CN109296377A - 一种隧道掘进机步进出洞的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种隧道掘进机步进出洞的施工方法，充分利用隧道掘进机自身撑靴油缸推进的原理出洞，操作方便，防止隧道掘进机主机翻转，能够快速地实现隧道掘进机步进出洞，由于是采用轨道与钢结构工装配合循环使用作为支撑和导向进行步进，所以洞内施工只需保证底面强度和底面平整即可，有效减少洞内施工难度和工作量，节省洞内施工周期，节约人工和成本。
Description
技术领域
本发明属于隧道掘进机施工技术领域，特别是涉及一种隧道掘进机步进出洞的施工方法。
背景技术
随着国家基础建设的大力推进和科技的不断进步，隧道施工的工程量逐年增加。其中,隧道掘进机是集机、电、液、激光于一体的隧道工程建设关键设备，广泛应用于城市地铁隧道、铁路隧道、水工隧道等工程作业当中。在施工过程中,隧道掘进机的始发、出洞施工工序对整个隧道掘进机施工来说，是极其重要的一环。
目前，使用的步进出洞方法主要有两种。一种方法是，在刀盘与主机之间安装步进滑车和在主机主梁安装步进架。另一种方法是，利用焊接在掘进机护盾上的两组步进油缸推动盾体前进；先将推力架焊接在掘进机护盾后面的预埋滑轨上，用于支撑液压油缸，该液压油缸由掘进机外部的液压站提供动力，再利用步进油缸推动盾体前进，完成一个步进循环后，将推力架切割，焊接至下一个步进循环处，并将原焊点磨平，便于后支腿滑靴和滑撬台车通过。推进期间在滑轨上涂抹润滑油脂减小摩擦阻力。这种方法存在隧道掘进机主机翻转的可能，因为，焊接在隧道掘进机护盾上的两组步进油缸与滑轨一道支撑主机，支撑点位置比较低，而主机重心高，这就容易造成主机翻转。
经检索，公开号：CN101929337B，公开日2013.6.12公开了“隧道掘进机油缸推进、弧形滑道步进方法”，该发明采用弧形轨道方式进行步进，增加了洞内施工难度和工作量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：目前使用的隧道掘进机步进出洞的方法，操作较为复杂，且成本高，耗时长，且利用用焊接在掘进机护盾上的两组步进油缸推动盾体前进这种方法，一方面，需要靠掘进机外部的液压站提供动力；另一方面，存在隧道掘进机主机翻转的可能。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
本发明一种隧道掘进机步进出洞的施工方法,包括以下主要步骤：
(1)、隧道掘进机出洞接收段土建施工
(2)、辅助工具的准备
包括：型钢支撑的制作、滑轨轨枕的制作、台车轨枕的加工以及拆除刀盘上除边刀以外的所有刀具。
(3)、洞内弧形滑道施工
该步骤包括：将两侧墙间位置净空、安装工字钢、安装拖车滑轨和焊接预埋件。
完成所有准备工作后开始步进，一个循环包括以下步骤：
a、将型钢支撑焊接在隧道掘进机的撑靴上,并通过撑靴将型钢支撑支撑在侧墙上，同时推进油缸伸出，推动整机向前步进；
b、整机步进结束后，隧道掘进机后支腿伸出并支撑在拖车滑轨上，完成隧道掘进机主机的换步；
c、安装滑轨轨枕、拖车滑轨，使滑撬拖车跟随隧道掘进机主机步进；
d、当滑撬拖车通过滑轨轨枕、拖车滑轨后，拆除滑轨轨枕、拖车滑轨，并安装在撑靴处；
e、安装台车轨枕、机车轨道、台车轨道，使轨道拖车跟随主机步进，直至19号台车通过台车轨道；
f、当19号台车通过台车轨道后，拆除台车轨枕、台车轨道，并将拆除的台车轨枕和台车轨道安装在6号台车处；
至此，完成一个循环，进入下一循环步进作业，直至隧道掘进机主机滑到出洞接收段的预埋滑轨和钢板上。
其中，在隧道掘进机出洞接收段土建施工步骤中，出洞接收段采用城门洞形。
其中，在辅助工具的准备步骤中，型钢支撑用于隧道掘进机步进时，安装在撑靴油缸的撑靴上，通过撑靴油缸行程增加达到支撑于两侧墙面的目的；
由于在隧道掘进机后支腿后面安装有拖车滑轨，所以安装滑轨轨枕，用于换步支撑隧道掘进机后支腿和方便滑撬拖车通过出洞接收段；
由于在隧道掘进机的6号台车处安装机车轨道、台车轨道，所以安装台车轨枕，用于轨道拖车、机车通过出洞接收段；
隧道掘进机主机后拖车顺序是，1～5号车为滑撬拖车，6～19号车为台车；
拆除刀盘上除边刀以外的所有刀具，一是减轻主机重量，减小摩擦力，二是留出施工人员通道，未拆除的边刀用于扩挖隧道。
其中，在洞内弧形滑道施工步骤中，确保墙面平整饱满，两侧墙间距必须保证一定距离的净空，净空距离跟隧道掘进机左右撑靴的最大行程而定，避免发生撑靴在最大行程时扔无法撑在两侧墙上这种情况；
底板采用混凝土，在其弧形面底面中心位置处，且沿出洞接收方向上弧面两侧45度位置处分别安装有一根工字钢，作为支撑隧道掘进机主机的滑轨，在底部平板线路中线预埋有一块钢板，工字钢底部焊接在钢板上；
在钢板底侧还焊接有π形的预埋件，预埋高度与底部混凝土齐平，π形预埋件用于加强稳固钢板。
本发明的有益效果：本发明一种隧道掘进机步进出洞的施工方法，充分利用隧道掘进机自身撑靴油缸推进的原理出洞，操作方便，防止隧道掘进机主机翻转，能够快速地实现隧道掘进机步进出洞，由于是采用轨道与钢结构工装配合循环使用作为支撑和导向进行步进，所以洞内施工只需保证底面强度和底面平整即可，有效减少洞内施工难度和工作量，节省洞内施工周期，节约人工和成本。
附图说明
图1所示为本发明出洞接收段结构断面图。
图2所示为本发明出洞接收段结构及滑轨断面图。
图3所示为本发明滑轨轨枕正视图。
图4所示为本发明台车轨枕正视图。
图5所示为本发明隧道掘进机步进过程图。
附图标记说明：1、撑靴；2、型钢支撑；3、滑轨；4、钢板；5、工字钢；6、台车轨枕；7、滑轨轨枕；8、隧道掘进机主机；9、隧道掘进机后支腿；10、滑撬拖车；11、台车。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做详细的说明。
首先，详细介绍本发明的出洞接收段土建、型钢支撑2、滑轨轨枕7和台车轨枕6。
出洞接收段土建采用城门洞形,确保墙面平整饱满，两侧墙间距保证一定距离的净空，净空距离跟隧道掘进机左右撑靴1的最大行程而定；底板采用混凝土，在底板弧形面底面中心位置处，且沿出洞接收方向上弧面两侧45度位置处分别安装有一根工字钢5，作为支撑隧道掘进机主机的滑轨；底板底部平板线路中线预埋有一块钢板，工字钢5底部焊接在钢板上，钢板底侧还焊接有π形的预埋件，预埋高度与底部混凝土齐平。
型钢支撑2用于隧道掘进机步进时，安装在撑靴油缸的撑靴1上，通过撑靴油缸行程增加达到支撑于两侧墙面的目的。
在隧道掘进机后支腿9后面安装有拖车滑轨，和滑轨轨枕7，用于换步支撑隧道掘进机后支腿9和方便滑撬拖车10通过出洞接收段；
在隧道掘进机的6号台车处安装机车轨道、台车轨道和台车轨枕6，用于轨道拖车、机车通过出洞接收段。
下面介绍本发明一种隧道掘进机步进出洞的施工方法，具体包括以下步骤：
(1)、隧道掘进机出洞接收段土建施工
(2)、辅助工具的准备
包括：型钢支撑2的制作、滑轨轨枕7的制作、台车轨枕6的加工以及拆除刀盘上除边刀以外的所有刀具。
(3)、洞内弧形滑道施工
该步骤包括：净空两侧墙间距、安装工字钢5、安装拖车滑轨和焊接预埋件。
完成所有准备工作后开始步进，一个循环包括以下步骤：
a、将型钢支撑2焊接在隧道掘进机的撑靴1上,并通过撑靴1将型钢支撑2支撑在侧墙上，同时推进油缸伸出，推动整机向前步进；
b、整机步进结束后，隧道掘进机后支腿9伸出并支撑在拖车滑轨上，完成隧道掘进机主机8的换步；
c、安装滑轨轨枕、拖车滑轨，使滑撬拖车跟随主机步进；
d、当滑撬拖车10通过滑轨轨枕、拖车滑轨后，拆除滑轨轨枕7、拖车滑轨，并安装在撑靴1处；
e、安装台车轨枕6、机车轨道、台车轨道，使轨道拖车跟随隧道掘进机主机8步进，直至19号台车通过台车轨道；
f、当19号台车通过台车轨道后，拆除台车轨6枕、台车轨道，并将拆除的台车轨枕6和台车轨道安装在6号台车处；
至此，完成一个循环，进入下一循环步进作业，直至隧道掘进机6主机8滑到出洞接收段的预埋滑轨和钢板上。
Claims (4)
1.一种隧道掘进机步进出洞的施工方法，包括以下步骤：
(1)、隧道掘进机出洞接收段土建施工
(2)、辅助工具的准备
包括型钢支撑(2)的制作、滑轨轨枕(7)的制作、台车轨枕(6)的加工以及拆除刀盘上除边刀以外的所有刀具；
(3)、洞内弧形滑道施工
包括净空两侧墙间距、安装工字钢(5)、安装拖车滑轨和焊接预埋件；
完成所有准备工作后开始步进，一个循环包括以下步骤：
a、将型钢支撑(2)焊接在隧道掘进机的撑靴(1)上,并通过撑靴(1)将型钢支撑(2)支撑在侧墙上，同时推进油缸伸出，推动整机向前步进；
b、整机步进结束后，隧道掘进机后支腿(9)伸出并支撑在拖车滑轨上，完成隧道掘进机主机(8)的换步；
c、安装滑轨轨枕(7)、拖车滑轨，使滑撬拖车(10)跟随隧道掘进机主机(8)步进；
d、当滑撬拖车(10)通过滑轨轨枕(7)、拖车滑轨后，拆除滑轨轨枕(7)、拖车滑轨，并安装在撑靴(1)处；
e、安装台车轨枕(6)、机车轨道、台车轨道，使轨道拖车跟随隧道掘进机主机(8)步进，直至19号台车通过台车轨道；
f、当19号台车通过台车轨道后，拆除台车轨枕(6)、台车轨道，并将拆除的台车轨枕(6)和台车轨道安装在6号台车处；
至此，完成一个循环，进入下一循环步进作业，直至隧道掘进机主机(8)滑到出洞接收段的预埋滑轨和钢板上。
2.根据权利要求所述的一种隧道掘进机步进出洞的施工方法，其中辅助工具的准备步骤中，型钢支撑(2)用于隧道掘进机步进时，安装在撑靴油缸的撑靴(1)上。
3.根据权利要求所述的一种隧道掘进机步进出洞的施工方法，其中洞内弧形滑道施工步骤中，底板采用混凝土，在其弧形面底面中心位置处，且沿出洞接收方向上弧面两侧45度位置处分别安装有一根工字钢(5)，作为支撑隧道掘进机主机(8)的滑轨，在底部平板线路中线预埋有一块钢板，工字钢(5)底部焊接在钢板上。
4.根据权利要求所述的一种隧道掘进机步进出洞的施工方法，其中洞内弧形滑道施工步骤中，在钢板底侧还焊接有π形的预埋件，预埋高度与底部混凝土齐平。
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