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CN106089223B - 一种tbm快速空推方法 - Google Patents

一种tbm快速空推方法 Download PDF

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CN106089223B CN201610464784.2A CN201610464784A CN106089223B CN 106089223 B CN106089223 B CN 106089223B CN 201610464784 A CN201610464784 A CN 201610464784A CN 106089223 B CN106089223 B CN 106089223B
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Abstract

本发明属于隧道施工技术领域,具体涉及一种TBM快速空推方法,包括如下步骤:(1)步进准备:在弧形导台上施作预留孔,制作反力架和推力传递环;(2)TBM调试;(3)在TBM调试合格后,安装反力架;(4)将推力传递环加装在反力架和TBM的伸缩油缸之间;(5)伸出伸缩油缸,TBM向前滑行;(6)缩回伸缩油缸,向前移动反力架并再定位;(7)重复循环进行步骤(5)、(6),直至完成推进任务。本发明显著提高了TBM空推施工速度,加快了施工进度;同时实现了反力架安装、拆除快速完成及反力架循环使用,实现了轻量化、简单化。

Description

一种TBM快速空推方法
技术领域
本发明属于隧道施工技术领域,具体涉及一种TBM快速空推方法。
背景技术
目前,在盾构或TBM(Tunnel Boring Machine,隧道掘进机)施工隧道中,盾构和TBM空推反力装置主要采用现场制作,制作时间较长,且不能实现循环使用,导致盾构和TBM空推速度较慢,效率低下,单班(24h)的空推进度一般都只在5~10m,极大地制约了整体施工进度,同时增加了施工成本。TBM的空推施工效率和速度严重制约到了施工工期和施工成本,为此,亟需寻求一种即简单又高效的工艺方法,并相应设计制作一种轻巧、简易的施工工具,并实现快速循环使用反力装置,以提高TBM空推施工速度,加快施工进度。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种能够提高空推施工速度、简单高效的TBM快速空推方法。
本发明解决问题的技术方案是:
一种TBM快速空推方法,包括如下步骤:
(1)步进准备,包括如下步骤:
(1.1)在弧形导台上沿TBM的空推方向施作若干个预留孔;
(1.2)制作反力架和推力传递环:所述反力架包括结合为一体的架体和支腿,所述支腿能通过所述预留孔固定在弧形导台上;
(2)TBM调试:对TBM的各部件进行空载调试,对TBM整机进行空载调试和负载调试,以使TBM机况具备始发掘进条件;
(3)在TBM调试合格后,安装反力架:采用管片吊装机吊运反力架,将反力架通过所述预留孔固定在弧形导台上;
(4)安装推力传递环:将推力传递环加装在反力架和TBM的伸缩油缸之间,以使所述伸缩油缸对TBM的前进提供推力;
(5)伸出伸缩油缸,TBM向前滑行;
(6)缩回伸缩油缸,通过管片吊装机起吊并向前移动反力架:反力架的支腿在管片吊装机的起吊下从所在的预留孔中拔出,反力架向前移动到位后再通过支腿插入弧形导台的预留孔进行再定位;
(7)重复循环进行步骤(5)、(6),直至完成推进任务:在推进的过程中,当轨枕需要延长时,铺设轨枕,轨线延伸;并且在推进的过程,定期对反力架进行检查,排除故障,必要时进行修复、加固。
进一步地,所述步骤(1.1)中,所述弧形导台采用强度等级为C30的混凝土制作而成。
进一步地,所述步骤(1.1)中,所述TBM的空推方向为弧形导台的纵向方向,所述预留孔的纵向间距为1000mm,环向间距为1400mm。
进一步地,所述预留孔设为两排,两排预留孔沿弧形导台的纵向方向互相平行。
进一步地,所述步骤(1.1)中,所述预留孔内设有用于与反力架的支腿配合从而为反力架的支腿提供反力的预埋件,以增强预留孔的结构强度及预埋精度,所述预埋件采用规格为边长×边长×壁厚=250mm×250mm×10mm的方钢。
进一步地,所述步骤(1.1)中,所述弧形导台上设有用于供TBM滑行的预埋钢轨,所述预埋钢轨为2条,2条所述预埋钢轨平行设置,所述预留孔设置在2条预埋钢轨之间。
进一步地,所述步骤(1.2)中,所述架体呈平放的日字形框架状,所述架体包括结合为一体的3个横向杆和2个纵向杆,3个所述横向杆分别为依次设置的第一横向杆、第二横向杆、第三横向杆;所述支腿为4个,4个所述支腿分别设置在第二横向杆和第三横向杆的两端的下方,所述支腿垂直于架体所在的平面;所述架体的第一横向杆所在的一端为用于与推力传递环接触的一端。
进一步地,所述步骤(1.2)中,所述架体和支腿均采用规格为边长×边长×壁厚=200mm×200mm×8mm的方钢制作而成。
优选地,所述反力架的各部件之间通过焊接连接。
进一步地,所述步骤(1.2)中,所述推力传递环为由若干个弧形环片组成的环状结构,所述弧形环片依据管片的外形结构、尺寸加工而成,所述弧形环片由若干钢板和若干钢管制作而成。通过采用钢板和钢管组合的形式,所述推力传递环实现了轻量化、简单化。
进一步地,所述弧形环片的2个纵向端面为2个互相平行设置的第一钢板,2个所述第一钢板之间通过钢管连接,所述钢管垂直于第一钢板;所述弧形环片的外侧弧面和內侧弧面由第二钢板封装,所述弧形环片的2个环向端面由第三钢板封装;所述钢管为若干个,所述钢管之间的间距按照TBM的伸缩油缸的间距设置。
优选地,所述弧形环片的纵向长度为1500mm;所述弧形环片的外侧弧面的弧长为2500mm;所述第一钢板的内侧的弧形半径为5400mm。
优选地,所述步骤(4)中,在推力传递环安装完成后,在TBM的刀头前方的预埋钢轨上打黄油。
本发明的有益效果为:
1.本发明通过弧形导台上施作预留孔,将反力架通过所述预留孔固定在弧形导台上,将推力传递环设置在反力架和TBM的伸缩油缸之间,显著提高了TBM空推施工速度,加快了施工进度;
2.本发明实现了轻量化、简单化,比如所述推力传递环的结构设计,同时实现了反力架安装、拆除快速完成及反力架循环使用。
附图说明
图1是本发明所述TBM快速空推方法的流程图;
图2是图1所示方法中使用的弧形导台的结构示意图;
图3是图1所示方法中使用的反力架的结构示意图;
图4是图1所示方法中推力传递环的结构示意图;
图5是图1所示方法中反力架、弧形导台、推力传递环的位置关系示意图。
图中:1-弧形导台,11-预留孔,12-预埋钢轨;2-反力架,21-架体,211-第一横向杆,212-第二横向杆,213-第三横向杆,214-纵向杆,22-支腿;3-弧形环片,31-第一钢板,32-钢管,33-第二钢板,34-第三钢板;4-TBM,41-伸缩油缸。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步的说明。
如图1-图5所示,一种TBM快速空推方法,包括如下步骤:
(1)步进准备,包括如下步骤:
(1.1)在弧形导台1上沿TBM 4的空推方向施作若干个预留孔11;
(1.2)制作反力架2和推力传递环:所述反力架2包括结合为一体的架体21和支腿22,所述支腿22能通过所述预留孔11固定在弧形导台1上;
(2)TBM 4调试:对TBM 4的各部件进行空载调试,对TBM 4整机进行空载调试和负载调试,以使TBM 4机况具备始发掘进条件;
(3)在TBM 4调试合格后,安装反力架2:采用管片吊装机吊运反力架2,将反力架2通过所述预留孔11固定在弧形导台1上;
(4)安装推力传递环:将推力传递环加装在反力架2和TBM 4的伸缩油缸41之间,以使所述伸缩油缸41对TBM 4的前进提供推力;
(5)伸出伸缩油缸41,TBM 4向前滑行;
(6)缩回伸缩油缸41,通过管片吊装机起吊并向前移动反力架2:反力架2的支腿22在管片吊装机的起吊下从所在的预留孔11中拔出,反力架2向前移动到位后再通过支腿22插入弧形导台1的预留孔11进行再定位;
(7)重复循环进行步骤(5)、(6),直至完成推进任务:在推进的过程中,当轨枕需要延长时,铺设轨枕,轨线延伸;并且在推进的过程,定期对反力架2进行检查,排除故障,必要时进行修复、加固。
所述步骤(1.1)中,所述弧形导台1采用强度等级为C30的混凝土制作而成。所述TBM4的空推方向为弧形导台1的纵向方向,所述预留孔11的纵向间距为1000mm,环向间距为1400mm。所述预留孔11设为两排,两排预留孔11沿弧形导台1的纵向方向互相平行。所述预留孔11内设有用于与反力架2的支腿22配合从而为反力架2的支腿22提供反力的预埋件,以增强预留孔11的结构强度及预埋精度,所述预埋件采用规格为边长×边长×壁厚=250mm×250mm×10mm的方钢。所述弧形导台1上设有用于供TBM 4滑行的预埋钢轨12,所述预埋钢轨12为2条,2条所述预埋钢轨12平行设置,所述预留孔11设置在2条预埋钢轨12之间。
所述步骤(1.2)中,所述架体21呈平放的日字形框架状,所述架体21包括结合为一体的3个横向杆和2个纵向杆214,3个所述横向杆分别为依次设置的第一横向杆211、第二横向杆212、第三横向杆213;所述支腿22为4个,4个所述支腿22分别设置在第二横向杆212和第三横向杆213的两端的下方,所述支腿22垂直于架体21所在的平面;所述架体21的第一横向杆211所在的一端为用于与推力传递环接触的一端。所述架体21和支腿22均采用规格为边长×边长×壁厚=200mm×200mm×8mm的方钢制作而成。所述反力架2的各部件之间通过焊接连接。
所述步骤(1.2)中,所述推力传递环为由若干个弧形环片3组成的环状结构,所述弧形环片3依据管片的外形结构、尺寸加工而成,所述弧形环片3由若干钢板和若干钢管32制作而成。通过采用钢板和钢管32组合的形式,所述推力传递环实现了轻量化、简单化。所述弧形环片3的2个纵向端面为2个互相平行设置的第一钢板31,2个所述第一钢板31之间通过钢管32连接,所述钢管32垂直于第一钢板31;所述弧形环片3的外侧弧面和內侧弧面由第二钢板33封装,所述弧形环片3的2个环向端面由第三钢板34封装;所述钢管32为2个,所述钢管32之间的间距按照TBM 4的伸缩油缸41的间距设置。所述弧形环片3的纵向长度为1500mm;所述弧形环片3的外侧弧面的弧长为2500mm;所述第一钢板31的内侧的弧形半径为5400mm。
所述步骤(4)中,在推力传递环安装完成后,在TBM 4的刀头前方的预埋钢轨12上打黄油。
本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明实质内容的情况下,本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种TBM快速空推方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)步进准备,包括如下步骤:
(1.1)在弧形导台上沿TBM的空推方向施作若干个预留孔,所述预留孔内设有用于与反力架的支腿配合从而为反力架的支腿提供反力的预埋件,所述预埋件采用规格为边长×边长×壁厚=250mm×250mm×10mm的方钢;
(1.2)制作反力架和推力传递环:所述反力架包括结合为一体的架体和支腿,所述支腿能通过所述预留孔固定在弧形导台上,所述推力传递环为由若干个弧形环片组成的环状结构,所述弧形环片依据管片的外形结构、尺寸加工而成,所述弧形环片由若干钢板和若干钢管制作而成,所述弧形环片的2个纵向端面为2个互相平行设置的第一钢板,2个所述第一钢板之间通过钢管连接,所述钢管垂直于第一钢板;所述弧形环片的外侧弧面和內侧弧面由第二钢板封装,所述弧形环片的2个环向端面由第三钢板封装;所述钢管为若干个,所述钢管之间的间距按照TBM的伸缩油缸的间距设置;
(2)TBM调试:对TBM的各部件进行空载调试,对TBM整机进行空载调试和负载调试;
(3)在TBM调试合格后,安装反力架:采用管片吊装机吊运反力架,将反力架通过所述预留孔固定在弧形导台上;
(4)安装推力传递环:将推力传递环加装在反力架和TBM的伸缩油缸之间;
(5)伸出伸缩油缸,TBM向前滑行;
(6)缩回伸缩油缸,通过管片吊装机起吊并向前移动反力架:反力架的支腿在管片吊装机的起吊下从所在的预留孔中拔出,反力架向前移动到位后再通过支腿插入弧形导台的预留孔进行再定位;
(7)重复循环进行步骤(5)、(6),直至完成推进任务:在推进的过程中,当轨枕需要延长时,铺设轨枕,轨线延伸;并且在推进的过程,定期对反力架进行检查,排除故障。
2.根据权利要求1所述的TBM快速空推方法,其特征在于,所述步骤(1.1)中,所述弧形导台采用强度等级为C30的混凝土制作而成。
3.根据权利要求1所述的TBM快速空推方法,其特征在于,所述步骤(1.1)中,所述TBM的空推方向为弧形导台的纵向方向,所述预留孔的纵向间距为1000mm,环向间距为1400mm。
4.根据权利要求3所述的TBM快速空推方法,其特征在于,所述预留孔设为两排,两排预留孔沿弧形导台的纵向方向互相平行。
5.根据权利要求1所述的TBM快速空推方法,其特征在于,所述步骤(1.1)中,所述弧形导台上设有用于供TBM滑行的预埋钢轨,所述预埋钢轨为2条,2条所述预埋钢轨平行设置,所述预留孔设置在2条预埋钢轨之间。
6.根据权利要求1所述的TBM快速空推方法,其特征在于,所述步骤(1.2)中,所述架体呈平放的日字形框架状,所述架体包括结合为一体的3个横向杆和2个纵向杆,3个所述横向杆分别为依次设置的第一横向杆、第二横向杆、第三横向杆;所述支腿为4个,4个所述支腿分别设置在第二横向杆和第三横向杆的两端的下方,所述支腿垂直于架体所在的平面;所述架体的第一横向杆所在的一端为用于与推力传递环接触的一端。
7.根据权利要求6所述的TBM快速空推方法,其特征在于,所述架体和支腿均采用规格为边长×边长×壁厚=200mm×200mm×8mm的方钢制作而成。
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