CN111396071A - Tbm洞内滑行装置及其实施方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种TBM洞内滑行装置及其实施方法，本发明涉及的TBM洞内滑行装置，设置胎膜，将滑槽底板与盾体之间隔开，胎膜与滑轨之间的摩擦面添加润滑油，减少摩擦阻力，防止摩擦副高温，避免损伤接触面；胎膜的外侧壁上前后均设置有侧向滑块，侧向滑块配合盾体转弯使用；本发明涉及的TBM洞内滑行实施方法，引入动力电和冷却水，改造超前钻系统的液压泵站，并与尾盾内侧底部的油缸的高压油管连接，作为盾体推进的动力来源，以完成TBM盾体的推进工作。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种TBM洞内滑行装置及其实施方法。
背景技术
输水隧洞94.1％洞段采用两台TBM同时掘进施工，5.9％洞段采用钻爆法开挖。两台TBM中的一台TBM由输水隧洞出口直接进入主洞，到滑行支洞出洞。滑行支洞进口底高程1260m，全长1360m，为下坡洞，与输水隧洞相交。
滑行支洞布置原则：①考虑后期拆卸的需要，洞内转弯半径不小于70m，综合考虑TBM滑行需要，滑行支洞末端转弯半径调整为120m；②洞内宽度按拆卸最大件尺寸两侧加宽20cm考虑，因此存在施工超挖。
本次TBM滑行主要难点在于盾体的滑行，实际滑行过程中，需克服以下难点：
(1)盾体总重约1000t，与滑槽底板摩擦力过大。
(2)滑行转弯半径过小，且盾体为刚性结构，常规弧形状滑行底板已无法满足要求，盾体如何在水平底板上滑行。
(3)盾体的转弯。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种TBM洞内滑行装置及其实施方法。
为了实现上述目的，本公开提供一种TBM洞内滑行装置，包括：
滑槽；滑槽底部铺设有底板，底板两侧预埋滑轨，滑槽弯段的外侧壁上设置侧向导轨；
胎模；胎模置于滑槽内，且胎模支撑于TBM盾体底部，胎模形成为箱式封闭的空心结构，胎模的上侧面贴合TBM盾体底部。
反力支撑结构；反力支撑结构包括支墩、支撑梁和压杆，于滑槽的两侧部均设置支墩，支撑梁横跨滑槽，且支撑梁的两端与支墩固定，压杆的一端支撑于支撑梁，压杆的另一端支撑于位于TBM盾体尾部。
可选地，滑行装置包括第一胎模和第二胎模，第一胎模安装于TBM盾体的前盾底部，第二胎模安装于TBM盾体的撑靴护盾底部。
可选地，胎模的上侧面形成为多面板拼接的弧面结构，胎模内部径向设置有肋板。
可选地，胎模的外侧壁上前后均设置有侧向滑块，侧向滑块的外侧贴合滑槽弯段设置。
可选地，胎模底部设置有耐磨条，耐磨条与滑轨直接接触。
可选地，胎模上设置有注油管和油杯，注油管与油杯连通，注油管的出油口设置于胎模底部与滑轨之间。
TBM洞内滑行实施方法，应用于上项所述的TBM洞内滑行装置，包括以下内容：
完成滑槽的设置；
第二胎模吊装至TBM刀盘前端，第二胎模前部临时加装挡块，挡块与滑槽底板固定；
向前推进TBM，当撑靴盾和尾盾开始进入第二胎模时，第一胎模吊装至刀盘前端，在前盾滑行至可以安装第一胎模时，TBM停止推进，第一胎模前部临时加装挡块，挡块与滑槽底板固定；
继续推进TBM，当TBM推进至第一胎模和第二胎模均处于设计位置时，TBM停止推进，将胎模与盾体固定，并拆除挡块；
安装TBM盾体滑行所使用的反力支撑结构，反力支撑结构在牵引油缸处将TBM盾体和后配套断开，引入动力电和冷却水，改造超前钻系统的液压泵站，并与尾盾内侧底部的油缸的高压油管连接，利用尾盾内侧底部的油缸完成TBM盾体的推进工作。
本发明的有益效果在于：
本发明涉及的TBM洞内滑行装置，设置胎模，将滑槽底板与盾体之间隔开，胎模与滑轨之间的摩擦面添加润滑油，减少摩擦阻力，防止摩擦副高温，避免损伤接触面；
胎模的外侧壁上前后均设置有侧向滑块，侧向滑块配合盾体转弯使用；
本发明涉及的TBM洞内滑行实施方法，引入动力电和冷却水，改造超前钻系统的液压泵站，并与尾盾内侧底部的油缸的高压油管连接，作为盾体推进的动力来源，以完成TBM盾体的推进工作。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本发明所述的TBM洞内滑行装置的断面图；
图2是本发明所述的反力支撑结构的结构示意图；
图3是本发明所述的胎模的结构示意图；
图4是本发明所述的胎模的截面图。
附图标记说明
1-支墩，2-胎模，3-滑轨，4-底板，5-滑槽，6-支撑梁，7-盾体，8-压杆，9-油杯，10-注油管，11-侧向滑块。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明涉及的TBM洞内滑行装置，用于TBM盾体7在洞内的滑行，包括滑槽5、胎模2和反力支撑结构。
滑槽5主要为钢筋混凝土结构。滑槽5底部铺设有底板4，防止胎模2与混凝土底面直接接触，以减小摩擦力。底板4两侧预埋滑轨3，滑槽5弯段的外侧壁上设置侧向导轨，以保证盾体7在滑行时能正常转向。
胎模2置于滑槽5内，且胎模2支撑于盾体7底部，胎模2形成为箱式封闭的空心结构。胎模2的上侧面贴合盾体7底部。为避免TBM掘进完成后，实际高程与理论值偏差较大，故在胎模2与盾体7之间安装调整板。
反力支撑结构包括支墩1、支撑梁6和压杆8，于滑槽5的两侧部均设置支墩1，支撑梁6横跨滑槽5，且支撑梁6的两端与支墩1固定，压杆8的一端支撑于支撑梁6，压杆8的另一端支撑于位于盾体7尾部。支墩1为TBM的滑行提供最终的方向推力。
可选地，滑行装置包括第一胎模2和第二胎模2，第一胎模2安装于盾体7的前盾底部，第二胎模2安装于盾体7的撑靴护盾底部。第一胎模2外形尺寸为宽3.6米、长3.5米、高0.576米，第二胎模2外形尺寸为宽3.6米、长4.5米、高0.576米。TBM前盾底部设置耐磨条与第一胎模2面接触。TBM撑靴护盾底部设置耐磨条与胎模2面接触。
可选地，胎模2的上侧面形成为七面板拼接的弧面结构，胎模2弧面半径方向承受较大压力，胎模2内部径向设置有肋板。
可选地，胎模2的外侧壁上前后均设置有侧向滑块11，侧向滑块11的外侧贴合滑槽5弯段设置，以便TBM主机整体滑行至弯段时，起到导向作用，同而减少滑行过程中的阻力。
可选地，胎模2底部设置有耐磨条，耐磨条与滑轨3直接接触。
可选地，胎模2上设置有注油管10和油杯9，注油管10与油杯9连通，注油管10的出油口设置于胎模2底部与滑轨3之间，TBM滑行过程中，由注油管10向胎模2与滑轨3的摩擦面及时灌注黄油，以减少胎模2与底部滑轨3之间摩擦阻力。
本发明涉及的TBM洞内滑行装置，设置胎模2，将滑槽5底板4与盾体7之间隔开，胎模2与滑轨3之间的摩擦面添加润滑油，减少摩擦阻力，防止摩擦副高温，避免损伤接触面；
胎模2的外侧壁上前后均设置有侧向滑块11，侧向滑块11配合盾体7转弯使用。
本发明涉及的TBM洞内滑行实施方法，应用于上项所述的TBM洞内滑行装置，包括以下内容：
1、完成滑槽5的设置；
2、第二胎模2吊装至TBM刀盘前端，第二胎模2前部临时焊接固定挡块，挡块焊接至滑槽5底板4上；
3、向前推进TBM，安装管片，填充砂浆和豆砾石，前盾和伸缩盾进入第二胎模2。当撑靴盾和尾盾开始进入第二胎模2时，第一胎模2吊装至刀盘前端，在前盾滑上行至可以安装第一胎模2时，TBM停止推进，第一胎模2前部临时焊接固定挡块，挡块焊接至滑槽5底板4上；
4、继续推进TBM，继续安装管片至TBM推进至第一胎模2和第二胎模2均处于设计位置时，TBM停止推进，气刨胎模2以及挡块与滑槽5底板4之间的焊缝，并用角向砂轮机打磨焊疤，使滑槽5底板4平整光滑，然后将胎模2与盾体7牢固焊接为一体。为了增加拆卸空间，用主推油缸向前推出1米。在胎模2侧面焊接安装弧形侧向滑块11。除了辅助推进油缸外，收回其余不需要使用的全部油缸。收回管片安装机油缸，把撑靴移动到运输位置，在撑靴与撑靴盾体7的组合缝的四边内侧，用钢板焊接加固，防止撑靴移动；
5、底部安装1块管片，先将TBM向前推进1.8米或更多，再将活塞杆全部收回，拆出这块管片后，安装TBM盾体7滑行所使用的反力支撑结构。拆出管片安装机的真空吸盘，在管片安装机横梁下面安装一个起吊装置，用来快速移动反力支撑结构；
6、在牵引油缸处将TBM盾体7和后配套断开，先拆出超前钻系统的液压泵站，并暂时放至管片喂片机上，然后拆出横向皮带机，再将超前钻系统的液压泵站安装在管片安装机主梁尾端的联系梁上；
7、断开20KV外来动力电，拆出主驱动电机的动力电缆，断开TBM盾体7的控制电缆和光缆，安装专用标识牌，包装完毕，并做好书面记录和电子文档；
8、准备20个干净的油桶，每个油桶容积为200升，将液压泵站的液压油排空，断开TBM盾体7与后配套相连接的油管路、水管路、气管路、通风除尘管路，用专用堵头封堵油管路接头，安装专用标识牌，并做好书面记录和电子文档；
9、引入动力电和冷却水，改造超前钻系统的液压泵站，并与尾盾内侧底部的油缸的高压油管连接，利用尾盾内侧底部的油缸完成TBM盾体7的推进工作；
10、以上工作全部完成后，通过辅助能量包，即超前钻液压泵站、钢结构反力支撑结构和辅推油缸，将TBM盾体7向前推进120米，至拆机室指定位置；
11、滑行过程中，清洁并润滑侧向导轨，清洁滑槽5底板4，并通过胎模2上的注油管10将润滑油加至胎模2与滑槽5底板4之间的摩擦面上，减小滑行摩擦阻力，防止摩擦副高温损伤接触面。
本发明涉及的TBM洞内滑行实施方法，引入动力电和冷却水，改造超前钻系统的液压泵站，并与尾盾内侧底部的油缸的高压油管连接，作为盾体7推进的动力来源，以完成TBM盾体7的推进工作。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (7)
1.TBM洞内滑行装置，其特征在于，包括：
滑槽；滑槽底部铺设有底板，底板两侧预埋滑轨，滑槽弯段的外侧壁上设置侧向导轨；
胎模；胎模置于滑槽内，且胎模支撑于TBM盾体底部，胎模形成为箱式封闭的空心结构，胎模的上侧面贴合盾体底部。
反力支撑结构；反力支撑结构包括支墩、支撑梁和压杆，于滑槽的两侧部均设置支墩，支撑梁横跨滑槽，且支撑梁的两端与支墩固定，压杆的一端支撑于支撑梁，压杆的另一端支撑于位于TBM尾部。
2.根据权利要求1所述的TBM洞内滑行装置，其特征在于，滑行装置包括第一胎模和第二胎模，第一胎模安装于TBM盾体的前盾底部，第二胎模安装于TBM盾体的撑靴护盾底部。
3.根据权利要求1所述的TBM洞内滑行装置，其特征在于，胎模的上侧面形成为多面板拼接的弧面结构，胎模内部径向设置有肋板。
4.根据权利要求1所述的TBM洞内滑行装置，其特征在于，胎模的外侧壁上前后均设置有侧向滑块，侧向滑块的外侧贴合滑槽弯段设置。
5.根据权利要求1所述的TBM洞内滑行装置，其特征在于，胎模底部设置有耐磨条，耐磨条与滑轨直接接触。
6.根据权利要求1所述的TBM洞内滑行装置，其特征在于，胎模上设置有注油管和油杯，注油管与油杯连通，注油管的出油口设置于胎模底部与滑轨之间。
7.TBM洞内滑行实施方法，应用于权利要求1至6任一项所述的TBM洞内滑行装置，其特征在于，包括以下内容：
完成滑槽的设置；
第二胎模吊装至TBM刀盘前端，第二胎模前部临时加装挡块，挡块与滑槽底板固定；
向前推进TBM，当撑靴盾和尾盾开始进入第二胎模时，第一胎模吊装至刀盘前端，在前盾滑行至可以安装第一胎模时，TBM停止推进，第一胎模前部临时加装挡块，挡块与滑槽底板固定；
继续推进TBM，当TBM推进至第一胎模和第二胎模均处于设计位置时，TBM停止推进，将胎模与盾体固定，并拆除挡块；
安装TBM盾体滑行所使用的反力支撑结构，在牵引油缸处将TBM盾体和后配套断开，引入动力电和冷却水，改造超前钻系统的液压泵站，并与尾盾内侧底部的油缸的高压油管连接，利用尾盾内侧底部的油缸完成TBM盾体的推进工作。
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| CN202010298743.7A CN111396071A (zh) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Tbm洞内滑行装置及其实施方法 |
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| CN202010298743.7A CN111396071A (zh) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Tbm洞内滑行装置及其实施方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112282018A (zh) * | 2020-10-26 | 2021-01-29 | 长春市城建维护集团股份有限公司 | 一种装配式暗渠及其施工工艺 |
-
2020
- 2020-04-16 CN CN202010298743.7A patent/CN111396071A/zh active Pending
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