專利名稱：Tbm油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
西秦嶺特長隧道全長28236m，其長度目前在國內(nèi)尚屬前列，且此處采用鉆爆法與 TBM掘進(jìn)法相結(jié)合施工，TBM預(yù)備洞總長度長達(dá)5500m，TBM需要步進(jìn)通過預(yù)備洞隧道，步進(jìn) 長度長，步進(jìn)方法及技術(shù)直接影響步進(jìn)的速度。我國長大隧道采用TBM施工始于西康鐵路秦嶺隧道，其后在西南鐵路桃花鋪隧 道、磨溝嶺隧道、中天山隧道使用。TBM步進(jìn)作為TBM施工的一道工序，尤其是TBM與鉆爆相 結(jié)合使得TBM步進(jìn)越來越長，其施工周期更長，使得人們更加投入地研究其技術(shù)的先進(jìn)性 及可靠性。蘭渝西秦嶺隧道采用敞開式TBM直徑10. 2m，整機(jī)全長172m，整機(jī)重1800t，前端 刀盤及軸承等總重800t。目前國內(nèi)同類項目中重慶錦屏采用弧形滑道步進(jìn)方法，但后面沒 有鋪設(shè)仰拱預(yù)制塊；大伙房隧道局利用撐靴提供反力步進(jìn)。但TBM型號與此處均不相同，在 國內(nèi)敞開式10. 2m直徑TBM步進(jìn)尚屬首例，現(xiàn)有技術(shù)存在速度較慢的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)上述缺陷，本發(fā)明提供一種全新的TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法。本發(fā)明的TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法包括以下主要步驟(1)預(yù)備洞及始發(fā)洞施工預(yù)備洞及始發(fā)洞采用鉆爆法施工。(2)洞內(nèi)弧形滑道施工該步驟包括隧道底部欠挖處理、滑道邊基混凝土施工、以及洞內(nèi)弧形滑道混凝土 施工。(3)其它準(zhǔn)備工作，包括洞口拼裝場地硬化、弧形鋼板制作及洞口弧形滑道混凝 土施工、TBM組裝調(diào)試、以及滑行支撐架安裝。(4)施工準(zhǔn)備完成一些通常的施工準(zhǔn)備工作。(5) TBM步進(jìn)作業(yè)完成所有準(zhǔn)備工作后開始步進(jìn)，一個循環(huán)包括以下步驟a.步進(jìn)油缸步進(jìn)一個行 程，同時推力油缸伸出，拖動TBM主機(jī)前進(jìn)一個行程；b.舉升油缸舉升TBM主機(jī)使主機(jī)脫 離弧形鋼板，同時后支撐腿伸出；c.步進(jìn)油缸收縮牽引弧形鋼板沿滑道步進(jìn)一個行程，同 時推力油缸收縮牽引滑行支撐架步進(jìn)一個行程，帶動后配套牽引油缸伸長；d.舉升油缸收 縮，后支撐腿收縮；e.后配套牽引油缸收縮，后配套步進(jìn)一個行程；f.安裝仰拱預(yù)制塊鋪設(shè) 軌道，預(yù)制塊注漿，從而完成一個循環(huán)進(jìn)入下一循環(huán)步進(jìn)作業(yè)。其中在預(yù)備洞及始發(fā)洞施工步驟中，始發(fā)洞開挖半徑5. 47m，初支施工后半徑 5. 20m，初支采用I20b工字鋼，間距45cm。
其中在洞內(nèi)弧形滑道施工步驟中，采用滑模臺車從洞內(nèi)向外進(jìn)行弧形滑道混凝土 施工。其中，TBM主機(jī)在洞口場地在弧形鋼板上進(jìn)行組裝，弧形鋼板放在弧形滑道上，TBM 主機(jī)組裝完成后通過推力油缸推進(jìn)至預(yù)備洞中開始組裝后配套。其中，一個行程為1.8m。本發(fā)明的TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法具有施工周期短和施工速度快的優(yōu)
點(diǎn)ο


圖1為TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方案圖；圖2為TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法流程圖；圖3為TBM始發(fā)洞襯砌斷面圖；圖4為弧形滑道模板臺車圖；圖5為弧形鋼板結(jié)構(gòu)圖。圖中1-弧形鋼板，2-舉升油缸，3-推力油缸，4-仰拱塊吊機(jī)，5-后配套牽引油 缸，6-步進(jìn)油缸，7-滑行支撐架，8-后支撐腿，9-仰拱預(yù)制塊，10-軌道延伸，11-弧形滑道， 12-滑道邊基混凝土，13-TBM外輪廓，14-隧道洞口。
具體實施例方式首先，詳細(xì)介紹本發(fā)明的弧形滑道、弧形鋼板、始發(fā)洞、滑模臺車的具體結(jié)構(gòu)?；⌒位?1的滑道邊基混凝土 12的寬為2. 5m，中間弧形槽寬3. 99m,弧形滑道11 的半徑為5. 12m?；⌒武摪?采用長7. 69m,寬5. 74m,厚70mm的鋼板，以外徑5. 12m,內(nèi)徑5. 05m彎 成弧形，弧形鋼板1后部上翻IOcm作為推力油缸3的支撐，前部上翹3cm防止弧形鋼板1 推進(jìn)時與弧形滑道11相碰阻力過大。始發(fā)洞開挖半徑5. 47m，初支27cm，初支采用間距45cm的I20b工字鋼，在TBM撐 靴位置安裝焊接鋼板。滑模臺車長12m，滑板寬1. 2m、長2m，滑模上安裝平板振動器。下面，詳細(xì)介紹本發(fā)明的油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法。本發(fā)明的TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法流程圖見圖2，TBM步進(jìn)主機(jī)采用弧形 鋼板1支撐刀盤，放在弧形滑道11上，弧形鋼板1上安裝兩組步進(jìn)推力油缸3(200tX4，行 程1. 8m)，以弧形鋼板1和弧形滑道11的摩擦力作為反作用力推動弧形鋼板1帶動TBM步 進(jìn)主機(jī)的刀盤總成前進(jìn)，以1. 8m為一個步進(jìn)行程。具體包括以下主要步驟(1)預(yù)備洞及始發(fā)洞施工在步進(jìn)前先施工預(yù)備洞及始發(fā)洞，確保步進(jìn)到位后可以正常轉(zhuǎn)換工序，從而進(jìn)行 正常掘進(jìn)，始發(fā)洞采用鉆爆法施工，開挖半徑5. 47m，初支施工后半徑5. 20m，初支采用I20b 工字鋼，間距45cm，確保掘進(jìn)時撐靴撐在工字鋼上，施工時要保證噴射混凝土的平整度小于 Icm,確保掘進(jìn)時撐靴撐在工字鋼位置并能提供足夠的反力。(2)洞內(nèi)弧形滑道施工
該洞內(nèi)弧形滑道施工步驟包括隧道底部欠挖處理、滑道邊基混凝土施工、以及 洞內(nèi)弧形滑道混凝土施工。具體而言，預(yù)備洞底部的弧形滑道11采用分開澆注混凝土，在 預(yù)備洞施工停止前1個月左右開始進(jìn)行兩側(cè)滑道邊基混凝土施工，始發(fā)洞施工完成并停止 后，采用滑模臺車從內(nèi)向外進(jìn)行弧形滑道混凝土施工。(3)其它準(zhǔn)備工作完成其它準(zhǔn)備工作，具體包括洞口拼裝場地硬化、弧形鋼板制作及洞口弧形滑道 混凝土施工、TBM組裝調(diào)試、以及滑行支撐架安裝。TBM主機(jī)在洞口場地在弧形鋼板1上進(jìn) 行組裝，弧形鋼板1放在弧形滑道11上，TBM主機(jī)組裝完成后通過推力油缸3推進(jìn)至預(yù)備 洞中開始組裝后配套。(4)施工準(zhǔn)備完成一些通常的施工準(zhǔn)備工作。(5) TBM步進(jìn)作業(yè)完成所有準(zhǔn)備工作后開始步進(jìn)，以一個步進(jìn)行程為1. 8m為例說明步進(jìn)作業(yè)。步進(jìn) 油缸6步進(jìn)1. 8m,同時推力油缸3伸出，拖動TBM主機(jī)前進(jìn)1. 8m ；舉升油缸2舉升TBM主機(jī) 使主機(jī)脫離弧形鋼板1，同時后支撐腿8伸出；步進(jìn)油缸6收縮牽引弧形鋼板1沿滑道步進(jìn) 1. 8m,同時推力油缸3收縮牽引滑行支撐架7步進(jìn)1. 8m,帶動后配套牽引油缸5伸長；舉升 油缸2收縮，后支撐腿8收縮；后配套牽引油缸5收縮，后配套步進(jìn)1. 8m ；安裝仰拱預(yù)制塊 9鋪設(shè)軌道，預(yù)制塊注漿，從而完成一個循環(huán)進(jìn)入下一循環(huán)步進(jìn)作業(yè)。雖然上面已經(jīng)參考附圖描述了本發(fā)明的實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解， 在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對本發(fā)明作出各種不同的修改和變化。因此，應(yīng) 該理解上述的實施例不是限制，而是各個方面的舉例說明。
權(quán)利要求
一種TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法，包括以下主要步驟(1)預(yù)備洞及始發(fā)洞施工預(yù)備洞及始發(fā)洞采用鉆爆法施工。(2)洞內(nèi)弧形滑道施工該步驟包括隧道底部欠挖處理、滑道邊基混凝土施工、以及洞內(nèi)弧形滑道混凝土施工。(3)其它準(zhǔn)備工作，包括洞口拼裝場地硬化、弧形鋼板制作及洞口弧形滑道混凝土施工、TBM組裝調(diào)試、以及滑行支撐架安裝。(4)施工準(zhǔn)備完成一些通常的施工準(zhǔn)備工作。(5)TBM步進(jìn)作業(yè)完成所有準(zhǔn)備工作后開始步進(jìn)，一個循環(huán)包括以下步驟a.步進(jìn)油缸步進(jìn)一個行程，同時推力油缸伸出，拖動TBM主機(jī)前進(jìn)一個行程；b.舉升油缸舉升TBM主機(jī)使主機(jī)脫離弧形鋼板，同時后支撐腿伸出；c.步進(jìn)油缸收縮牽引弧形鋼板沿滑道步進(jìn)一個行程，同時推力油缸收縮牽引滑行支撐架步進(jìn)一個行程，帶動后配套牽引油缸伸長；d.舉升油缸收縮，后支撐腿收縮；e.后配套牽引油缸收縮，后配套步進(jìn)一個行程；f.安裝仰拱預(yù)制塊鋪設(shè)軌道，預(yù)制塊注漿，從而完成一個循環(huán)進(jìn)入下一循環(huán)步進(jìn)作業(yè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法，其中在預(yù)備洞及始發(fā)洞 施工步驟中，預(yù)備洞按設(shè)計斷面及支護(hù)參數(shù)施工，始發(fā)洞開挖半徑5. 47m，初支施工后半徑 5. 20m，初支采用I20b工字鋼，間距45cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法，其中在洞內(nèi)弧形滑道 施工步驟中，采用滑模臺車從洞內(nèi)向外進(jìn)行弧形滑道混凝土施工。
4.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法，其中TBM主機(jī)在 洞口場地在弧形鋼板上進(jìn)行組裝，弧形鋼板放在弧形滑道上，TBM主機(jī)組裝完成后通過推力 油缸推進(jìn)至預(yù)備洞中開始組裝后配套。
5.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法，其中一個行程 為 1. 8m。
全文摘要
本發(fā)明提供一種TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法，包括以下主要步驟(1)預(yù)備洞及始發(fā)洞施工；(2)洞內(nèi)弧形滑道施工；(3)其它準(zhǔn)備工作；(4)施工準(zhǔn)備；(5)TBM步進(jìn)作業(yè)，一個循環(huán)包括以下步驟步進(jìn)油缸步進(jìn)一個行程，推力油缸伸出，拖動TBM主機(jī)前進(jìn)一個行程；舉升油缸舉升TBM主機(jī)脫離弧形鋼板，后支撐腿伸出；步進(jìn)油缸收縮牽引弧形鋼板步進(jìn)一個行程，推力油缸收縮牽引滑行支撐架步進(jìn)一個行程，帶動后配套牽引油缸伸長；舉升油缸收縮，后支撐腿收縮；后配套牽引油缸收縮，后配套步進(jìn)一個行程；安裝仰拱預(yù)制塊鋪設(shè)軌道，預(yù)制塊注漿，進(jìn)入下一循環(huán)步進(jìn)作業(yè)。本發(fā)明的TBM油缸推進(jìn)、弧形滑道步進(jìn)方法具有施工周期短和速度快的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E21D9/01GK101929337SQ20101010466
公開日2010年12月29日 申請日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者嚴(yán)永德, 劉俊成, 張學(xué)軍, 強(qiáng)生龍, 戴潤軍, 李玉軍, 楊永強(qiáng), 許金林, 鄭孝福, 陳大軍, 陳慶懷 申請人:中鐵隧道集團(tuán)二處有限公司