本發(fā)明涉及盾構(gòu)施工，具體涉及一種用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

1、盾構(gòu)施工在地鐵建設(shè)中廣泛應(yīng)用，但當前施工過程中存在諸多問題，洞內(nèi)水平運輸依賴電瓶車編組列車，始發(fā)階段單線一般1列，高峰期增至2列，負責運輸材料和管片，然而列車編組僅滿足盾構(gòu)掘進剛性需求，飲用水、軌道需要二次運輸，工人為省時將其混放于管片車上，因隧道不平整、管片車減震差，運輸時管片與軌道鋼頻繁震動、撞擊，致使管片邊角破損，影響隧道成型質(zhì)量，存在滲漏風險，還可能引發(fā)安全事故，地鐵隧道盾構(gòu)掘進是盾構(gòu)機及其配套的機械設(shè)備共同作業(yè)的成果，盾構(gòu)機及其配套的機械設(shè)備聯(lián)動作業(yè)和大量的設(shè)備用電共同產(chǎn)生較多的熱量，盾構(gòu)掘進時，盾構(gòu)機及配套設(shè)備作業(yè)會產(chǎn)生大量熱量，柴油驅(qū)動時更多，雖有自帶冷卻和控溫系統(tǒng)，但仍有熱量逸散，使隧道內(nèi)溫度升高，威脅作業(yè)人員和設(shè)備安全，還會影響管片表面材料性能，甚至導致盾尾密封失效，引發(fā)注漿壓力不足、地表沉降嚴重后果。

2、然而，現(xiàn)有的盾構(gòu)機及其配套設(shè)備在作業(yè)過程中會產(chǎn)生大量熱量，無法完全阻止熱量逸散到隧道環(huán)境中，隧道內(nèi)熱量積聚，溫度持續(xù)升高，對作業(yè)人員和設(shè)備造成嚴重安全隱患，高溫還會影響管片表面止水膠條、軟土襯墊、油脂材料的性能，使其失效，進而引發(fā)注漿壓力不足、地層損失、地表沉降加大危害，嚴重時甚至導致隧道坍塌，同時管片車減震效果差，運輸時管片與軌道鋼材料頻繁發(fā)生剛性震動和撞擊，不僅使管片邊角易破損，影響隧道成型質(zhì)量，引發(fā)滲漏風險，還可能導致材料掉落，引發(fā)電瓶車事故，危及作業(yè)人員生命安全，因此，迫切需要一種環(huán)保、高效的隧道內(nèi)降溫、除濕以及保護管片避免磕碰的施工設(shè)備及方法，用于為消費者提供一種環(huán)保、高效的隧道內(nèi)降溫、除濕以及保護管片避免磕碰的用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法。

3、目前急需一種用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法，擁有環(huán)保、高效的隧道內(nèi)降溫、除濕以及保護管片避免磕碰的用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法，因此，開發(fā)一種用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法具有重要的現(xiàn)實意義。為解決上述問題本發(fā)明提出一種用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供擁有環(huán)保、高效的隧道內(nèi)降溫、除濕以及保護管片避免磕碰的一種用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法，包括固定緩沖架和定制導熱銅盒或鋁盒，所述固定緩沖架通過定制螺栓穿過限位螺栓及螺栓孔與盾構(gòu)施工管片連接，所述固定緩沖架兩端設(shè)置端部限位器，所述固定緩沖架的外側(cè)設(shè)置有強力風扇或空調(diào)扇，所述強力風扇或空調(diào)扇的外側(cè)設(shè)置有金屬藍，所述固定緩沖架與軌道鋼走道板護欄材料接觸的表面鋪設(shè)硬質(zhì)橡膠墊板或發(fā)泡塑料墊板，所述固定緩沖架的外側(cè)設(shè)置有限位拉繩，所述限位拉繩一端連接在限位拉環(huán)上，另一端對所述軌道鋼走道板護欄材料進行限位固定，所述定制導熱銅盒或鋁盒頂部設(shè)置有定制盒的蓋板，所述定制導熱銅盒或鋁盒內(nèi)放置定制的蓄冷冰晶盒，所述定制的蓄冷冰晶盒通過綁扎或卡接方式安裝在盾構(gòu)進出水管上，所述定制導熱銅盒或鋁盒與盾構(gòu)進出水管接觸部位設(shè)置導熱板。

3、優(yōu)選的，所述端部限位器與固定緩沖架為一體成型或通過焊接、螺栓連接方式固定連接，所述定制螺栓與限位螺栓及螺栓孔相適配。

4、優(yōu)選的，所述固定緩沖架通過定制螺栓與盾構(gòu)施工管片緊密連接，所述限位拉環(huán)固定安裝在固定緩沖架上，且所述限位拉環(huán)與限位拉繩相適配。

5、優(yōu)選的，所述硬質(zhì)橡膠墊板或發(fā)泡塑料墊板通過粘貼或卡槽嵌入方式固定在固定緩沖架上，所述定制導熱銅盒或鋁盒形狀和尺寸根據(jù)盾構(gòu)機作業(yè)區(qū)域及定制的蓄冷冰晶盒的大小相適配。

6、優(yōu)選的，所述定制盒的蓋板與定制導熱銅盒或鋁盒通過鉸鏈連接或卡扣連接，所述導熱板的導熱系數(shù)不低于定制導熱銅盒或鋁盒的導熱系數(shù)。

7、優(yōu)選的，所述導熱板與定制導熱銅盒或鋁盒和盾構(gòu)進出水管緊密貼合，所述定制的蓄冷冰晶盒的形狀和尺寸與盾構(gòu)進出水管相適配。

8、一種用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法，包括以下步驟：

9、步驟1、施工準備階段：

10、材料與設(shè)備準備：依據(jù)施工需求，精準確定軌道鋼、走道板、護欄輔助材料的規(guī)格和數(shù)量，采購高強度材料用于制作固定緩沖架，緩沖架具備足夠的強度和穩(wěn)定性，能夠承受運輸過程中的沖擊力，同時準備定制導熱銅盒或鋁盒、定制的蓄冷冰晶盒，其數(shù)量和尺寸符合盾構(gòu)機作業(yè)區(qū)域的降溫要求；緩沖架制作與安裝準備：按照設(shè)計要求，在工廠或施工現(xiàn)場預(yù)制固定緩沖架，在緩沖架上安裝定制螺栓孔，以便與盾構(gòu)施工管片連接；在緩沖架兩端安裝端部限位器，防止運輸材料移位，在緩沖架與材料接觸的表面，粘貼或安裝硬質(zhì)橡膠墊板或發(fā)泡塑料墊板，對安裝人員進行技術(shù)交底，明確固定緩沖架的安裝位置、安裝方式和安裝要求；預(yù)冷設(shè)施搭建：在洞外合適位置搭建預(yù)冷區(qū)域，配備制冷設(shè)備，如工業(yè)冷水機組，用于對定制導熱銅盒或鋁盒、定制的蓄冷冰晶盒進行預(yù)冷，安裝溫度監(jiān)測設(shè)備，實時監(jiān)控預(yù)冷區(qū)域的溫度，預(yù)冷溫度符合設(shè)計要求；

11、步驟2、輔助材料運輸階段：

12、緩沖架安裝：盾構(gòu)施工管片拼裝完成后，在管片上標記固定緩沖架的安裝位置，使用起重設(shè)備將固定緩沖架吊運至安裝位置，通過定制螺栓將緩沖架與管片連接牢固，螺栓擰緊力矩符合設(shè)計要求，安裝完成后，檢查緩沖架的安裝牢固程度和水平度，緩沖架能夠正常使用；材料裝載：將軌道鋼、走道板、護欄輔助材料吊運至固定緩沖架上，根據(jù)材料的形狀和尺寸，合理安排放置位置，材料重心穩(wěn)定，對于較長的材料，使用限位拉繩將其與緩沖架進行固定，防止運輸過程中材料晃動或滑落，在材料與緩沖架接觸的部位，再次檢查緩沖墊是否完好，如有損壞及時更換；運輸過程控制：啟動電瓶車編組列車，緩慢行駛，避免急加速和急剎車，減少車輛震動對材料和管片的影響，在運輸過程中，安排專人觀察材料的固定情況和管片的狀態(tài)，如有異常及時停車處理，運輸列車按照預(yù)定的路線行駛運輸安全；

13、步驟3、盾構(gòu)掘進溫度控制階段：

14、預(yù)冷作業(yè)：將定制的蓄冷冰晶盒放入定制導熱銅盒或鋁盒內(nèi)，密封好盒蓋，將裝有冰晶盒的定制導熱銅盒或鋁盒放置在洞外預(yù)冷區(qū)域，啟動制冷設(shè)備，將溫度降至設(shè)計要求的低溫，一般為-10℃至-5℃，預(yù)冷過程中，定期檢查溫度監(jiān)測設(shè)備，預(yù)冷溫度穩(wěn)定，預(yù)冷時間根據(jù)定制導熱銅盒或鋁盒、定制的蓄冷冰晶盒的規(guī)格和制冷設(shè)備的性能確定，一般為4—6小時；運輸與安裝：在盾構(gòu)掘進拼裝前，使用管片電瓶車將預(yù)冷后的定制導熱銅盒或鋁盒運輸?shù)蕉軜?gòu)機前端，運輸過程中，注意保護定制導熱銅盒或鋁盒，避免碰撞導致?lián)p壞，到達盾構(gòu)機前端后，施工人員按照操作規(guī)范，將部分定制的蓄冷冰晶盒從定制導熱銅盒或鋁盒中取出，安裝在盾構(gòu)進、出水管上，使用專用夾具或綁扎帶將冰晶盒固定在水管上，安裝牢固且不影響水管的正常通水；溫度監(jiān)測與調(diào)整：在盾構(gòu)掘進過程中，使用溫度傳感器實時監(jiān)測盾構(gòu)機作業(yè)區(qū)域的溫度，包括盾構(gòu)機設(shè)備溫度、隧道內(nèi)空氣溫度，當溫度超過設(shè)定的上限值時，檢查定制的蓄冷冰晶盒的制冷效果和安裝情況，如有必要，及時更換冰晶盒或調(diào)整安裝位置，同時根據(jù)溫度變化情況，調(diào)整制冷設(shè)備的運行參數(shù)，盾構(gòu)機作業(yè)區(qū)域的溫度始終保持在安全范圍內(nèi)；

15、步驟4、施工后處理階段：

16、材料與設(shè)備回收：盾構(gòu)掘進作業(yè)完成后，將使用過的定制導熱銅盒或鋁盒、定制的蓄冷冰晶盒從盾構(gòu)機前端和進、出水管上拆除，通過管片電瓶車運輸?shù)蕉赐?，對固定緩沖架進行檢查，如有損壞及時修復或更換，以便下次使用，將運輸過程中損壞的輔助材料進行清理和回收，對可修復的材料進行修復，不可修復的材料進行報廢處理；冰晶盒循環(huán)利用：將運輸?shù)蕉赐獾亩ㄖ频男罾浔Ш袕亩ㄖ茖徙~盒或鋁盒中取出，放入預(yù)冷區(qū)域的制冷設(shè)備中進行重新冰凍，重新冰凍的溫度和時間與預(yù)冷作業(yè)相同，冰晶盒能夠恢復制冷能力，以便下次循環(huán)使用。

17、優(yōu)選的，所述固定緩沖架使用高強度材料制造，所述固定緩沖架包括密度和厚度的參數(shù)，所述固定緩沖架與運輸材料接觸的部位鋪設(shè)硬質(zhì)橡膠墊板或發(fā)泡塑料墊板，所述定制導熱銅盒或鋁盒采用導熱性能良好的銅或鋁材質(zhì)制造，所述導熱金屬盒包括銅盒或鋁盒，所述定制導熱金屬盒和定制的蓄冷冰晶盒預(yù)冷。

18、優(yōu)選的，所述定制導熱銅盒或鋁盒在預(yù)冷時，預(yù)冷溫度為-10℃至-5℃，預(yù)冷時間為4—6小時，所述定制螺栓為高強度螺栓，所述限位拉繩采用高強度、耐磨損的材料，所述限位拉繩對放置在固定緩沖架上的材料進行額外固定，所述預(yù)冷溫度范圍為-15℃-5℃，所述定制導熱金屬盒的導熱系數(shù)高于傳統(tǒng)導熱金屬盒的導熱系數(shù)。

19、優(yōu)選的，所述預(yù)冷區(qū)域用于對定制導熱銅盒或鋁盒、定制的蓄冷冰晶盒進行預(yù)冷，所述固定緩沖架通過定制螺栓與盾構(gòu)施工管片連接，并在緩沖架兩端設(shè)置端部限位器，所述運輸輔助材料過程中，對電瓶車編組列車的行駛速度進行控制，所述盾構(gòu)掘進過程中，實時監(jiān)測盾構(gòu)機作業(yè)區(qū)域的溫度，所述定制的蓄冷冰晶盒在完成洞外預(yù)冷后，所述定制的蓄冷冰晶盒的蓄冷性能大于傳統(tǒng)蓄冷冰晶盒的蓄冷性能。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

21、1.本發(fā)明的用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法，通過安裝固定緩沖架輔助運輸，采用高強度材料制作緩沖架并增加緩沖墊密度和厚度，能有效吸收運輸沖擊力，端部限位器、定制螺栓與限位拉繩裝置協(xié)同作用，精準固定材料，避免材料跳動、刮蹭和撞擊管片，不僅保護了管片的完整性，降低了管片滲漏風險，還減少了因材料運輸問題導致的停工次數(shù)，大幅提升了施工連續(xù)性與安全性，保障了盾構(gòu)施工高效穩(wěn)定進行，解決了傳統(tǒng)運輸方式下，軌道鋼材料直接放置在管片上運輸，極易因震動、撞擊致使管片破損，影響隧道成型質(zhì)量與施工進度的問題；

22、2.本發(fā)明的用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法，采用定制導熱銅盒或鋁盒結(jié)合定制蓄冷冰晶盒的方式，在洞外預(yù)冷后運輸至盾構(gòu)機前端，冰晶盒安裝在進出水管上，可深度冷卻循環(huán)水，精準調(diào)控盾構(gòu)機作業(yè)區(qū)域溫度，溫控機制能顯著降低隧道內(nèi)整體溫度，為施工人員創(chuàng)造更舒適安全的作業(yè)環(huán)境，減少高溫作業(yè)帶來的中暑健康風險，同時穩(wěn)定的溫度環(huán)境有助于提升盾構(gòu)機及其他設(shè)備的運行穩(wěn)定性，降低設(shè)備故障概率，延長設(shè)備使用壽命，保障施工順利開展；

23、3.本發(fā)明的用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法，采用定制的蓄冷冰晶盒可循環(huán)使用，在完成降溫使命后運出洞外重新冰凍，減少了對洞內(nèi)降溫設(shè)備及其用電的需求，既降低了購買和運行降溫設(shè)備的成本，又減少了因設(shè)備用電產(chǎn)生的額外熱量，符合節(jié)能環(huán)保的現(xiàn)代施工理念，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏，解決了傳統(tǒng)降溫方式的不僅成本高昂，還會因用電產(chǎn)生更多熱量，加劇隧道內(nèi)溫度的問題，同時解決了單獨使用冰塊降溫，融化產(chǎn)生的濕氣易損壞設(shè)備且成本高的問題；

24、4.本發(fā)明的用于輔助材料運輸控制盾構(gòu)掘進溫度的施工設(shè)備及方法，有效控制隧道內(nèi)溫度，避免了因溫度升高導致油脂粘度降低、密封性能下降問題，確保了止水膠條、軟土襯墊材料粘貼牢固，維持油脂材料的使用性能，避免了因密封失效引發(fā)的滲水、漏漿施工風險，保證了盾構(gòu)施工的高質(zhì)量推進，為隧道工程長期穩(wěn)定運行奠定了堅實基礎(chǔ)，解決了現(xiàn)有溫度過高會使盾構(gòu)油脂、橡膠止水條關(guān)鍵材料性能下降，影響盾構(gòu)施工質(zhì)量，甚至引發(fā)嚴重安全事故的問題。