CN107060795A - 一种地下矿井tbm组装施工方法 - Google Patents

一种地下矿井tbm组装施工方法 Download PDF

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    • E21D9/0879Making by using a driving shield, i.e. advanced by pushing means bearing against the already placed lining with additional boring or cutting means other than the conventional cutting edge of the shield with a movable support arm carrying cutting tools for attacking the front face, e.g. a bucket the shield being provided with devices for lining the tunnel, e.g. shuttering

Abstract

本发明提供一种地下矿井TBM组装施工方法,包括如下步骤:1)组装硐室施工,以地下矿井现有巷道和组装硐室扩挖段作为TBM组装硐室;组装硐室扩挖段是在现有巷道的一端扩挖形成的;2)TBM部件运输施工,用单轨吊车将TBM部件放置在平板拖车上,由与平板拖车相连的绞车拉至预安装位置;3)TBM部件组装施工,采用起吊滑轮或单轨吊车将TBM部件进行安装,最终完成TBM的安装。本发明提供的技术方案利用现有巷道作为组装硐室,无需在组装地点重新开凿竖井,提高了施工的可行性;利用单轨吊车、起吊滑轮和绞车等小型安装机具,无需在井下安装龙门吊等大型设备,扩挖和改造工程量小,缩短了组装工期,同时节约了工程造价。

Description

—种地下矿井TBM组装施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及地下矿井建筑领域,特别涉及一种地下矿井全断面掘进机(Tunnel Boring Machine,简称TBM)组装施工方法。
背景技术
[0002] 在地下矿井巷道中,由于地下矿井狭小空间的限制,多采用爆破法或悬臂式掘进 机进行地下矿井巷道的掘进工作。爆破法施工机具较少,施工方便灵活,但劳动强度大,施 工危险性高,且自动化程度低下。悬臂式掘进机尺寸较小,但掘进、排渣、支护分步作业,无 法实现连续掘进,且由于功率较低,无法破碎坚硬岩石,仅适用于软岩地层和煤层中的掘进 工作,故地层适应性较差。
[0003] 全断面掘进机(简称TBM),是一种全断面一次掘进,可完成掘进、支护、出渣等施工 工序同步进行并连续作业,是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备, 具有掘进速度快、效率高、安全性好、利于环保、综合效益高等优点,可实现传统钻爆法难以 实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工,在中国铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中 应用正在迅猛增长,现在已被广泛应用于交通、水利水电、市政工程领域的施工中。
[0004] 目前,TBM多采用始发井进行地下组装,考虑工程造价和龙门吊车吊运能力,始发 井深度一般小于60米。但对于地下矿井来说,竖井深度较大,多为数百米至一千米不等,且 TBM组装地点距竖井距离较远,并不在竖井井底,无法将TBM部件通过竖井直接电运至组装 地点;龙门吊车尺寸过大,无法在井下安装;而在TBM组装地点重新开凿竖井则造价过高,不 具可行性。
[0005] 因此,需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种地下矿井TBM组装施工方法,本发明提供的技术方案 既无需重新开凿竖井也无需使用龙门吊车,而且均以小型安装机具进行安装连接,扩挖和 改造工程量小,显著缩短了组装工期,同时节约了工程造价,具有广泛的实用性。
[0007] 为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0008] 一种地下矿井TBM组装施工方法,该TBM组装施工方法包括如下步骤:
[0009] 1)组装硐室施工,以地下矿井现有巷道和组装硐室扩挖段作为TBM组装硐室;所述 组装硐室扩挖段是在所述现有巷道的一端扩挖形成的;
[0010] 2) TBM部件运输施工,先将TBM部件在地面拆卸后通过所述现有巷道另一端设置的 竖井进入井底后,再通过地下矿井运输设备运送至所述组装硐室内,接着采用单轨吊车将 拆卸后的所述TBM部件放置在平板拖车上,由与所述平板拖车相连的绞车拉至预安装位置;
[0011] 3) TBM部件组装施工,采用起吊滑轮或单轨吊车将拆卸后的所述TBM部件进行组 装,最终完成TBM的安装。
[0012] 在如上所述的地下矿井TBM组装施工方法,优选地,所述步骤1)中:在所述现有巷 道的一端扩挖所述组装硐室扩挖段是指在远离所述现有巷道的入口的一端采用爆破或机 械方法扩挖所述组装硐室扩挖段;所述组装硐室扩挖段是指该段的高度大于所述现有巷道 的高度,该段的宽度大于所述现有巷道的宽度。
[0013] 在如上所述的地下矿井TBM组装施工方法,优选地,所述步骤1)中:所述组装硐室 扩挖段的一端与远离所述现有巷道的入口的一端连接,在所述组装硐室扩挖段的另一端外 的地面上固定设置有绞车;在所述现有巷道和所述组装硐室扩挖段的地面上铺设轨道,所 述轨道上设置平板拖车;在所述现有巷道的顶部安装单轨吊轨道,所述单轨吊轨道上设置 单轨吊车;在所述组装硐室扩挖段的顶部设置有起吊滑轮。
[0014] 在如上所述的地下矿井TBM组装施工方法,优选地,所述TBM部件包括TBM主机和 TBM后配套系统。
[0015] 在如上所述的地下矿井TBM组装施工方法,优选地,组装所述TBM时是先将所述TBM 主机采用起吊滑轮进行安装,再将所述TBM后配套系统采用单轨吊车进行安装。
[0016] 在如上所述的地下矿井TBM组装施工方法,优选地,所述单轨吊车吊起所述TBM主 机,将所述TBM主机置于所述平板拖车上,所述平板拖车与所述绞车连接,所述绞车拉动装 载有所述TBM主机的平板拖车至预定安装位置后,由所述起吊滑轮将所述TBM主机吊离所述 平板拖车后进行安装。
[0017] 在如上所述的地下矿井TBM组装施工方法,优选地,所述单轨吊车吊起所述TBM后 配套系统,将所述TBM后配套系统置于所述平板拖车上,所述平板拖车与所述绞车连接,所 述绞车拉动装载有所述TBM后配套系统的平板拖车至预定安装位置后,由所述单轨吊车将 所述TBM后配套系统吊离所述平板拖车后进行安装。
[0018] 在如上所述的地下矿井TBM组装施工方法,优选地,所述TBM主机的预定安装位置 位于所述组装硐室扩挖段内,所述组装硐室扩挖段为所述TBM组装硐室的前部;所述TBM后 配套系统的预定安装位置位于所述TBM组装硐室的后部,该TBM组装硐室的后部为所述现有 巷道;所述地下矿井TBM的掘进方向是朝向所述组装硐室扩挖段的另一端的。
[0019] 在如上所述的地下矿井TBM组装施工方法,优选地,所述步骤3)中:先由所述起吊 滑轮吊起并安装所述TBM主机;接着再由所述单轨吊车吊起并安装所述TBM后配套系统;在 所述单轨吊车吊起并安装所述TBM后配套系统的同时,将所述TBM后配套系统与所述TBM主 机、所述平板拖车连接在一起,完成所述地下矿井TBM的全部安装工作。
[0020] 在如上所述的地下矿井TBM组装施工方法,优选地,所述组装硐室的长度大于所述 地下矿井TBM的全长;所述组装硐室的最大宽度大于所述地下矿井TBM的最大宽度、所述组 装硐室中的行人通道的宽度与所述地下矿井TBM与所述组装硐室之间的安全间距的宽度的 总和;所述组装硐室的最大高度大于所述地下矿井TBM的最大高度、所述起吊滑轮的高度与 所述平板拖车的高度的总和。
[0021] 与最接近的现有技术相比,本发明提供的技术方案具有如下优异效果:
[0022] 1.本发明的地下矿井TBM组装施工方法,在地下矿井组装TBM,使得TBM可用于地下 矿井巷道的掘进施工中,提高了地下矿井巷道施工的效率和安全性。
[0023] 2.本发明的地下矿井TBM组装施工方法,利用现有巷道作为组装硐室,无需在组装 地点重新开凿竖井,降低了施工成本,提高了施工的可行性。
[0024] 3.本发明的地下矿井TBM组装施工方法,利用单轨吊车、起吊滑轮和绞车等小型安 装机具,且以TBM后配套系统的平板拖车作为TBM主机的运输平台,无需在井下安装龙门吊 等大型设备,扩挖和改造工程量小,缩短了组装工期,同时节约了工程造价。
[0025] 4.本发明的地下矿井TBM组装施工方法具有广泛的实用性。
附图说明
[0026]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。其中:
[0027]图1为本发明的地下矿井TBM组装硐室施工方法的示意图;
[0028] 图2为本发明的地下矿井TBM部件运输施工方法的示意图;
[0029] 图3为本发明的地下矿井TBM组装施工方法的示意图;
[0030]附图标记说明:1-现有巷道;2-组装硐室扩挖段;3-单轨吊车;4-平板拖车;5-绞 车;6-起吊滑轮;7-TBM主机;8-TBM后配套系统。
具体实施方式
[0031]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施 例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普 通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0032]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情 况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0033]在本发明的描述中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖 直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是 为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对 本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接, 也可以是可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间部件间接相连,对于本领域的普通 技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0034] 如图1至图3所示,根据本发明的实施例,提供了一种地下矿井TBM组装施工方法, 该地下矿井TBM组装施工方法包括以下步骤:
[0035] 1)组装硐室施工,以地下矿井现有巷道1和组装硐室扩挖段2作为TBM组装硐室,组 装硐室扩挖段2是在现有巷道1的基础上扩挖形成的组装硐室扩挖段2以供TBM大尺寸、大重 量部件的组装;
[0036] 2) TBM部件运输施工,先将TBM部件在地面拆卸后通过现有巷道另一端设置的竖井 进入井底后,再通过地下矿井运输设备运送至组装硐室内,接着采用单轨吊车将拆卸后的 TBM部件放置在平板拖车上,由与平板拖车相连的绞车拉至预安装位置;
[0037] 3) TBM部件组装施工,采用起吊滑轮6或单轨吊车3将拆卸后的TBM部件进行组装, 最终完成TBM的安装。
[0038] 在本发明的具体实施例中,步骤1)中:在现有巷道1的一端扩挖组装硐室扩挖段2 是指在远离现有巷道1的入口的一端采用爆破或机械方法扩挖组装硐室扩挖段2。
[0039] 在本发明的一个具体实施例中,组装硐室扩挖段2采用爆破方法进行扩挖。
[0040] 在本发明的另一个具体实施例中,组装硐室扩挖段2采用机械方法进行扩挖,矿井 机械开挖方法选择较多,可以采用手持风镐、悬臂式掘进机和连采机等进行扩挖。本实施例 优选悬臂式掘进机扩挖组装硐室扩挖段2,选用悬臂式掘进机是根据组装硐室扩挖段2的壁 面硬度和成分等综合因素做出的优选方案,此方案能够最大限度的提高工作效率。在本发 明的具体实施例中,组装硐室扩挖段2的高度大于现有巷道1的高度,该段的宽度大于现有 巷道1的宽度。组装硐室扩挖段2的长、宽、高和TBM尺寸有关,优选地,组装硐室扩挖段2的长 度大于等于TBM主机的长度,宽度为TBM宽度+1. lm左右,高度为TBM高度+3m左右。再进一步 优选地,在现场施工中,TBM主机长度为21m,组装硐室扩挖段长度为21m; TBM高4.5m,组装硐 室扩挖段高7.6m; TBM宽4.5m,组装硐室扩挖段宽5.6m。
[0041] 在实际施工中以满足施工空间要求为准,本发明对此不做限定。
[0042] 在本发明的具体实施例中,组装硐室扩挖段2的一端与远离现有巷道1的入口的一 端连接,在组装硐室扩挖段2的另一端外的地面上固定设置有绞车5;在现有巷道1和组装硐 室扩挖段2的地面上铺设轨道,轨道上设置平板拖车4;在现有巷道1的顶部安装单轨吊轨 道,单轨吊轨道上设置单轨吊车3;在组装硐室扩挖段2的顶部设置有起吊滑轮6。
[0043] 在本发明的具体实施例中,TBM部件包括TBM主机7和TBM后配套系统8,在TBM掘进 时TBM后配套系统8拖曳在TBM主机7的后方。TBM主机7和TBM后配套系统8为TBM部件的两大 组成部分,TBM主机7和TBM后配套系统8均是由多个子部件构成,并不是单一的部件或结构。 例如TBM主机7的多个子部件包括用于掘进开挖的刀盘,用于保护电机和管线等部件的护 盾,用于驱动TBM的电机,连接刀盘、电机和后配套以及安置撑靴和推进油缸的主梁,用于撑 紧洞壁以固定TBM的撑靴,用于推动TBM向前移动以及提供滚到破岩的推力的推进油缸;TBM 后配套系统8的多个子部件由一系列平板拖车(多个平板拖车相互连接或者不连接)以及平 板拖车上安置的各类子系统设备构成,各类子系统设备包括:控制室、液压泵站、润滑油系 统、循环水冷却系统、通风管路、除尘风机、电缆、管线等。
[0044] 在本发明的具体实施例中,运输TBM部件的平板拖车可以为TBM后配套系统8的平 板拖车(TBM后配套系统8中自带的平板拖车)。运输TBM部件的平板拖车也可以为另外配置 的运输工具。
[0045] 组装TBM时是先将TBM主机7的各子部件采用起吊滑轮6进行安装,接着将TBM后配 套系统8的各子部件采用单轨吊车3进行安装。单轨吊车3吊起TBM主机7的各子部件,将TBM 主机7的各子部件置于平板拖车4上,平板拖车4与绞车5连接,绞车5拉动装载有TBM主机7的 各子部件的平板拖车4至预定安装位置后,由起吊滑轮6将TBM主机7的各子部件吊离平板拖 车4后进行安装。单轨吊车3吊起TBM后配套系统8的各子部件,将TBM后配套系统8的各子部 件置于平板拖车4上,平板拖车4与绞车5连接,绞车5拉动装载有TBM后配套系统8的各子部 件的平板拖车4至预定安装位置后,由单轨吊车3将TBM后配套系统8的各子部件吊离平板拖 车4后进行安装。
[0046] 在本发明的具体实施例中,TBM主机7的各子部件的预定安装位置位于组装硐室扩 挖段2内,组装硐室扩挖段2为TBM组装硐室的前部;TBM后配套系统8各子部件的预定安装位 置位于TBM组装硐室的后部(非扩挖段),该TBM组装硐室的后部为现有巷道1;地下矿井TBM 的掘进方向是朝向组装硐室扩挖段2的另一端的。
[0047] 在本发明的具体实施例中,组装硐室扩挖段2是容纳TBM主机7部分的,TBM主机7部 分的尺寸一般比TBM后配套系统8的尺寸大,这就需要对现有巷道1进行扩挖后才有足够的 空间供安装;而TBM后配套系统8的尺寸相较于TBM主机7部分来说较小,一般不需要对现有 巷道1进行扩挖,但是若TBM后配套系统8的尺寸过大,也需对现有巷道1进行扩挖,扩挖尺寸 以满足安装需求为准。
[0048] 在本发明的具体实施例中,组装硐室是在原有巷道的基础上扩挖修造的,组装硐 室包括现有巷道1和组装硐室扩挖段2。现有巷道1是原有巷道,没有扩挖,组装硐室扩挖段2 的扩挖是为了满足TBM刀盘、撑靴等大尺寸、大重量部件的安装,大重量部件的安装需要起 重机械,无法像后配套系统那样由单轨吊上配备的吊装设备进行安装,因此需要更大的空 间。
[0049] 在本发明的具体实施例中,步骤3)中:先采用起吊滑轮6吊起并安装TBM主机7的各 子部件;再使用单轨吊车3吊起并安装TBM后配套系统8的各子部件;在单轨吊车3吊起并安 装TBM后配套系统8的同时,将TBM后配套系统8与TBM主机7、平板拖车4连接在一起,完成地 下矿井TBM的全部安装工作。如图1所示,为根据本发明的实施例,提供的组装硐室施工步骤 中,以地下矿井现有巷道1作为TBM组装硐室,扩挖组装硐室扩挖段2的具体实施方式,具体 包括如下步骤:
[0050] 步骤101:首先在远离现有巷道1的入口的一端采用爆破或机械方法扩挖组装硐室 扩挖段2;
[0051] 步骤102:组装硐室扩挖段2的一端与远离现有巷道1的入口的一端连接,在组装硐 室扩挖段2的另一端外的地面上固定设置有绞车5;绞车5上设置有钢丝绳;
[0052] 步骤103:在现有巷道1的地面上铺设轨道,轨道上设置平板拖车4,在现有巷道1的 顶部且与地面上铺设的轨道所对应的位置安装单轨吊轨道,单轨吊轨道上设置单轨吊车3; [0053] 步骤104:在组装硐室扩挖段2的顶部设置起吊滑轮6。
[0054] 接着如图2所示,为根据本发明的实施例,提供的TBM部件运输施工步骤中,用单轨 吊车3将TBM部件放置在平板拖车4上,由绞车5拉至预安装位置的具体实施方式,具体包括 如下步骤:
[0055] 步骤201:首先单轨吊车3吊起TBM主机7各子部件等重的大型的设于TBM前端的部 件,将TBM主机7置于平板拖车4上,此时平板拖车4作为运输平台与绞车5的钢丝绳连接,绞 车5启动,钢丝绳拉动平板拖车4使其沿现有巷道1的地面铺设的轨道上移动,直至预定安装 位置,该预定安装位置位于组装硐室扩挖段2内,绞车5停止拉动平板拖车4;
[0056] 步骤202:起吊滑轮6将TBM主机7各子部件吊离平板拖车4进行安装,具体如下:起 吊滑轮6将先运至预定安装位置的TBM主机7的一个子部件调离平板拖车4后进行安装;同时 重复上述步骤将TBM主机7的其他子部件运至预定安装位置,实现边运输边安装从而提高安 装效率、节省安装成本。
[0057] 步骤203:单轨吊车3吊起TBM后配套系统8各子部件,将TBM后配套系统8各子部件 置于平板拖车4上,平板拖车4与绞车5的钢丝绳连接,绞车5启动,钢丝绳拉动平板拖车4使 其沿现有巷道1的地面铺设的轨道移动,直至步骤202中TBM主机7的左端,即组装硐室中的 预定安装位置,该预定安装位置位于组装硐室中的的后部。最后如图3所示,为根据本发明 的实施例,提供的TBM组装施工TBM部件运输施工,由前至后(先安装组装硐室扩挖段2内的 TBM,再安装组装硐室内的各个部件,如先安装TBM主机7再安装TBM后配套系统8)采用起吊 滑轮6吊起并安装TBM主机7各子部件、单轨吊车3吊起并安装TBM后配套系统8各子部件;在 单轨吊车3吊起并安装TBM后配套系统8各子部件的同时,将TBM后配套系统8的右端与TBM主 机7的左端、平板拖车4连接在一起,完成地下矿井TBM的全部安装工作。
[0058] 在本发明的具体实施例中,TBM主机7部分的安装采用机械起吊滑轮6 (可采用气 动、电动或液压动力)进行组装,起吊能力更大,能够吊装较大较重的TBM主机7各子部件,但 固定的起吊滑轮6无法像龙门吊或行车一样移动,因此需用平板拖车4把各个部件运至预定 位置,吊起部件后,移开平板车,再安装部件。而后TBM配套系统8的各子部件较小,且单轨吊 上的起吊设备可随单轨吊移动,因此直接采用单轨吊吊运后配套部件至后配套拖车(即平 板拖车)上。
[0059] 在本发明的具体实施例中,平板拖车4将TBM主机7 (属于前部部件)运至预定安装 位置,由起吊滑轮6吊起TBM主机7,然后平板拖车4撤走,起吊滑轮6将TBM主机7放置在预定 安装位置。因此,安装需要由前至后依次安装,否则会干扰后续安装工作,例如先安装TBM后 配套系统8 (属于后部部件),则后部部件会挡住前部部件的安装通道,导致前部部件无法安 装。TBM的安装采用从前向后(主机为前,后配套系统为后)安装的顺序,部件安装和运输同 步进行。例如安装TBM前部的刀盘、电机等部件的同时,运输后部的撑靴、后配套等设备,待 前部部件安装完毕后,依次安装后部部件。如不按顺序安装,后部部件先运至组装硐室,则 会挡住前部部件的运输通道,安装则无法完成。
[0060] 为了便于在组装硐室内顺利运输、安装TBM,在本发明具体实施例中组装硐室的长 度大于地下矿井TBM的全长;组装硐室的最大宽度大于地下矿井TBM的最大宽度、组装硐室 的行人通道的宽度与地下矿井TBM与组装硐室之间的安全间距的宽度的总和;组装硐室的 最大高度大于地下矿井TBM的最大高度、起吊滑轮6的高度与平板拖车4的高度的总和。
[0061] 在本发明的具体实施例中,TBM的主机7的尺寸大于TBM后配套系统8的尺寸,TBM的 主机7的最大宽度和高度即为TBM的最大宽度和高度。
[0062] 在本发明的具体实施例中,地下矿井TBM与组装硐室之间的安全间距指TBM与组装 硐室的边沿留设的除行人通道外的距离。在组装硐室内一侧为行人通道,另一侧留出安全 间距,防止TBM与巷道围岩剐蹭。
[0063] 此外,在本发明的具体实施例中起吊滑轮6的个数为一个或多个,本实施例中的多 个为两个以上;为了起吊滑轮6可以更加高效的完成吊装操作,本发明优选为4个。
[0064] 在本发明的具体实施例中,地下矿井TBM挖掘掘进方向是朝向组装硐室扩挖段2的 另一端的,具体是指:
[0065] TM* TBM主机7和TBM后配套系统8两大部分组成,TM主机7在前端、TBM后配套系 统8在后端,TBM主机7就像一只巨大的爬行动物,头部装有一个旋转式刀盘,上面镶嵌着几 十把盘形滚刀;巨大的液压撑靴好比粗壮有力的臂膀,工作的时候,它们会牢牢地撑住隧道 四周的洞壁,使身体保持平衡;刀盘上用来替代钻头和炸药的滚刀,在巨大推进力的作用 下,张开“铁嘴钢牙”挤压切入岩层,将坚硬的岩石咬得粉碎;同时被咬碎的石碴随着刀盘的 旋转由刀盘上的铲碴斗自动拾起,经刀盘内的溜碴槽输送到皮带机上,再运到TBM后配套系 统8处,同样经皮带机直接运出洞外。
[0066] TBM后配套系统8在TBM主机7掘进时,可以同时进行运输石渣、喷锚支护、铺设仰拱 和轨道等多项工序的立体连续并行作业。TBM工作过后,隧道初步成型了。
[0067] 在本发明的具体实施例中,现有巷道1的入口端(图3中的左端)连接着竖井井底, TBM各部件由地面拆卸后通过竖井进入井底后,然后可采用常见的地下矿井运输设备运至 预定安装位置,包括平板矿车、无轨胶轮车、单轨吊等。但在最后安装时,须采用单轨吊车、 平板拖车和绞车进行运输。
[0068] 在本发明的具体实施例中,TBM主机7和TBM后配套系统8的各子部件在地面拆解 后,按TBM从前到后的顺序依次通过竖井进入井底后再运输至组装硐室,采用边运输边组装 的方式。例如:先运输TBM主机7的刀盘至组装硐室内,在安装刀盘的同时,运输刀盘后方的 护盾和电机至组装硐室,然后进行装配。其余部件依次运输进组装硐室进行组装,前方子部 件的组装和后方子部件的运输平行作业。在本发明的具体实施例中,TBM主机7组装完成后, 再组装TBM后配套系统8,并同时将TBM后配套系统8与TBM主机7连接,安装完一节后配套系 统的拖车后,即将其与前一节的后配套系统的拖车连接,直至完成最后一节后配套系统的 拖车的安装,此时TBM主机7和TBM后配套系统8的拖车己完成连接工作;最后在进行TBM设备 调试后,整个安装工作完成。
[0069] 在本发明的具体实施例中,在组装硐室内安装完成的TBM朝向图3中的右端进行挖 掘,挖掘的岩石通过后配套系统8再输送至现有巷道1,然后再通过现有巷道1入口处的竖井 拉升至地面上。后配套系统8上配有皮带输送机,该皮带输送机与矿井的排渣系统相连,最 后碎岩通过竖井排至地面或者将碎岩破碎后排至矿井下的废弃巷道内。
[0070] 综上可知,本发明的有益效果如下:
[0071] 1.本发明的地下矿井TBM组装施工方法,在地下矿井组装TBM,使得TBM可用于地下 矿井巷道的掘进施工中,提高了地下矿井巷道施工的效率和安全。
[0072] 2.本发明的地下矿井TBM组装施工方法,利用现有巷道1作为组装硐室,无需在组 装地点重新开凿竖井,降低了施工成本,提高了施工的可行性。
[0073] 3.本发明的地下矿井TBM组装施工方法,利用单轨吊车3、起吊滑轮6和绞车5等小 型安装机具,且以TBM后配套系统8的平板拖车4作为TBM主机7的运输平台,无需在井下安装 龙门吊等大型设备,扩挖和改造工程量小,缩短了组装工期,同时节约了工程造价。
[0074] 4.本发明的地下矿井TBM组装施工方法具有广泛的实用性。
[0075] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而己,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均在本发明待批权利要求保护范围之 内。

Claims (10)

1. 一种地下矿井TBM组装施工方法,其特征在于,该TBM组装施工方法包括如下步骤: 1) 组装硐室施工,以地下矿井现有巷道和组装硐室扩挖段作为TBM组装硐室;所述组装 硐室扩挖段是在所述现有巷道的一端扩挖形成的; 2) TBM部件运输施工,先将TBM部件在地面拆卸后通过所述现有巷道另一端设置的竖井 进入井底后,再通过地下矿井运输设备运送至所述组装硐室内,接着采用单轨吊车将拆卸 后的所述TBM部件放置在平板拖车上,由与所述平板拖车相连的绞车拉至预安装位置; 3) TBM部件组装施工,采用起吊滑轮或单轨吊车将拆卸后的所述TBM部件进行组装,最 终完成TBM的安装。
2. 根据权利要求1所述的地下矿井TBM组装施工方法,其特征在于, 所述步骤1)中:在所述现有巷道的一端扩挖所述组装硐室扩挖段是指在远离所述现有 巷道的入口的一端采用爆破或机械方法扩挖所述组装硐室扩挖段; 所述组装硐室扩挖段是指该段的高度大于所述现有巷道的高度,该段的宽度大于所述 现有巷道的宽度。
3. 根据权利要求1所述的地下矿井TBM组装施工方法,其特征在于,所述步骤1)中: 所述组装硐室扩挖段的一端与远离所述现有巷道的入口的一端连接,在所述组装硐室 扩挖段的另一端外的地面上固定设置有绞车; 在所述现有巷道和所述组装硐室扩挖段的地面上铺设轨道,所述轨道上设置平板拖 车;在所述现有巷道的顶部安装单轨吊轨道,所述单轨吊轨道上设置单轨吊车;在所述组装 硐室扩挖段的顶部设置有起吊滑轮。
4. 根据权利要求3所述的地下矿井TBM组装施工方法,其特征在于, 所述TBM部件包括TBM主机和TBM后配套系统。
5. 根据权利要求4所述的地下矿井TBM组装施工方法,其特征在于,组装所述TBM时是先 将所述TBM主机采用起吊滑轮进行安装,再将所述TBM后配套系统采用单轨吊车进行安装。
6. 根据权利要求4所述的地下矿井TBM组装施工方法,其特征在于, 所述单轨吊车吊起所述TBM主机,将所述TBM主机置于所述平板拖车上,所述平板拖车 与所述绞车连接,所述绞车拉动装载有所述TBM主机的平板拖车至预定安装位置后,由所述 起吊滑轮将所述TBM主机吊离所述平板拖车后进行安装。
7. 根据权利要求6所述的地下矿井TBM组装施工方法,其特征在于, 所述单轨吊车吊起所述TBM后配套系统,将所述TBM后配套系统置于所述平板拖车上, 所述平板拖车与所述绞车连接,所述绞车拉动装载有所述TBM后配套系统的平板拖车至预 定安装位置后,由所述单轨吊车将所述TBM后配套系统吊离所述平板拖车后进行安装。
8. 根据权利要求7所述的地下矿井TBM组装施工方法,其特征在于, 所述TBM主机的预定安装位置位于所述组装硐室扩挖段内,所述组装硐室扩挖段为所 述TBM组装硐室的前部;所述TBM后配套系统的预定安装位置位于所述TBM组装硐室的后部, 该TBM组装硐室的后部为所述现有巷道;所述地下矿井TBM的掘进方向是朝向所述组装硐室 扩挖段的另一端的。
9. 根据权利要求1所述的地下矿井TBM组装施工方法,其特征在于, 所述步骤3)中: 先由所述起吊滑轮吊起并安装所述TBM主机;接着再由所述单轨吊车吊起并安装所述 TBM后配套系统; 在所述单轨吊车吊起并安装所述TBM后配套系统的同时,将所述TBM后配套系统与所述 TBM主机、所述平板拖车连接在一起,完成所述地下矿井TBM的全部安装工作。 1〇 •根据权利要求1-9任一项所述的地下矿井TBM组装施工方法,其特征在于, 所述组装硐室的长度大于所述地下矿井TBM的全长; 所述组装硐室的最大宽度大于所述地下矿井TBM的最大宽度、所述组装硐室中的行人 通道的宽度与所述地下矿井TBM与所述组装硐室之间的安全间距的宽度的总和; 所述组装硐室的最大高度大于所述地下矿井TBM的最大高度、所述起吊滑轮的高度与 所述平板拖车的高度的总和。
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