CN101929337B - Tbm油缸推进、弧形滑道步进方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种TBM油缸推进、弧形滑道步进方法，包括以下主要步骤：(1)预备洞及始发洞施工；(2)洞内弧形滑道施工；(3)其它准备工作；(4)施工准备；(5)TBM步进作业，一个循环包括以下步骤：步进油缸步进一个行程，推力油缸伸出，拖动TBM主机前进一个行程；举升油缸举升TBM主机脱离弧形钢板，后支撑腿伸出；步进油缸收缩牵引弧形钢板步进一个行程，推力油缸收缩牵引滑行支撑架步进一个行程，带动后配套牵引油缸伸长；举升油缸收缩，后支撑腿收缩；后配套牵引油缸收缩，后配套步进一个行程；安装仰拱预制块铺设轨道，预制块注浆，进入下一循环步进作业。本发明的TBM油缸推进、弧形滑道步进方法具有施工周期短和速度快的优点。

Description

TBM油缸推进、弧形滑道步进方法

技术领域

本发明涉及一种TBM油缸推进、弧形滑道步进方法。

背景技术

西秦岭特长隧道全长28236m，其长度目前在国内尚属前列，且此处采用钻爆法与TBM掘进法相结合施工，TBM预备洞总长度长达5500m，TBM需要步进通过预备洞隧道，步进长度长，步进方法及技术直接影响步进的速度。

我国长大隧道采用TBM施工始于西康铁路秦岭隧道，其后在西南铁路桃花铺隧道、磨沟岭隧道、中天山隧道使用。TBM步进作为TBM施工的一道工序，尤其是TBM与钻爆相结合使得TBM步进越来越长，其施工周期更长，使得人们更加投入地研究其技术的先进性及可靠性。兰渝西秦岭隧道采用敞开式TBM直径10.2m，整机全长172m，整机重1800t，前端刀盘及轴承等总重800t。目前国内同类项目中重庆锦屏采用弧形滑道步进方法，但后面没有铺设仰拱预制块；大伙房隧道局利用撑靴提供反力步进。但TBM型号与此处均不相同，在国内敞开式10.2m直径TBM步进尚属首例，现有技术存在速度较慢的缺陷。

发明内容

为了弥补上述缺陷，本发明提供一种全新的TBM油缸推进、弧形滑道步进方法。

本发明的TBM油缸推进、弧形滑道步进方法包括以下主要步骤：

(1)预备洞及始发洞施工

预备洞及始发洞采用钻爆法施工。

(2)洞内弧形滑道施工

该步骤包括：隧道底部欠挖处理、滑道边基混凝土施工、以及洞内弧形滑道混凝土施工。

(3)其它准备工作，包括：洞口拼装场地硬化、弧形钢板制作及洞口弧形滑道混凝土施工、TBM组装调试、以及滑行支撑架安装。

(4)施工准备

完成一些通常的施工准备工作。

(5)TBM步进作业

完成所有准备工作后开始步进，一个循环包括以下步骤：a.步进油缸步进一个行程，同时推力油缸伸出，拖动TBM主机前进一个行程；b.举升油缸举升TBM主机使主机脱离弧形钢板，同时后支撑腿伸出；c.步进油缸收缩牵引弧形钢板沿滑道步进一个行程，同时推力油缸收缩牵引滑行支撑架步进一个行程，带动后配套牵引油缸伸长；d.举升油缸收缩，后支撑腿收缩；e.后配套牵引油缸收缩，后配套步进一个行程；f.安装仰拱预制块铺设轨道，预制块注浆，从而完成一个循环进入下一循环步进作业。

其中在预备洞及始发洞施工步骤中，始发洞开挖半径5.47m，初支施工后半径5.20m，初支采用I20b工字钢，间距45cm。

其中在洞内弧形滑道施工步骤中，采用滑模台车从洞内向外进行弧形滑道混凝土施工。

其中，TBM主机在洞口场地在弧形钢板上进行组装，弧形钢板放在弧形滑道上，TBM主机组装完成后通过推力油缸推进至预备洞中开始组装后配套。

其中，一个行程为1.8m。

本发明的TBM油缸推进、弧形滑道步进方法具有施工周期短和施工速度快的优点。

附图说明

图1为TBM油缸推进、弧形滑道步进方案图；

图2为TBM油缸推进、弧形滑道步进方法流程图；

图3为TBM始发洞衬砌断面图；

图4为弧形滑道模板台车图；

图5为弧形钢板结构图。

图中：1-弧形钢板，2-举升油缸，3-推力油缸，4-仰拱块吊机，5-后配套牵引油缸，6-步进油缸，7-滑行支撑架，8-后支撑腿，9-仰拱预制块，10-轨道延伸，11-弧形滑道，12-滑道边基混凝土，13-TBM外轮廓，14-隧道洞口。

具体实施方式

首先，详细介绍本发明的弧形滑道、弧形钢板、始发洞、滑模台车的具体结构。

弧形滑道11的滑道边基混凝土12的宽为2.5m，中间弧形槽宽3.99m，弧形滑道11的半径为5.12m。

弧形钢板1采用长7.69m，宽5.74m，厚70mm的钢板，以外径5.12m，内径5.05m弯成弧形，弧形钢板1后部上翻10cm作为推力油缸3的支撑，前部上翘3cm防止弧形钢板1推进时与弧形滑道11相碰阻力过大。

始发洞开挖半径5.47m，初支27cm，初支采用间距45cm的I20b工字钢，在TBM撑靴位置安装焊接钢板。

滑模台车长12m，滑板宽1.2m、长2m，滑模上安装平板振动器。

下面，详细介绍本发明的油缸推进、弧形滑道步进方法。

本发明的TBM油缸推进、弧形滑道步进方法流程图见图2，TBM步进主机采用弧形钢板1支撑刀盘，放在弧形滑道11上，弧形钢板1上安装两组步进推力油缸3(200t×4，行程1.8m)，以弧形钢板1和弧形滑道11的摩擦力作为反作用力推动弧形钢板1带动TBM步进主机的刀盘总成前进，以1.8m为一个步进行程。具体包括以下主要步骤：

(1)预备洞及始发洞施工

在步进前先施工预备洞及始发洞，确保步进到位后可以正常转换工序，从而进行正常掘进，始发洞采用钻爆法施工，开挖半径5.47m，初支施工后半径5.20m，初支采用I20b工字钢，间距45cm，确保掘进时撑靴撑在工字钢上，施工时要保证喷射混凝土的平整度小于1cm，确保掘进时撑靴撑在工字钢位置并能提供足够的反力。

(2)洞内弧形滑道施工

该洞内弧形滑道施工步骤包括：隧道底部欠挖处理、滑道边基混凝土施工、以及洞内弧形滑道混凝土施工。具体而言，预备洞底部的弧形滑道11采用分开浇注混凝土，在预备洞施工停止前1个月左右开始进行两侧滑道边基混凝土施工，始发洞施工完成并停止后，采用滑模台车从内向外进行弧形滑道混凝土施工。

(3)其它准备工作

完成其它准备工作，具体包括：洞口拼装场地硬化、弧形钢板制作及洞口弧形滑道混凝土施工、TBM组装调试、以及滑行支撑架安装。TBM主机在洞口场地在弧形钢板1上进行组装，弧形钢板1放在弧形滑道11上，TBM主机组装完成后通过推力油缸3推进至预备洞中开始组装后配套。

(4)施工准备

完成一些通常的施工准备工作。

(5)TBM步进作业

完成所有准备工作后开始步进，以一个步进行程为1.8m为例说明步进作业。步进油缸6步进1.8m，同时推力油缸3伸出，拖动TBM主机前进1.8m；举升油缸2举升TBM主机使主机脱离弧形钢板1，同时后支撑腿8伸出；步进油缸6收缩牵引弧形钢板1沿滑道步进1.8m，同时推力油缸3收缩牵引滑行支撑架7步进1.8m，带动后配套牵引油缸5伸长；举升油缸2收缩，后支撑腿8收缩；后配套牵引油缸5收缩，后配套步进1.8m；安装仰拱预制块9铺设轨道，预制块注浆，从而完成一个循环进入下一循环步进作业。

虽然上面已经参考附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对本发明作出各种不同的修改和变化。因此，应该理解上述的实施例不是限制，而是各个方面的举例说明。

Claims (5)

1.一种TBM油缸推进、弧形滑道步进方法，包括以下主要步骤：

(1)预备洞及始发洞施工

预备洞及始发洞采用钻爆法施工；

(2)洞内弧形滑道施工

该步骤包括：隧道底部欠挖处理、滑道边基混凝土施工、以及洞内弧形滑道混凝土施工；

(3)其它准备工作，包括：洞口拼装场地硬化、弧形钢板制作及洞口弧形滑道混凝土施工、TBM组装调试、以及滑行支撑架安装；

(4)TBM步进作业

完成所有准备工作后开始步进，一个循环包括以下步骤：a.步进油缸步进一个行程，同时推力油缸伸出，拖动TBM主机前进一个行程；b.举升油缸举升TBM主机使主机脱离弧形钢板，同时后支撑腿伸出；c.步进油缸收缩牵引弧形钢板沿滑道步进一个行程，同时推力油缸收缩牵引滑行支撑架步进一个行程，带动后配套牵引油缸伸长；d.举升油缸收缩，后支撑腿收缩；e.后配套牵引油缸收缩，后配套步进一个行程；f.安装仰拱预制块铺设轨道，预制块注浆，从而完成一个循环进入下一循环步进作业。

2.根据权利要求1所述的TBM油缸推进、弧形滑道步进方法，其中在预备洞及始发洞施工步骤中，预备洞按设计断面及支护参数施工，始发洞开挖半径5.47m，初支施工后半径5.20m，初支采用I20b工字钢，间距45cm。

3.根据权利要求1或2所述的TBM油缸推进、弧形滑道步进方法，其中在洞内弧形滑道施工步骤中，采用滑模台车从洞内向外进行弧形滑道混凝土施工。

4.根据权利要求1所述的TBM油缸推进、弧形滑道步进方法，其中TBM主机在洞口场地在弧形钢板上进行组装，弧形钢板放在弧形滑道上，TBM主机组装完成后通过推力油缸推进至预备洞中开始组装后配套。

5.根据权利要求1所述的TBM油缸推进、弧形滑道步进方法，其中一个行程为1.8m。

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