CN105840201B - Tbm掘进与管片拼装同步作业方法 - Google Patents

Tbm掘进与管片拼装同步作业方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及TBM施工技术领域，具体说是一种TBM掘进与管片拼装同步作业方法，所述方法包含下述步骤：掘进机推进，所述推进油缸圆周均布间隔顶推六角形管片，剩余非顶推管片进行顺序拼装，或者所述推进油缸对整圈除去其中一片六角形管片外的所有六角形管片进行顶推，剩余的一片非顶推六角形管片进行管片拼装；本发明的TBM掘进与管片拼装同步作业方法，可以实现TBM设备掘进与管片拼装同时进行，从而能够大大缩短施工工期，同时避免了主机引起卡盾的风险，进而对设备掘进产生影响，保证了TBM设备掘进施工的顺利进行。

Description

TBM掘进与管片拼装同步作业方法
技术领域
本发明涉及TBM施工技术领域，具体说是一种TBM掘进与管片拼装同步作业方法。
背景技术
盾构或TBM进行地下隧道工程施工，具有对周围环境影响小、地质适应性广、施工速度快、工程质量优良、施工安全环保等优点，成为城市地下工程建设中首选施工方式。近年来，国内一些饮水隧道工程在施工中采用六角型管片进行隧道衬砌，因六角型管片环中所有管片均相同，无K块，管片拼装高效，便于施工管理，在一些隧道项目上得到了应用。
护盾式TBM具备土压平衡盾构与单护盾TBM两种功能特点。在施工掘进过程中，为降低TBM在掘进过程中围岩快速收敛，可能引起卡盾，进而对设备掘进产生影响，就要求TBM机头在围岩收敛至盾壳直径前快速通过。而常规盾构具有K块管片特征的管片，因为拼装过程中只能按照标准块、邻接块、K块顺序进行拼装，设备掘进与管片拼装不能同时进行，影响了掘进效率，也造成主机卡盾几率的增加。因此，适应六角形管片的TBM掘进与管片拼装衬砌同步作业方案意义不言而喻。
发明内容
本发明的发明目的在于克服目前TBM设备掘进与管片拼装不能同时进行，也造成主机卡盾几率增加的缺陷，从而实现一种TBM掘进与管片拼装衬砌同步作业，施工高效，主机被卡几率低，设备操作相对简单，经济实用的TBM掘进与管片拼装同步作业方法。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种TBM掘进与管片拼装同步作业方法，包含有TBM盾构设备，所述TBM盾构设备为单护盾TBM、双护盾TBM、土压平衡盾构、泥水平衡盾构、双模式盾构中的其中一种，所述TBM盾构设备包括主机和推进油缸，所述方法包括下述步骤：
步骤一：提供上述TBM盾构设备和用于衬砌作业的六角形管片。
步骤二：A.当适应围岩条件好，掌子面自稳，对掘进推力需求较小时：掘进机推进，所述推进油缸圆周均布间隔顶推六角形管片，剩余非顶推管片进行顺序拼装；
B.当适应围岩条件好，掌子面需要支撑，对掘进推力需求较大时：掘进机推进，所述推进油缸对整圈除去其中一片六角形管片外的所有六角形管片进行顶推，剩余的一片非顶推六角形管片进行管片拼装。
步骤三：A.当适应围岩条件好，掌子面自稳，对掘进推力需求较小时：所述推进油缸再圆周均布间隔顶推步骤二中拼装部位的六角形管片，剩余步骤二中被顶推的六角形管片进行顺序拼装，直至一环管片拼装完成。；
B.当适应围岩条件好，掌子面需要支撑，对掘进推力需求较大时：掘进机推进，所述推进油缸对整圈除去其中一片六角形管片外的所有六角形管片进行顶推，本步骤的非顶推管片与步骤二的非顶推管片相邻，剩余的一片非顶推六角形管片进行管片拼装。
步骤四：A.当适应围岩条件好，掌子面自稳，对掘进推力需求较小时：循环步骤二和步骤三作业，即交换顶推管片顶推掘进，实现TBM掘进与管片拼装同步作业；
B.当适应围岩条件好，掌子面需要支撑，对掘进推力需求较大时：循环步骤二和步骤三，相邻逐块释放顶推，实现TBM掘进与管片拼装同步作业。
一整圈六角形管片包括6块或者7块或者8块六角形管片，根据工程需求情况决定选用六角形管片片数。
本发明的TBM掘进与管片拼装同步作业方法的有益效果：
1.本发明的TBM掘进与管片拼装同步作业方法，可以实现TBM设备掘进与管片拼装同时进行，避免了掘进机掘进过程中的走走停停，极大的提高了TBM设备的掘进效率，从而能够大大缩短施工工期。
2.本发明的TBM掘进与管片拼装同步作业方法，能够实现TBM机头在围岩收敛至盾壳直径前快速通过，在施工掘进过程中，避免了主机引起卡盾的风险，进而对设备掘进产生影响，保证了TBM设备掘进施工的顺利进行。
附图说明
图1是TBM掘进与管片拼装同步作业的施工结构示意图；
图2是TBM掘进与管片拼装同步作业方法实施例1的管片展开顶推结构示意图；
图3是TBM掘进与管片拼装同步作业方法实施例1的管片截面顶推结构示意图；
图4是TBM掘进与管片拼装同步作业方法实施例2的管片展开顶推结构示意图之一；
图5是TBM掘进与管片拼装同步作业方法实施例2的管片截面顶推结构示意图之一；
图6是TBM掘进与管片拼装同步作业方法实施例2的管片展开顶推结构示意图之二；
图7是TBM掘进与管片拼装同步作业方法实施例2的管片截面顶推结构示意图之二。
参见图1-7：1-主机，2-推进油缸，3-六角形管片。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体的实施方式对本发明的TBM掘进与管片拼装同步作业方法做更加详细的描述。
实施例1：
本发明的TBM掘进与管片拼装同步作业方法，包含有TBM盾构设备，所述TBM盾构设备为单护盾TBM，所述TBM盾构设备包括主机1和推进油缸2，且所述一整圈六角形管片3包括6块六角形管片3，当适应围岩条件好，掌子面自稳，对掘进推力需求较小时，所述方法包括下述步骤：
步骤一：提供上述TBM盾构设备和用于衬砌作业的六角形管片3；
步骤二：掘进机推进，所述推进油缸2圆周均布间隔顶推六角形管片A，剩余非顶推管片B进行顺序拼装；
步骤三：所述推进油缸2再圆周均布间隔顶推六角形管片B，剩余六角形管片A进行顺序拼装，直至一环管片拼装完成；
步骤四：循环步骤二和步骤三作业，即交换顶推管片顶推掘进，实现TBM掘进与管片拼装同步作业。
实施例2：
本发明的TBM掘进与管片拼装同步作业方法，包含有TBM盾构设备，所述TBM盾构设备为单护盾TBM，所述TBM盾构设备包括主机1和推进油缸2，且一整圈六角形管片3包括6块六角形管片3，当适应围岩条件好，掌子面需要支撑，对掘进推力需求较大时，所述方法包括下述步骤：
步骤一：提供上述TBM盾构设备和用于衬砌作业的六角形管片3；
步骤二：掘进机推进，所述推进油缸2对整圈除去其中一片六角形管片A外的所有六角形管片B进行顶推，剩余的一片非顶推六角形管片A进行管片拼装；
步骤三：掘进机推进，所述推进油缸2对整圈除去其中一片六角形管片C外的所有六角形管片B进行顶推，本步骤的非顶推管片C与步骤二的非顶推管片A相邻，剩余的一片非顶推六角形管片C进行管片拼装；
步骤四：循环步骤二和步骤三，相邻逐块释放顶推，实现TBM掘进与管片拼装同步作业。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本发明构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种TBM掘进与管片拼装同步作业方法，包含有TBM盾构设备，所述TBM盾构设备包括主机和推进油缸，其特征在于：所述方法包括下述步骤：
步骤一：提供上述TBM盾构设备和用于衬砌作业的六角形管片；
步骤二：
A.当适应围岩条件好，掌子面自稳，对掘进推力需求较小时：掘进机推进，所述推进油缸圆周均布间隔顶推六角形管片，剩余非顶推管片进行顺序拼装；
B.当适应围岩条件好，掌子面需要支撑，对掘进推力需求较大时：掘进机推进，所述推进油缸对整圈除去其中一片六角形管片外的所有六角形管片进行顶推，剩余的一片非顶推六角形管片进行管片拼装；
步骤三：
A.当适应围岩条件好，掌子面自稳，对掘进推力需求较小时：所述推进油缸再圆周均布间隔顶推步骤二中拼装部位的六角形管片，剩余步骤二中被顶推的六角形管片进行顺序拼装，直至一环管片拼装完成；
B.当适应围岩条件好，掌子面需要支撑，对掘进推力需求较大时：掘进机推进，所述推进油缸对整圈除去其中一片六角形管片外的所有六角形管片进行顶推，本步骤的非顶推管片与步骤二的非顶推管片相邻，剩余的一片非顶推六角形管片进行管片拼装；
步骤四：
A.当适应围岩条件好，掌子面自稳，对掘进推力需求较小时：循环步骤二和步骤三作业，即交换顶推管片顶推掘进，实现TBM掘进与管片拼装同步作业；
B.当适应围岩条件好，掌子面需要支撑，对掘进推力需求较大时：循环步骤二和步骤三，相邻逐块释放顶推，实现TBM掘进与管片拼装同步作业。
2.根据权利要求1所述的TBM掘进与管片拼装同步作业方法，其特征在于：一整圈六角形管片包括6块或者7块或者8块六角形管片。
3.根据权利要求1所述的TBM掘进与管片拼装同步作业方法，其特征在于：所述TBM盾构设备为单护盾TBM、双护盾TBM、土压平衡盾构、泥水平衡盾构、双模式盾构中的其中一种。
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