CN115788478A - Tbm隧洞岩塞截取方法 - Google Patents
Tbm隧洞岩塞截取方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115788478A CN115788478A CN202211346142.4A CN202211346142A CN115788478A CN 115788478 A CN115788478 A CN 115788478A CN 202211346142 A CN202211346142 A CN 202211346142A CN 115788478 A CN115788478 A CN 115788478A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tbm
- rock
- tunnel
- plug
- cutter head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
本发明涉及隧洞施工技术领域，具体涉及一种TBM隧洞岩塞截取方法，包括以下步骤：步骤一，基岩处理；步骤二：TBM到达观察；步骤三：TBM回退和打孔、切割作业；步骤四：TBM前移并加装辅助支撑；步骤五：岩塞推出并转运吊离。本发明通过打孔和切割作业，分割了取样岩塞与周围岩体，随后通过移动RBM设备推出分割后的岩塞，以达到快速、完整取样的目的，克服了以往取样岩塞不完整的问题。
Description
技术领域
本发明涉及隧洞施工技术领域，具体涉及一种TBM隧洞岩塞截取方法。
背景技术
随着我国经济和社会的发展，长大铁路、公路隧道、引水隧洞、城市地铁等重大地下工程建设项目越来越多，特长、大断面、地质条件复杂的隧道施工技术难度越来越大，而对开挖速度、安全、环保、质量和效益的要求也越来越高，因此，TBM被越来越多应用于长大隧道中。硬岩掘进机，也称岩石掘进机，国内一般叫TBM，即是全断面岩石隧道掘进机，是以岩石地层为掘进对象。通常是利用回转刀盘又借助推进装置的作用力从而使刀盘上的滚刀切割或破碎岩面，以达到破岩开挖隧洞的目的。工程上常截取记录有TBM刀痕的岩塞用于科研或者展示、记录。
目前采用凿岩机在TBM开挖轮廓外延打孔并用TBM旋转推出的截取方法，此种作业方法容易破碎刀痕且对岩体有破坏，造成取样岩塞不完整。
发明内容
发明为解决目前采用凿岩机在TBM开挖轮廓外延打孔并用TBM旋转推出的截取方法，存在容易破碎刀痕且对岩体有破坏，造成岩塞不完整的问题，提出了一种TBM隧洞岩塞截取方法，克服了以往取样岩塞不完整的问题，以达到快速、完整取样的目的。
为了实现上述目的，发明的技术方案是：
TBM隧洞岩塞截取方法，包括以下步骤：
步骤一：基岩处理
利用风钻对TBM出洞点岩面进行凿切处理；同时观察围岩的节理情况，若岩石不完成或节理发育需做注浆处理，注浆加固深度须满足要求；
步骤二：TBM到达观察
TBM到达距出洞点距离为L1时，降低其推进速度和推力，并根据实际情况进行隧洞轴线复测；接着TBM继续前进并到达距出洞点距离为L2时，停止推进，低速转动刀盘磨削岩石产生刀痕；
待刀痕磨削完成后，将TBM退至一个行程的预定位，回退时开启刀盘喷水冲洗掌子面；接着作业人员从刀盘人孔进入掌子面区域，观察围岩与刀痕情况，如符合取岩塞条件要求或进行辅助处理后符合要求，进行步骤三；
若辅助处理后仍不满足要求，则放弃取样；
步骤三：TBM回退和打孔、切割作业
TBM回退直至在掌子面与TBM之间形成以满足施工作业的工作区域，接着作业人员将相应的工具和材料从刀盘人孔运至该工作区域，以边刀轨迹后沿为起点开始进行打孔处理，钻取N个均布的圆孔；
从出洞端装入绳锯，按照从下到上的顺序对称切割相邻两圆孔间岩体，将岩塞做相应的N边形切割并在岩体下部塞入钢板；岩塞切割完成后，将打孔和切割作业用到的工具和材料从刀盘人孔清理出工作区域；
步骤四：TBM前移并加装辅助支撑
拆卸刀盘外部两把边刀并在刀盘前面板上捆绑方木，将TBM前移至掌子面区域；
步骤五：岩塞推出并转运吊离
控制推力将岩塞缓慢推出，推出过程中刀盘不旋转，随后通过装载机将推出的岩塞移至门吊作业区，吊装上车驶离TBM组装洞室，完成取样。
进一步地，在步骤一中，凿切处理区域的直径为D+2L，深度为H，其中D为TBM开挖直径，L≥20cm，H为10cm～50cm。
进一步地，在步骤一中，注浆加固深度要求为≥2B，其中，B为取样岩塞厚度。
进一步地，在步骤二中，2B＞L1＜3B，L2=B。
进一步地，在步骤三中，N≥16，且圆孔中心线与隧洞轴线之间存在夹角α，扩大了后续切割轮廓。
进一步地，在步骤四中TBM前移至掌子面区域时，完成以下前序工作：在TBM组装洞室端进行堆渣或垫轮胎处理，起到吸收冲击力的作用。
通过上述技术方案，发明的有益效果为：
本发明通过打孔和切割作业，分割了取样岩塞与周围岩体，随后通过移动RBM设备推出分割后的岩塞，以达到快速、完整取样的目的，克服了以往取样岩塞不完整、施工难度大的问题。
附图说明
图1是本发明TBM隧洞岩塞截取方法的流程图；
图2是本发明TBM隧洞岩塞截取方法步骤一中凿切处理区域的示意图；
图3是本发明TBM隧洞岩塞截取方法步骤二中TBM到达的示意图；
图4是本发明TBM隧洞岩塞截取方法步骤三中圆孔位置的示意图；
图5是本发明TBM隧洞岩塞截取方法步骤三中切割形状的示意图；
图6是本发明TBM隧洞岩塞截取方法步骤四中TBM刀盘捆绑方木后前移的示意图；
图7是本发明TBM隧洞岩塞截取方法步骤五中TBM推出取样岩塞的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对发明作进一步说明：
在发明的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“横向”“竖向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
实施例一
如图1～图7所示， TBM隧洞岩塞截取方法，包括以下步骤：
步骤一：基岩处理
利用风钻对TBM出洞点岩面进行凿切处理；同时观察围岩的节理情况，若岩石不完成或节理发育需做注浆处理，注浆加固深度须满足要求；
步骤二：TBM到达观察
TBM到达距出洞点距离为L1时，降低其推进速度和推力，并根据实际情况进行隧洞轴线复测；接着TBM继续前进并到达距出洞点距离为L2时，停止推进，低速转动刀盘磨削岩石产生刀痕；
待刀痕磨削完成后，将TBM退至一个行程的预定位，回退时开启刀盘喷水冲洗掌子面；接着作业人员从刀盘人孔进入掌子面区域，观察围岩与刀痕情况，如符合取岩塞条件要求或进行辅助处理后符合要求，进行步骤三；
若辅助处理后仍不满足要求，则放弃取样；
步骤三：TBM回退和打孔、切割作业
TBM回退直至在掌子面与TBM之间形成以满足施工作业的工作区域，接着作业人员将相应的工具和材料从刀盘人孔运至该工作区域，以边刀轨迹后沿为起点开始进行打孔处理，钻取N个均布的圆孔；
从出洞端装入绳锯，按照从下到上的顺序对称切割相邻两圆孔间岩体，将岩塞做相应的N边形切割并在岩体下部塞入钢板；岩塞切割完成后，将打孔和切割作业用到的工具和材料从刀盘人孔清理出工作区域；
步骤四：TBM前移并加装辅助支撑
拆卸刀盘外部两把边刀并在刀盘前面板上捆绑方木，将TBM前移至掌子面区域；
步骤五：岩塞推出并转运吊离
控制推力将岩塞缓慢推出，推出过程中刀盘不旋转，随后通过装载机将推出的岩塞移至门吊作业区，吊装上车驶离TBM组装洞室，完成取样。
请再次参阅图2，在步骤一中，凿切处理区域的直径为D+2L，深度为H，其中D为TBM开挖直径，L≥20cm，H为10cm～50cm。
在步骤一中，注浆加固深度要求为≥2B，其中，B为取样岩塞厚度。
在步骤二中，2B＞L1＜3B，L2=B。
在步骤三中，N≥16，且圆孔中心线与隧洞轴线之间存在夹角α，使得后续切割轮廓沿径向向外扩散，便于取样岩塞推出。
在步骤四中TBM前移至掌子面区域时，完成以下前序工作：在TBM组装洞室端进行堆渣或垫轮胎处理，在取样岩塞倾倒时可起到吸收冲击力的作用，避免取样岩塞摔坏。
以上所述之实施例，只是发明的较佳实施例而已，并非限制发明的实施范围，故凡依发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于发明申请专利范围内。
Claims (6)
1.TBM隧洞岩塞截取方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：基岩处理
利用风钻对TBM出洞点岩面进行凿切处理；同时观察围岩的节理情况，若岩石不完成或节理发育需做注浆处理，注浆加固深度须满足要求；
步骤二：TBM到达观察
TBM到达距出洞点距离为L1时，降低其推进速度和推力，并根据实际情况进行隧洞轴线复测；接着TBM继续前进并到达距出洞点距离为L2时，停止推进，低速转动刀盘磨削岩石产生刀痕；
待刀痕磨削完成后，将TBM退至一个行程的预定位，回退时开启刀盘喷水冲洗掌子面；接着作业人员从刀盘人孔进入掌子面区域，观察围岩与刀痕情况，如符合取岩塞条件要求或进行辅助处理后符合要求，进行步骤三；
若辅助处理后仍不满足要求，则放弃取样；
步骤三：TBM回退和打孔、切割作业
TBM回退直至在掌子面与TBM之间形成以满足施工作业的工作区域，接着作业人员将相应的工具和材料从刀盘人孔运至该工作区域，以边刀轨迹后沿为起点开始进行打孔处理，钻取N个均布的圆孔；
从出洞端装入绳锯，按照从下到上的顺序对称切割相邻两圆孔间岩体，将岩塞做相应的N边形切割并在岩体下部塞入钢板；岩塞切割完成后，将打孔和切割作业用到的工具和材料从刀盘人孔清理出工作区域；
步骤四：TBM前移并加装辅助支撑
拆卸刀盘外部两把边刀并在刀盘前面板上捆绑方木，将TBM前移至掌子面区域；
步骤五：岩塞推出并转运吊离
控制推力将岩塞缓慢推出，推出过程中刀盘不旋转，随后通过装载机将推出的岩塞移至门吊作业区，吊装上车驶离TBM组装洞室，完成取样。
2.根据权利要求1所述的TBM隧洞岩塞截取方法，其特征在于，在步骤一中，凿切处理区域的直径为D+2L，深度为H，其中D为TBM开挖直径，L≥20cm，H为10cm～50cm。
3.根据权利要求1所述的TBM隧洞岩塞截取方法，其特征在于，在步骤一中，注浆加固深度要求为≥2B，其中，B为取样岩塞厚度。
4.根据权利要求3所述的TBM隧洞岩塞截取方法，其特征在于，在步骤二中，2B＞L1＜3B，L2=B。
5.根据权利要求1所述的TBM隧洞岩塞截取方法，其特征在于，在步骤三中，N≥16，且圆孔中心线与隧洞轴线之间存在夹角α。
6.根据权利要求1所述的TBM隧洞岩塞截取方法，其特征在于，在步骤四中TBM前移至掌子面区域时，完成以下前序工作：在TBM组装洞室端进行堆渣或垫轮胎处理。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210884454 | 2022-07-26 | ||
| CN2022108844544 | 2022-07-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115788478A true CN115788478A (zh) | 2023-03-14 |
Family
ID=85434475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211346142.4A Pending CN115788478A (zh) | 2022-07-26 | 2022-10-31 | Tbm隧洞岩塞截取方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115788478A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116306031A (zh) * | 2023-05-17 | 2023-06-23 | 安徽数智建造研究院有限公司 | 一种基于大数据自动采集的隧道大机监测分析方法 |
-
2022
- 2022-10-31 CN CN202211346142.4A patent/CN115788478A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116306031A (zh) * | 2023-05-17 | 2023-06-23 | 安徽数智建造研究院有限公司 | 一种基于大数据自动采集的隧道大机监测分析方法 |
| CN116306031B (zh) * | 2023-05-17 | 2023-08-04 | 安徽数智建造研究院有限公司 | 一种基于大数据自动采集的隧道大机监测分析方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11486249B2 (en) | Combined rock-breaking TBM tunneling method in complex strata for realizing three-way force detection | |
| AU2020100911A4 (en) | Shield structure for effectively controlling ground subsidence | |
| CN111963192B (zh) | 一种新型tbm及其施工方法 | |
| AU2020100832A4 (en) | Special-shaped bit tool of shield machine capable of improving boring efficiency | |
| CN109441468B (zh) | 一种盾构开挖面冲击松动与破碎装置及其工作方法 | |
| CN112855196B (zh) | 刀盘总成、隧道掘进设备及隧道掘进施工方法 | |
| CN115788478A (zh) | Tbm隧洞岩塞截取方法 | |
| CN105065025A (zh) | 圆头t形隧道挖掘机 | |
| CN109610454A (zh) | 一种地下障碍物清障装置及其施工方法 | |
| CN201714393U (zh) | 多功能全断面隧道挖掘机 | |
| CN212452846U (zh) | 集成式沟槽开挖机 | |
| CN111963191B (zh) | 一种钻劈密封刀盘 | |
| CN108756896A (zh) | 清除地下障碍物的方法 | |
| CN105863662B (zh) | 一种隧道掘进机掘进方法及应用该方法的非开挖隧道掘进机 | |
| US5836658A (en) | Method and apparatus for boring and shearing of rocks | |
| CN206053956U (zh) | 一种冲击式地下管廊隧道开挖装置 | |
| CN115341845B (zh) | 一种液压冲击破碎与切削复合钻头的打桩钻机 | |
| JPH08109788A (ja) | 中央先進後方拡幅型トンネル掘削用ジャンボ | |
| CN210217741U (zh) | 一种油气混合式冲击破碎大漂石顶管机 | |
| CN220133972U (zh) | 一种多功能悬臂式隧道掘进机 | |
| CN213573891U (zh) | 一种旋挖钻机 | |
| CN212774304U (zh) | 一种钻劈刀盘 | |
| CN113338943B (zh) | 多刀头垂直盾构系统 | |
| JP3537543B2 (ja) | コンクリートブロック等の剥離装置および剥離方法 | |
| CN212452847U (zh) | 集成式沟槽开挖机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |