所述支撑机构（12）、牵拉机构（13）和行走机构（14）均间隔设置在环架（11）上，所述运动连接结构（2）连接在相邻单元环架（1）的环架（11）上。2.根据权利要求1所述的小净距盾构隧道施工的隧道应力补偿装置，其特征是：所述支撑机构（12）包括安装座（121）、伸缩座（122）和撑靴（123），所述安装座（121）固定连接在环架（11）上，所述撑靴（123）通过伸缩座（122）设在安装座（121）上，所述撑靴（123）上设有应力检测装置；所述牵拉机构（13）包括安装座（121）、伸缩座（122）和卡爪（131），所述卡爪（131）通过伸缩座（122）设在安装座（121）上；所述行走机构（14）包括安装座（121）、伸缩座（122）和行走轮（141），所述行走轮（141）通过伸缩座（122）设在安装座（121）上。3.根据权利要求1所述的小净距盾构隧道施工的隧道应力补偿装置，其特征是：所述环架（11）包括上环架和下环架，所述上环架和下环架均包括半环架体（111）和支撑架体（112），所述支撑架体（112）位于半环架体（111）的内部，所述上环架的半环架体（111）和下环架的半环架体（111）相互拼接，所述上环架的支撑架体（112）和下环架的支撑架体（112）相互连接。4.根据权利要求3所述的小净距盾构隧道施工的隧道应力补偿装置，其特征是：所述半环架体（111）包括环板和连接杠，所述连接杠间隔设置在前后两个环板之间；所述上环架的环板和下环架的环板通过连接板连接。5.根据权利要求1所述的小净距盾构隧道施工的隧道应力补偿装置，其特征是：所述运动连接结构（2）包括连接底座（21）和伸缩装置（22），所述连接底座（21）活动连接在伸缩装置（22）的两端，两个连接底座（21）分别设在相邻的两个单元环架（1）上。6.根据权利要求2所述的小净距盾构隧道施工的隧道应力补偿装置，其特征是：所述单元环架（1）上设有扫描探测装置，所述扫描探测装置包括扫描仪和位移探测仪，所述扫描仪设在单元环架（1）的后侧，所述位移探测仪设在单元环架（1）的前侧。7.根据权利要求6所述的小净距盾构隧道施工的隧道应力补偿装置，其特征是：所述牵引控制结构包括平板车、控制系统和伸缩系统，所述控制系统与支撑机构（12）、牵拉机构（13）、行走机构（14）、运动连接结构（2）、扫描探测装置和伸缩系统连接，所述伸缩系统与支撑机构（12）、牵拉机构（13）、行走机构（14）和运动连接结构（2）连接。8.根据权利要求1‑7任意一项所述的小净距盾构隧道施工的隧道应力补偿装置的施工方法，其特征是，包括以下步骤：S1，先行隧道施工：先进行先行隧道的施工，并在先行隧道中安装监测仪器，然后进行后行隧道的前期施工；S2，应力补偿装置预组装：在地面进行上环架和下