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1、精品 word. 僅供參考6.2 某工程 TBM 施工組織設(shè)計(jì) (優(yōu)選 .)rdTBM 施工第九章 TBM 施工9.1 TBM 施工總體安排本標(biāo)段隧洞工程 K3+000K22+965.83 采用雙護(hù)盾硬巖掘進(jìn)機(jī)施工,最小開(kāi)挖直徑 5900mm ,安裝新刀時(shí)開(kāi)挖直徑 5930mm ;開(kāi)挖后拼裝預(yù)制鋼筋混凝土管片襯砌,管片內(nèi)徑 5m ,寬度 1.5m,厚度 350mm,由六塊組成;管片與洞壁之間的空隙充填豆礫石,之后回填灌漿。隧洞出渣運(yùn)輸采用有軌運(yùn)輸,采用變頻電 動(dòng)機(jī)車牽引編組列車。9.1.1 TBM 施工雙護(hù)盾 TBM 在隧洞出口場(chǎng)地組裝,之后滑行通過(guò) 1200m 鉆爆法施工段,自 K22+96

2、5.83 開(kāi)始始發(fā)掘進(jìn),到達(dá)通風(fēng)豎井位置的檢修洞室經(jīng)全面檢修后繼續(xù)掘進(jìn),最終在拆卸洞室完成 TBM 的拆卸并運(yùn)出隧洞。總體施工順序如圖 9-1 所示。組裝前的準(zhǔn)備工作 TBM組裝調(diào)試 TBM滑行通過(guò)出口鉆爆法施工段TBM掘進(jìn)第二段 TBM檢修 TBM掘進(jìn)第一段 TBM始發(fā)TBM到達(dá) TBM拆卸運(yùn)輸圖 9-1 TBM 施工順序圖9.1.2 TBM 施工出渣運(yùn)輸- 123 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考隧洞施工采用采用有軌運(yùn)輸出渣,每列編組列車可滿足兩個(gè)掘進(jìn)循環(huán)材料運(yùn)輸及出渣要求,洞內(nèi)軌道布置為四軌三線, TBM 后配套走行兩根外軌,后配套尾部設(shè)一組“ Y”型道岔,只允

3、許一列編組列車進(jìn)入后配套區(qū)域裝卸石渣與材料, 列車走行中間兩根鋼軌。 隨著掘進(jìn)長(zhǎng)度的增加, 在隧洞里程 K18000、K13000、 K8000 附近分別設(shè)一副“ X”型道岔,道岔位置設(shè)專職人員職守并安裝有線電話和施工調(diào)度保持聯(lián)系。9.1.3 管片拼裝及填充灌漿管片與洞壁之間的空隙用粒徑為 5 10mm 的豆礫石填充,采用 TBM 配置的噴射機(jī)自管片預(yù)留的注漿孔以 0.2 0.3MPa 的壓力注入。 在距離尾盾 30 50m 開(kāi)始注漿, 注漿以 20 環(huán)為一個(gè)施工單位, 注漿壓力 0.20.3MPa,漿液水灰比按施工圖紙要求或監(jiān)理人的指示確定。9.1.4 施工輔助設(shè)施供電 :從發(fā)包人提供的 3

4、5kV 電源接入, 在隧洞出口建立 10kV 高壓開(kāi)閉所和低壓變壓器 ,TBM 用電從高壓開(kāi)閉所用電纜沿洞壁向洞內(nèi)鋪設(shè),洞外其他設(shè)備由低壓變壓器提供。給水排水 :在隧洞出口建立變頻恒壓給水系統(tǒng),分別為洞內(nèi)外施工及生活給水;施工過(guò)程中的排水主要 依靠自流;在洞內(nèi)出現(xiàn)大流量的涌水時(shí)在主機(jī)部位以水泵抽排,并后配套尾部適當(dāng)位置以砂袋設(shè)置圍堰,防止水倒灌;同時(shí)沿懂壁鋪設(shè)一路 DN200mm 排水管,以加強(qiáng)排水效果。隧洞的污水排入洞外處理池,經(jīng)沉淀處理后排入寶庫(kù)河。通風(fēng) :采用壓入式通風(fēng), 在隧洞出口安裝軸流風(fēng)機(jī), 經(jīng)軟風(fēng)管向工作面通風(fēng); TBM 掘進(jìn)通過(guò)通風(fēng)豎井后,將風(fēng)機(jī)安裝在通風(fēng)豎井后,采用風(fēng)機(jī)壓入與

5、豎井抽排相結(jié)合的方式通風(fēng)。9.2 TBM 現(xiàn)場(chǎng)組裝、調(diào)試在隧洞出口場(chǎng)地組織 TBM 組裝調(diào)試, 主機(jī)與后配套分別在兩個(gè)場(chǎng)地同時(shí)進(jìn)行。 由承包商和 TBM 制造商共同快速、安全地完成組裝調(diào)試工作。9.2.1 組裝準(zhǔn)備9.2.1.1 組裝要求( 1)制定詳細(xì)、可行的組裝計(jì)劃(2)提前做好技術(shù)培訓(xùn),使參加組裝人員了解 TBM 的結(jié)構(gòu)性能。(2)制定合理的組裝材料、機(jī)具、配件計(jì)劃。(4)嚴(yán)格控制組裝質(zhì)量,做好組裝記錄。(5)設(shè)置專職的質(zhì)量控制組和安全控制組,全程監(jiān)控 TBM 的組裝工作。9.2.1.2 組裝人員準(zhǔn)備根據(jù) TBM 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),按專業(yè)分工并進(jìn)行崗前培訓(xùn),經(jīng)考核合格后方可持證上崗。為保證組裝

6、安全與質(zhì)量, TBM 組裝期間采用兩班制作業(yè), 每班工作 8 小時(shí), 白班工作時(shí)間為 7: 00 15:00,小夜班工作時(shí)間為 15: 0023: 00。大件吊裝全部安排在白班,每班設(shè)專職人員對(duì)組裝調(diào)試安全與質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督。9.2.1.3 組裝場(chǎng)地準(zhǔn)備根據(jù)組裝需要,結(jié)合工地出口場(chǎng)地實(shí)際情況,主機(jī)組裝場(chǎng)地從距洞口 30m 的位置開(kāi)始,主機(jī)與后配套組裝場(chǎng)地布置參見(jiàn)圖 9-2。- 124 - / 62doc 格式 可編輯3000050精品 word. 僅供參考滑行軌道龍門吊軌道洞外 滑行通過(guò)段洞口主機(jī)組裝基礎(chǔ) 洞外反力座 后配套組裝區(qū)域圖 9-2 TBM 組裝場(chǎng)地示意圖( 1)根據(jù)施工組織設(shè)計(jì),確保組

7、裝的空間和龍門吊安裝的位置。(2)地面硬化至要求的接地比壓,完成主機(jī)部件擺放區(qū)域劃分、與地面直接接觸各主要部件安裝位置 的確定并標(biāo)注。(3)完成龍門吊安裝的準(zhǔn)備工作。(4)完成主機(jī)組裝基礎(chǔ)的施工并達(dá)到強(qiáng)度要求, 預(yù)埋 TBM 向洞內(nèi)滑行所需鋼軌并保證其標(biāo)高與鉆爆法施工段滑行軌道標(biāo)高一致。主機(jī)組裝基礎(chǔ)參見(jiàn)圖(5)完成后配套組裝用軌道鋪設(shè)。R2975 50 R3029406預(yù)埋鋼軌,鋼 軌面高出混 凝土面 3cm9-3。10000TBM輪廓線43123050C25現(xiàn)澆混凝土龍門吊軌道中心線單位: mm圖 9-3 主機(jī)組裝基礎(chǔ)及滑軌示意圖9.2.1.4 組裝設(shè)備準(zhǔn)備主機(jī)的組裝使用 1 臺(tái) 250t

8、龍門吊,后配套組裝使用兩臺(tái) 25t 汽車吊。組裝設(shè)備、機(jī)具根據(jù)組裝需要配置,在組裝場(chǎng)地內(nèi)合理位置安排電源、高壓風(fēng)源、水源的接口,并根 據(jù)要求安排電焊機(jī)、氣割設(shè)備、探傷設(shè)備和叉車等。9.2.1.5 組裝方案準(zhǔn)備為保證組裝工作安全、快速、有序進(jìn)行,首先制定詳細(xì)的組裝方案并付諸實(shí)施。內(nèi)容包括:( 1)制定組裝順序。(2)根據(jù)組裝順序確定運(yùn)輸?shù)綀?chǎng)的順序。(3)安全措施:制定起重設(shè)備安全操作規(guī)程、通用與專用工具操作規(guī)程、安全用電、消防、保安措施 并貫徹落實(shí),對(duì)人員進(jìn)行崗前安全教育,必須使用安全帽、安全帶、工作服等,設(shè)專職安全員,所有組裝 工作由組裝調(diào)試指揮人員統(tǒng)籌安排,按照合理的順序進(jìn)行施工,確保人員、

9、設(shè)備的安全。(4)消防器材配備:洞內(nèi)合理配備滅火器、滅火砂等消防器材。9.2.2 基本技術(shù)要求為保證 TBM 在組裝過(guò)程的順利、安全、準(zhǔn)確,確保其原有的設(shè)計(jì)精度,應(yīng)遵循以下技術(shù)要求:- 125 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考( 1)平穩(wěn)吊裝,確保安全。(2)拆箱注意保持其原有設(shè)計(jì)尺寸,避免損傷構(gòu)件原有加工精度。(3)以適當(dāng)?shù)姆绞脚c材料認(rèn)真清洗各個(gè)安裝部件和配件。(4)對(duì)照?qǐng)D紙正確安裝。(5)根據(jù)螺栓的級(jí)別按正確的順序與扭矩緊固。(6)電氣與液壓件安裝應(yīng)給予高度重視,以免由于錯(cuò)接而導(dǎo)致誤動(dòng)作。(7)專用的設(shè)備和工具要根據(jù)說(shuō)明書嚴(yán)格操作,保證安裝設(shè)備的精度和可靠性。9.

10、2.3 組裝順序主機(jī)組裝與后配套組裝分別在各自的場(chǎng)地同時(shí)展開(kāi), TBM 各部件運(yùn)輸?shù)綀?chǎng),主機(jī)部件擺放于主機(jī)組裝基礎(chǔ)之后,后配套部件根據(jù)組裝順序,主要擺放于后配套組裝區(qū)域;經(jīng)過(guò)開(kāi)箱驗(yàn)收后開(kāi)始組裝,采取邊運(yùn) 輸邊開(kāi)箱驗(yàn)收邊組裝的方式。9.2.3.1 主機(jī)組裝主機(jī)組裝前在基礎(chǔ)的預(yù)埋鋼軌上涂抹黃油,之后按照 TBM 組裝流程逐步完成組裝工作,主機(jī)組裝流程參見(jiàn)圖 9-4。9.2.3.2 后配套組裝后配套組裝在已經(jīng)鋪設(shè)好的軌道上進(jìn)行, 組裝采用兩臺(tái) 25t 汽車吊機(jī)進(jìn)行。 為最大程度避免與主機(jī)組裝之間的干涉,從最后一節(jié)后配套臺(tái)車開(kāi)始組裝,兩臺(tái)吊機(jī)配合,逐節(jié)完成所有后配套的組裝工作,按照臺(tái) 車門架在軌道上拼

11、裝、安裝相關(guān)輔助設(shè)備、連接電氣液壓等管線的順序進(jìn)行。加工專用的走行式門架支撐 連接橋前端,連接橋組檢查龍門吊、場(chǎng)地、配套設(shè)備等達(dá)到組裝要求將前盾下半部分放在組裝組裝底拱上,并安裝伸縮盾的下半部分安裝支撐盾的上半部分、扭矩支撐機(jī)構(gòu)安裝支撐靴和支撐油缸定位吊裝支撐盾的下半部分,安裝伸縮盾的下半部分安裝內(nèi)伸縮護(hù)盾的后半部分、 推進(jìn)油缸和扭矩支撐油缸在前盾上安裝驅(qū)動(dòng)組件和驅(qū)動(dòng)電機(jī)、吊裝前盾的上半部分塊安裝盾尾、 安裝管片安裝機(jī)吊裝刀盤, 并和主驅(qū)動(dòng)組件連接安裝溜渣槽、主機(jī)皮帶機(jī)和外伸縮盾上半部分安裝喂片機(jī)、連接橋 連接主機(jī)連接橋和后配套圖 9-4 主機(jī)組裝流程圖裝完成后,首先進(jìn)行連接橋與主機(jī)的連接,之

12、后順序完成后配套與連接橋的連接,使整套 TBM 連接為一個(gè)整體,最后安裝皮帶、硫化皮帶。組裝流程見(jiàn)圖 9-5。9.2.3.3 主機(jī)和后配套連接- 126 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考組裝完畢的后配套和主機(jī)連接在一起,對(duì)接主機(jī)與后配套之間的各種管線。整機(jī)組裝的檢查:復(fù)核所有設(shè)備的安裝固定,檢查管路、線纜的連接情況。9.2.4 整機(jī)調(diào)試組裝工作完成后,立即進(jìn)行整機(jī)調(diào)試,調(diào)試前需制訂詳細(xì)地調(diào)試方案,分系統(tǒng)進(jìn)行,以確保 TBM 性能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),主要包括以下幾個(gè)方面:( 1)支撐系統(tǒng)(2)主推進(jìn)系統(tǒng)(3)輔助推進(jìn)系統(tǒng)(4)刀盤主驅(qū)動(dòng)(5)刀盤輔助驅(qū)動(dòng)(6)管片拼裝(7)豆

13、礫石回填組裝后配套尾部平臺(tái)車 組裝后部平臺(tái)車 組裝卸渣區(qū)平臺(tái)車安裝前部車上通風(fēng)設(shè)備、除塵器組裝安裝設(shè)備平臺(tái)車 4安裝尾部車上給水、排水、高壓供電設(shè)備組裝設(shè)備平臺(tái)車 3安裝設(shè)備車上空氣壓縮機(jī)、變壓器組裝設(shè)備平臺(tái)車 2安裝車上配電柜、 豆礫石注漿系統(tǒng)組裝設(shè)備平臺(tái)車 1安裝車上液壓泵站、 管片運(yùn)送系統(tǒng)安裝連接橋連接橋上設(shè)備、操作室安裝、連接控制電纜將連接橋和后配套連接圖 9-5 后配套組裝流程圖(8)注漿(9)材料運(yùn)輸( 10)通風(fēng)系統(tǒng)( 11)供電系統(tǒng)( 12)通風(fēng)系統(tǒng)( 13)給水排水( 14) PLC程序控制系統(tǒng)( 15)皮帶機(jī)等輔助設(shè)備調(diào)試過(guò)程中,須配備搶修工具、必要的配件等,同時(shí)詳細(xì)記錄各

14、系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù),與制造商提供的設(shè) 計(jì)參數(shù)對(duì)比,對(duì)不相符的項(xiàng)目查找原因并采取相應(yīng)措施,由制造商負(fù)責(zé)確保設(shè)備性能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。- 127 - / 62doc 格式 可編輯9.3 TBM 滑行TBM 由組裝位置到洞口、以及在隧洞出口精品 word. 僅供參考1200m 鉆爆法施工段的通過(guò),將采取相同的滑行的方式。在尾盾拼裝鋼管片,以輔助推進(jìn)油缸頂推鋼管片推動(dòng)整機(jī)向前滑動(dòng),主機(jī)部分在預(yù)埋的滑軌上向前滑動(dòng),后配套走行于鋪設(shè)的鋼軌上;每向前滑行一個(gè)循環(huán)即 1.5m,鋪設(shè)一塊鋼管片,以 12.5m (約 8 個(gè)掘進(jìn)循環(huán))作為一個(gè)完整的滑行工作循環(huán),每個(gè)滑行工作循環(huán)的第一塊鋼管片錨固于洞底,其他鋼管片與第一塊

15、鋼管片順次前后連接,所有鋼管片可以循環(huán)使用;當(dāng)整機(jī)向前滑行約 8 個(gè)循環(huán)后,在連接橋位置鋪設(shè)鋼軌,同時(shí)重新錨固下一個(gè)滑行工作循環(huán)的第一塊鋼管片,并拆除其他鋼管片。9.3.1 滑行準(zhǔn)備工作( 1)加工滑行專用鋼管片,鋼管片結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖 9-6;鋼管片連接耳板預(yù)埋滑軌避讓槽單位: mm圖 9-6 TBM 滑行用鋼管片(2)TBM 進(jìn)洞前, 在洞外組裝及滑行基座上預(yù)埋鋼軌, 在鉆爆法施工段錨固 30 100mm 鋼板作為 TBM滑行時(shí)主機(jī)的滑軌,洞外滑軌位置參見(jiàn)圖 9-3,洞內(nèi)滑軌位置如圖 9-7 所示。(3)檢查 TBM 滑軌,對(duì)損壞、變形的必須修復(fù)。(4)檢查滑軌安裝位置,如不符合要求,必須進(jìn)行調(diào)

16、整。(5)準(zhǔn)備編組列車,滿足滑行期間鋼軌、電纜、風(fēng)水管延伸等需要。(6)清理鉆爆法施工段,確保洞內(nèi)沒(méi)有干涉 TBM 通過(guò)的設(shè)施及雜物。(7)復(fù)核鉆爆法施工段隧洞的軸線誤差。9.3.2 滑行( 1)在洞外組裝基座尾部拱底 TBM 尾盾管片拼裝位置鉆 50mm 孔,孔深 50cm,共兩排,每排 3 個(gè)孔;(2)將鋼管片安裝在 TBM 尾盾位置,用 45400mm 銷子固定在已經(jīng)鉆好的 6 個(gè)孔中;(3)在滑軌上涂抹黃油,以輔助推進(jìn)油缸頂推鋼管片,推動(dòng) TBM 主機(jī)在滑軌上向前滑動(dòng),后配套在鋪設(shè)好的鋼軌上向前行進(jìn);(4)整機(jī)向前移動(dòng)一個(gè)掘進(jìn)行程的距離后,在第一塊鋼管片的前方鋪設(shè)第二塊鋼管片,但拱底部

17、位不 鉆孔,該管片僅在圖 9-7 中位連接耳板上用螺栓與第一塊鋼管片固定,以防止 TBM 前進(jìn)過(guò)程中鋼管片翹曲;(5)第二塊鋼管片鋪設(shè)完畢,再次以輔助推進(jìn)油缸推動(dòng)整機(jī)向前行進(jìn);(6)以此類推,共鋪設(shè) 8 9 塊鋼管片后,連接橋前支架后部將會(huì)有 12.5 13m 的空間,則在此部位鋪設(shè)鋼軌,同時(shí)拆除已經(jīng)鋪設(shè)好的第一塊鋼管片,在盾尾重新鉆孔錨固;- 128 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考滑軌 單位:圖 9-7 鉆爆法施工段預(yù)埋滑軌安裝位置(7)向前推進(jìn)一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)的距離后,將目前最后一塊鋼管片拆除,安裝在尾盾部位,并與剛剛錨固 的該畫性工作循環(huán)的第一塊鋼管片縱向連接;(

18、8)依照上述方法,推動(dòng) TBM 向前行進(jìn),同時(shí)完成TBM 滑行過(guò)程參見(jiàn)圖 9-8。9.3.3 滑行注意事項(xiàng)滑行過(guò)程中需注意以下幾個(gè)方面:( 1)滑行過(guò)程中,需對(duì)主機(jī)及后配套加強(qiáng)巡視,確保 必須派專人負(fù)責(zé)觀察;(2)加強(qiáng) TBM 姿態(tài)控制;(3)控制滑行速度,不可太快;TBM 尾部風(fēng)水管、電纜的延伸。TBM 各部位與洞壁沒(méi)有干涉,特別是刀盤前方,(4)滑行過(guò)程中,相關(guān)部位的人員之間以對(duì)講機(jī)相互聯(lián)系,確保信息暢通;(5)滑行過(guò)程中,刀盤前方負(fù)責(zé)觀察的人員與 TBM 主司機(jī)密切聯(lián)系;- 129 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考主推進(jìn)油缸 撐靴 輔助推進(jìn)油缸步驟一拼裝鋼管片拼

19、裝鋼管片8 7 6 5 4 3 2 1 0刀盤 前盾 伸縮盾 支撐盾 尾盾 連接橋前支架向前滑行輔助推進(jìn)油缸伸出步驟二向前滑行8 7 6 5 4 3 2 1 0輔助推進(jìn)油缸收回步驟三拼裝下一環(huán)鋼管片拼裝鋼管片9 8 7 6 5 4 3 2 1 0向前滑行輔助推進(jìn)油缸伸出步驟四繼續(xù)向前滑行9 8 7 6 5 4 3 2 1 0圖 9-8 TBM 滑行過(guò)程示意圖(6)根據(jù)復(fù)核的鉆爆法施工段隧洞軸線誤差,確定各組主推進(jìn)油缸的行程,確保(7)密切觀察錨固環(huán)鋼管片及其他鋼管片的工作狀態(tài);(8)推進(jìn)過(guò)程中,鋼管片范圍內(nèi)不得站人。9.4 TBM 始發(fā)與試掘進(jìn)9.4.1 始發(fā)與起始環(huán)管片安裝始發(fā)是 TBM 施

20、工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,必須予以高度重視。9.4.1.1 TBM 就位始發(fā)前,復(fù)核 TBM 滑軌,確保滑軌順直,嚴(yán)格控制標(biāo)高、間距及中心線,調(diào)整好TBM 的前進(jìn)方向;TBM 的姿態(tài),主機(jī)軸線應(yīng)該與即將開(kāi)挖的隧洞軸線一致,以保證掘進(jìn)方向準(zhǔn)確。根據(jù)“ TBM 段與鉆爆段接頭大樣” ,由于鉆爆法施工段與 TBM 施工段軸線有偏差,斷面形式也不能滿足 TBM 始發(fā)要求,因此需要進(jìn)行擴(kuò)挖,并且滑軌鋪設(shè)需根據(jù) TBM 姿態(tài)調(diào)整的需要施工, TBM 始發(fā)就位所需空間及滑軌鋪設(shè)參見(jiàn)圖 9-9。調(diào)整后 方位 調(diào)整前 方位段以 米上坡以 米下坡- 130 - / 62doc 格式始發(fā)就位段滑行調(diào)向段可編輯單位:米精品

21、word. 僅供參考圖 9-9 TBM 始發(fā)就位空間示意圖9.4.1.2 鋼管片與負(fù)環(huán)管片拼裝由于從鉆爆法施工段向 TBM 施工段過(guò)渡部分空間狹小,不具備安裝普通反力架的條件,根據(jù)該洞段的工程地質(zhì)條件, TBM 掘進(jìn)將采取雙護(hù)盾模式,因此需要專門加工部分特殊的鋼管片,用以承受始發(fā)時(shí)拼裝 管片的反力。 TBM 始發(fā)就位后,由下向上分塊將鋼管片錨固在洞壁上,將其焊接為一個(gè)整體,確保安裝位 置精確,為負(fù)環(huán)管片的準(zhǔn)確安裝做好準(zhǔn)備。鋼管片為箱型結(jié)構(gòu),沿圓周方向分為五塊,內(nèi)設(shè)筋板,預(yù)留兩 圈交錯(cuò)布置的錨固孔。始發(fā)時(shí)邊掘進(jìn)邊拼裝負(fù)環(huán)混凝土管片,并從左右兩側(cè)加以支撐,確保拼裝精度,為起始環(huán)管片的精確 拼裝創(chuàng)造

22、條件。待 TBM 掘進(jìn) 60m 之后,拆除鋼管片、負(fù)環(huán)混凝土管片以及接口密封。錨固螺栓負(fù)環(huán)管片 鋼管片段 始發(fā)就位段單位:12000預(yù)制混凝土管片現(xiàn)澆混凝土加固鋼管片與負(fù)環(huán)管片的拼裝參見(jiàn)圖 9-10,負(fù)環(huán)管片的加固參見(jiàn)圖 9-11。圖 9-10 鋼管片與負(fù)環(huán)管片拼裝示意圖圖 9-11 負(fù)環(huán)管片加固措施9.4.1.3 起始環(huán)管片拼裝與回填負(fù)環(huán)管片拼裝完畢,從里程 22+965.83 處開(kāi)始拼裝起始環(huán)管片,起始管片應(yīng)準(zhǔn)確定位:定位支撐應(yīng)錨固牢靠,不變形;上下左右對(duì)稱,誤差不大于 1mm;起始環(huán)管片拼裝完成后,需填充豆礫石并注漿,因而制作安裝接口密封,密封結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖 9-12。9.4.1.4 TBM

23、 始發(fā)擴(kuò)挖段斷面恢復(fù)TBM 始發(fā)擴(kuò)挖段鋼管片、負(fù)環(huán)管片及接口密封拆除后,根據(jù) TBM 段與鉆爆段接頭斷面設(shè)計(jì)噴射混凝土- 131 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考予以恢復(fù)。9.4.2 TBM 試掘進(jìn)本標(biāo)段工程采用雙護(hù)盾掘進(jìn)機(jī)施工,試掘進(jìn)長(zhǎng)度為 1000m。在試掘進(jìn)段階段,施工人員必須熟練的掌握掘進(jìn)機(jī)施工的技術(shù)與參數(shù)控制,實(shí)現(xiàn)信息化施工。在施工過(guò)程中,應(yīng)注意研究掘進(jìn)參數(shù)的設(shè)定方法和原 理;掘進(jìn)時(shí)推進(jìn)速度要保持相對(duì)平穩(wěn),控制好每次的糾偏量,為管片拼裝創(chuàng)造良好條件;學(xué)會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)圖 紙及超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果,判斷圍巖類別、巖性、穩(wěn)定性、整體性、抗壓強(qiáng)度等參數(shù),對(duì)掘進(jìn)時(shí)各種設(shè)備操

24、作隔圈墊板開(kāi) 挖 輪 廓前 盾 外 徑合頁(yè)式壓板密封橡膠圈圖 9-12 起始環(huán)管片接口密封示意圖及工程地質(zhì)等技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、統(tǒng)計(jì)和分析,爭(zhēng)取在 1000m 內(nèi)熟練掌握盾構(gòu)機(jī)的操作方法,確定本機(jī)在各種地質(zhì)條件下掘進(jìn)施工的參數(shù)設(shè)定范圍,形成一套相對(duì)完善的施工方法。此階段工作重點(diǎn)如下:( 1)用最短的時(shí)間熟悉掌握掘進(jìn)機(jī)的操作方法、機(jī)械性能,培訓(xùn)合格的設(shè)備操作人員;(2)了解和認(rèn)識(shí)本標(biāo)段工程地質(zhì)條件,掌握本機(jī)在該地質(zhì)條件下的操控方法;(3)熟悉管片拼裝的操作,掌握拼裝質(zhì)量的控制方法,提高拼裝質(zhì)量與速度;(4)通過(guò)試掘進(jìn),掌握本機(jī)在不同圍巖下掘進(jìn)模式與掘進(jìn)參數(shù)的選擇;(5)整合施工組織,使之更加有利于

25、提高施工質(zhì)量與施工速度。9.5 TBM 正常掘進(jìn)9.5.1 TBM 破巖機(jī)理雙護(hù)盾硬巖掘進(jìn)機(jī)使用盤形滾刀,將刀圈的刀刃擠壓楔入巖體進(jìn)行破巖,其破巖形式屬于楔入式滾壓 破碎。刀尖壓入巖體,當(dāng)壓力大于巖石的抗壓強(qiáng)度時(shí),與刀尖接觸部位的巖石被壓碎,在刀尖前形成一壓 碎區(qū),如圖 9-13。壓碎區(qū)向外形成的壓力,使壓碎區(qū)的周邊產(chǎn)生裂紋,裂紋隨壓力增加而擴(kuò)展,直到渣片 形成而剝離,完成一個(gè)成渣過(guò)程。隨刀盤的轉(zhuǎn)動(dòng)和刀具在巖面上繼續(xù)向前滾壓又開(kāi)始下一渣片的形成。刀 盤上的盤形滾刀在破巖掘進(jìn)面上形成同心圓的滾動(dòng)軌跡。刀尖前的巖石被壓碎,碾成細(xì)小的巖粉,而刀尖 兩側(cè)的巖體被剝成一塊塊的渣片。巖渣是一片片形成的,有

26、時(shí)在刀圈的內(nèi)側(cè)形成,有時(shí)是在外側(cè)。軌跡之 間是魚鱗狀凹坑。刀圈滾壓生成的巖渣塊形狀呈中間厚周邊薄的長(zhǎng)片形,近似魚背的形狀。渣塊的大小與 刀間距和切深有關(guān)。- 132 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考刀間距巖片切深圖 9-13 破巖機(jī)理9.5.2 掘進(jìn)雙護(hù)盾掘進(jìn)機(jī)有雙護(hù)盾和單護(hù)盾兩種掘進(jìn)模式,掘進(jìn)施工過(guò)程中,需根據(jù)工程地質(zhì)圖紙、石渣、前序 掘進(jìn)參數(shù)、超前地質(zhì)探測(cè)結(jié)果等,對(duì)掌子面圍巖狀態(tài)作出準(zhǔn)確判斷,據(jù)此選擇相應(yīng)的掘進(jìn)模式及掘進(jìn)參數(shù)。TBM 施工采取三班制,兩班掘進(jìn)一班整備,掘進(jìn)工班每班工作 9 小時(shí),整備工班工作 6 小時(shí),整備工作安排在每天上午。9.5.2.1 掘進(jìn)準(zhǔn)

27、備( 1)接通隧洞內(nèi)的照明。(2)接通洞外開(kāi)閉所和 TBM 主機(jī)變壓器之間的電源。(3)接通 TBM 上變壓器的主開(kāi)關(guān),使變壓器投入使用。然后待變壓器工作平穩(wěn)后,接通二次側(cè)的電源輸出開(kāi)關(guān),檢查 TBM 所需的各種電壓,同時(shí)接通 TBM 及后配套上的照明系統(tǒng)。同時(shí)檢查 TBM 上的漏電監(jiān)測(cè)系統(tǒng),確定接地的絕緣值可以滿足各個(gè)設(shè)備的工作要求。(4)檢查氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)、結(jié)果。確定 TBM 可以進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。(5)確認(rèn)所有燈光、聲音指示元件工作正常。所有調(diào)速旋鈕均在零位。(6)檢查液壓系統(tǒng)的液壓油油位、潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑油位,如有必要馬上添加油料。(7)確認(rèn)給水、通風(fēng)正常。(8)接通

28、TBM 的控制電源,啟動(dòng)液壓動(dòng)力站、通風(fēng)機(jī)、 確定是否啟動(dòng)排水水泵。TBM 自身的給水 (加壓 )水泵。根據(jù)施工條件,(9)確定皮帶機(jī)風(fēng)水電管線延伸等各種輔助施工進(jìn)入掘進(jìn)工況。( 10)檢查測(cè)量導(dǎo)向的儀器工作正常,并提供正確的位置參數(shù)和導(dǎo)向參數(shù)。( 11)根據(jù)測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)提供的 TBM 的位置參數(shù),調(diào)整 TBM 的姿態(tài),確保方向偏差 (水平、垂直、圓 周)在允許誤差范圍內(nèi), 撐緊撐靴達(dá)到滿足掘進(jìn)需要的壓力, 或?qū)⑤o助推進(jìn)油缸頂緊在已經(jīng)安裝好的管片上。9.5.2.2 掘進(jìn)作業(yè)循環(huán)基本步驟( 1)順序啟動(dòng)后配套皮帶機(jī)、主機(jī)皮帶機(jī),并確定運(yùn)轉(zhuǎn)正常。(2)啟動(dòng)掘進(jìn)機(jī)各個(gè)部位的聲電報(bào)警系統(tǒng),提示進(jìn)入工作

29、狀態(tài)。(3)順序啟動(dòng)變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)。- 133 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考(4)啟動(dòng)主軸承的油潤(rùn)滑系統(tǒng)、各個(gè)相對(duì)移動(dòng)部位的潤(rùn)滑系統(tǒng)。并確定各個(gè)潤(rùn)滑系統(tǒng)正常工作。(5)調(diào)整扭矩反作用油缸支撐扭矩支承梁,使刀盤的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩可靠傳遞到支撐護(hù)盾。如巖石不能滿足 支撐護(hù)盾的支撐,利用轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)油缸使油缸旋轉(zhuǎn)一定角度來(lái)產(chǎn)生抵抗刀盤旋轉(zhuǎn)扭矩的圓周力。以上工 作完成后啟動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)并調(diào)整刀盤轉(zhuǎn)速至預(yù)先選定的轉(zhuǎn)速。同時(shí)啟動(dòng)除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)。(6)慢速推進(jìn)刀盤靠緊掌子面,確定刀盤已經(jīng)靠緊掌子面后選擇合適的推進(jìn)速度進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。在刀 盤和巖石表面接觸之前啟動(dòng)刀盤噴水系統(tǒng)對(duì)巖石噴水(在土層地段

30、施工時(shí),不進(jìn)行噴水,避免破壞土層的 穩(wěn)定) 。(7)時(shí)刻監(jiān)控 TBM 掘進(jìn)時(shí)各種參數(shù)的變化、石渣狀態(tài)等。掘進(jìn)時(shí)根據(jù) TBM 的掘進(jìn)參數(shù)和預(yù)計(jì)的前方圍巖的情況選擇適當(dāng)?shù)木蜻M(jìn)參數(shù),包括刀盤轉(zhuǎn)速、推進(jìn)力、驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)頻率、推進(jìn)速度、皮帶機(jī)轉(zhuǎn)速等。 并根據(jù)圍巖的狀況變化及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整。如圍巖滿足雙護(hù)盾掘進(jìn)模式的要求,采取雙護(hù)盾掘進(jìn)方式,掘進(jìn)和管片安裝、豆礫石回填、注漿、鋼 軌鋪設(shè)等同時(shí)進(jìn)行;如圍巖狀況較差,不能滿足雙護(hù)盾掘進(jìn)模式的條件,則采取單護(hù)盾掘進(jìn)方式,掘進(jìn)施 工和管片安裝不能同時(shí)進(jìn)行,安裝完管片后,利用輔助推進(jìn)油缸完成一個(gè)循環(huán)推進(jìn)作業(yè)后再進(jìn)行管片安裝。(8)掘進(jìn)至行程結(jié)束后,停止推進(jìn)并將刀盤后退

31、約 3 5cm,順序停止刀盤噴水、刀盤旋轉(zhuǎn)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、皮帶機(jī)。(9)伸出前護(hù)盾液壓支撐機(jī)構(gòu)并撐緊,推進(jìn)油缸拖動(dòng)支撐盾前移、拖拉后配套到位,完成換步,重復(fù) 掘進(jìn)準(zhǔn)備工作,準(zhǔn)備開(kāi)始下一掘進(jìn)行程。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)采用單護(hù)盾形式掘進(jìn)時(shí),支撐護(hù)盾和后配套的前移通過(guò) 推進(jìn)油缸和輔助推進(jìn)油缸共同作用完成。9.5.2.3 雙護(hù)盾模式掘進(jìn)雙護(hù)盾模式掘進(jìn)是指在硬巖條件下的隧洞開(kāi)挖時(shí), TBM 依靠支撐盾上的支撐靴支撐在洞壁上,掘進(jìn)的同時(shí)可完成在尾盾拼裝管片、豆礫石回填等作業(yè)。9.5.2.3.1 雙護(hù)盾模式掘進(jìn)步驟雙護(hù)盾模式掘進(jìn)作業(yè)循環(huán)主要分為兩個(gè)階段:第一階段,換步與調(diào)向。掘進(jìn)行程完成之后,停止推進(jìn)、停止刀盤旋轉(zhuǎn),收回?fù)?/p>

32、靴油缸,刀盤底部支 撐于洞底,主推進(jìn)油缸收回帶動(dòng)支撐盾向前移動(dòng),輔助推進(jìn)油缸撐緊已拼裝好的管片;當(dāng)支撐盾到達(dá)預(yù)定位置時(shí),調(diào)整各位置推進(jìn)油缸以調(diào)整掘進(jìn)方向,待 TBM 方向調(diào)整完成后,撐靴再次撐緊洞壁,換步完成。第二階段,掘進(jìn)的同時(shí)拼裝管片。推進(jìn)油缸推動(dòng)旋轉(zhuǎn)的刀盤向前掘進(jìn) 1.5m,掘進(jìn)反力傳遞到撐緊于洞 壁的撐靴,出渣列車停放于后配套區(qū)域,刀盤切削下來(lái)的石渣通過(guò)主機(jī)皮帶機(jī)、后配套皮帶機(jī)卸入渣車。與此同時(shí),實(shí)施拼裝預(yù)制混凝土管片,回填豆礫石、灌漿等作業(yè)。9.5.2.3.2 雙護(hù)盾模式掘進(jìn)流程雙護(hù)盾模式下掘進(jìn)的工藝流程如圖 9-14 所示。( 1)判斷掌子面圍巖狀態(tài)。根據(jù)工程地質(zhì)圖紙,參考上一循環(huán)

33、掘進(jìn)參數(shù)、石渣狀態(tài)判定掌子面圍巖狀 況,通常可據(jù)此斷定前方圍巖的整體性、巖性、發(fā)育程度、含水量等。如有必要,可采用超前地質(zhì)探測(cè),進(jìn)一步確定前方圍巖狀態(tài)。本 TBM 配備了兩套超前地質(zhì)探測(cè)裝置,分別可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)前方 150m 、 30m 范圍內(nèi)圍巖地質(zhì)情況。(2)換步、調(diào)向。換步調(diào)向操作如前所述, TBM 主司機(jī)應(yīng)該在換步過(guò)程中,根據(jù)測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)所顯示的上一循環(huán)結(jié)束時(shí) TBM 的方位, 本掘進(jìn)循環(huán)調(diào)向參考值調(diào)整 TBM 的姿態(tài), 確保掘進(jìn)方向控制在允許的范圍之內(nèi)。- 134 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考(3)選擇掘進(jìn)參數(shù)。根據(jù)判定的掌子面的圍巖狀態(tài),選擇推力、撐靴壓力

34、、刀盤轉(zhuǎn)速等掘進(jìn)參數(shù)。(4)掘進(jìn)及拼裝管片。掘進(jìn)過(guò)程中結(jié)合實(shí)際掘進(jìn)參數(shù)的變化判斷圍巖的變化,適時(shí)適當(dāng)調(diào)整,同時(shí)結(jié) 合施工經(jīng)驗(yàn)達(dá)到掘進(jìn)參數(shù)與圍巖狀況的最佳匹配。9.5.2.4 單護(hù)盾模式掘進(jìn)單護(hù)盾模式掘進(jìn)是指在 回(不再撐緊洞壁) ,主推進(jìn) 體動(dòng)作, 掘進(jìn)過(guò)程中輔助推進(jìn) 力, TBM 掘進(jìn)時(shí)無(wú)法拼裝管 進(jìn), 待管片拼裝及換步調(diào)向等9.5.2.4.1 單護(hù)盾模式掘單護(hù)盾模式下的掘進(jìn)作第一階段, 調(diào)向。 上一循 此時(shí)輔助推進(jìn)油缸已經(jīng)收回, 進(jìn)油缸, 使主機(jī)以刀盤底部接 旋轉(zhuǎn),從而調(diào)整 TBM 掘進(jìn)方第二階段, 掘進(jìn)。 輔助推 掘進(jìn)反力傳遞到拼裝好的管 切削下來(lái)的石渣通過(guò)主機(jī)皮 時(shí), 實(shí)施回填豆礫石、

35、 灌漿等第三階段,拼裝管片與9.5.2.4.2 單護(hù)盾模式單護(hù)盾模式下掘進(jìn)的工單護(hù)盾模式適用于軟弱 應(yīng)嚴(yán)格按照工藝流程與施組 積極采取加固、固結(jié)灌漿等 速、安全地通過(guò)。9.5.2.5 出渣運(yùn)輸TBM 施工的掘進(jìn)施工 渣通過(guò)皮帶機(jī)卸到停放在后 移動(dòng)使石渣均勻卸到各節(jié)車編組列車?yán)?35t 變頻 機(jī),將石渣卸到渣場(chǎng)。9.5.2.6 停機(jī)TBM 施工的過(guò)程中, 經(jīng)硫化、刀具的檢查更換、處TBM 掘進(jìn)的作業(yè)。 停機(jī)的操是是超前處理判斷掌子面圍巖狀態(tài)決定是否超前處理否軟巖條件下的隧洞開(kāi)挖時(shí),撐靴全部收 油缸也收回,前盾和支撐盾作為一個(gè)整 油缸頂緊已經(jīng)拼裝好的管片提供推進(jìn) 片,只能在掘進(jìn)行程完成之后,停止

36、掘工序完成后,方可繼續(xù)掘進(jìn)。進(jìn)步驟業(yè)循環(huán)可分為三個(gè)階段:環(huán)管片拼裝完成之后, 開(kāi)始本循環(huán)作業(yè), 也就是換步已經(jīng)完成。通過(guò)調(diào)整輔助推 觸洞底的部位作支點(diǎn)在水平和豎直方向 向。進(jìn)油缸推動(dòng)旋轉(zhuǎn)的刀盤向前掘進(jìn) 1.5m, 片,出渣列車停放于后配套區(qū)域,刀盤 帶機(jī)、后配套皮帶機(jī)卸入渣車。與此同 作業(yè)。換步。伸出前穩(wěn)定器固定前盾收縮撐靴油缸,收回?fù)窝ナ湛s主推進(jìn)油缸,支撐盾前移,同時(shí)拖動(dòng)后配套前移撐靴再次撐緊洞壁收回前穩(wěn)定器利用主推進(jìn)油缸調(diào)整掘進(jìn)方向是判斷前序工作是否為連續(xù)掘進(jìn)否啟動(dòng)后配套皮帶機(jī)啟動(dòng)主機(jī)皮帶機(jī)啟動(dòng)刀盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)主推進(jìn)油缸,開(kāi)始掘進(jìn)掘進(jìn)拼裝 豆礫石 回填管片 回填 注漿出渣掘進(jìn)行程完成,停止

37、推進(jìn)并利 用推進(jìn)油缸將刀盤退回 2-3豆礫石 回填判斷掌子面圍巖狀態(tài)是決定是否超前處理停止刀盤旋轉(zhuǎn)超前處理本掘進(jìn)循環(huán)完成,記錄主機(jī)方位 利用輔助推進(jìn)油缸調(diào)整掘進(jìn)方向否啟動(dòng)配定套是皮否帶繼機(jī)續(xù)掘進(jìn)啟動(dòng)主機(jī)皮帶機(jī)否皮帶上無(wú)石渣后停止主機(jī)皮帶機(jī)啟動(dòng)刀盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)皮帶上無(wú)石渣后停止后配套皮帶機(jī)啟動(dòng)主推進(jìn)油缸,開(kāi)始掘進(jìn)實(shí)施其他作業(yè)或停機(jī)圖 9-14掘進(jìn)雙護(hù)模式漿進(jìn)工渣流程停止刀盤旋轉(zhuǎn)本掘進(jìn)循環(huán)完成,記錄主機(jī)方位掘進(jìn)行程完成,停止推進(jìn)并利用推進(jìn)油缸將刀盤退回 2-3停止刀盤旋轉(zhuǎn)本掘進(jìn)循環(huán)完成,記錄主機(jī)方位掘進(jìn)流程藝流程如圖 9-15 所示。圍巖、斷層破碎帶等地質(zhì)洞段,因而 要求施工,加強(qiáng)超前地質(zhì)探測(cè)預(yù)報(bào),技

38、術(shù)措施,最大程度的保證 TBM 快和出渣運(yùn)輸同時(shí)進(jìn)行,刀盤開(kāi)挖的石 配套上的渣車內(nèi),礦車通過(guò)牽引機(jī)車 內(nèi)。電動(dòng)機(jī)車牽引出洞,到達(dá)卸渣翻車拼裝管片,同時(shí) 也完成了換步?jīng)Q定是否繼續(xù)掘進(jìn)皮帶上無(wú)石渣后 停止主機(jī)皮帶機(jī)皮帶上無(wú)石渣后停 止后配套皮帶機(jī)- 135 - / 62doc 格式 可編輯 否實(shí)施其他作業(yè)或停機(jī)常會(huì)需要停機(jī),如連續(xù)皮帶機(jī)皮帶的 理 不 良 的 地 質(zhì) 等 情 況 會(huì) 需 要 停 止作如下:圖 9-15 單護(hù)盾模式掘進(jìn)工藝流程精品 word. 僅供參考( 1)如當(dāng)時(shí)正進(jìn)行掘進(jìn)施工,就必須按操作的規(guī)程順序停止推進(jìn)、后退刀盤、停止刀盤噴水、停止刀 盤旋轉(zhuǎn)、停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)、順序停止隨機(jī)皮帶和

39、連續(xù)皮帶機(jī)。在此情況下一定注意將所有皮帶上的石渣輸送 完畢后才能停止皮帶機(jī)。(2)如果需要較長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī),在完成上述步驟后,依次停止除塵、給水、通風(fēng)系統(tǒng)。(3)根據(jù)施工的需要啟動(dòng)施工所需的設(shè)備進(jìn)行作業(yè)。9.5.2.7 掘進(jìn)中的注意事項(xiàng)TBM 掘進(jìn)過(guò)程中,所有的輔助作業(yè)都必須從屬于主機(jī)的掘進(jìn),除特別情況下不能影響掘進(jìn)的作業(yè)。( 1)合理安排車輛調(diào)度,確保施工用料包括管片、注漿料、豆礫石等及時(shí)運(yùn)送到施工地點(diǎn)。(2)特殊材料的運(yùn)輸(如風(fēng)管的儲(chǔ)藏筒、鋼軌)要根據(jù)洞內(nèi)的安排快進(jìn)快出。(3)出現(xiàn)不良地質(zhì)條件時(shí),嚴(yán)格按 TBM 操作技術(shù)要求執(zhí)行,不能因急于施工而造成掘進(jìn)機(jī)的損傷。(4)掘進(jìn)機(jī)設(shè)備如電氣設(shè)備、

40、液壓設(shè)備、管片安裝設(shè)備等必須由經(jīng)培訓(xùn)合格的專人進(jìn)行操作。(5)施工中要嚴(yán)格遵守 TBM 的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)定,不能進(jìn)行盲目的操作施工。(6)施工中一定注意電器設(shè)施、液壓設(shè)備防水防火,電氣控制裝置防水的同時(shí)還必須有防塵措施。(7)有害氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警時(shí),必須立即啟動(dòng)瓦斯洞段施工預(yù)案,確保人員、設(shè)備及施工生產(chǎn)的安全。9.5.3 TBM 施工速度的影響因素TBM 施工速度的影響因素包括以下五個(gè)方面 :( 1)地質(zhì)因素:圍巖類別、礦物成分、巖體抗壓與抗剪強(qiáng)度、圍巖硬度、地應(yīng)力、涌水、有害氣體等。(2) TBM 的選型:根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、工期、環(huán)保等方面的要求,合理選擇 TBM 主機(jī)及其附屬設(shè)備的技術(shù)參

41、數(shù)。(3)配套設(shè)備與設(shè)施:根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),出渣運(yùn)輸、風(fēng)水電供應(yīng)等方面對(duì) TBM 掘進(jìn)的影響不可忽視,需要予以高度重視。(4)掘進(jìn)、整備人員的技術(shù)水平:在確保設(shè)備狀況良好的前提下,合理選擇掘進(jìn)參數(shù),才能提高施工 速度。(5)組織管理:施組設(shè)計(jì)與實(shí)施、物料供應(yīng)、技術(shù)支持、調(diào)度等環(huán)節(jié),也要給予充分重視,否則也將 直接影響施工速度。9.5.4 不同圍巖類型中掘進(jìn)參數(shù)選擇9.5.4.1 類圍巖II 類圍巖屬硬巖,在圍巖節(jié)理不發(fā)育,整體性、穩(wěn)定性較好地段,以推力接近刀盤額定推力時(shí)相匹配的 推進(jìn)速度推進(jìn),可達(dá)到較高的施工速度。TBM 施工段 II 類圍巖總長(zhǎng) 6697.83m,占隧洞總長(zhǎng)的 33%, 主要是厚

42、層狀結(jié)構(gòu), 以花崗片麻巖、 石英片巖、石英巖為主,巖石堅(jiān)硬,對(duì)刀具磨損較為嚴(yán)重,埋深較大,大部分在 700m 以上,可能存在巖爆。在此類圍巖段,以較高的推力和較高的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行掘進(jìn)施工。但在巖爆地段,推進(jìn)速度不宜過(guò)大,須加 強(qiáng)刀盤噴水,密切注意刀盤驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)電流變化,防止刀盤前部會(huì)有大塊巖塊爆出卡滯刀盤,從而導(dǎo)致 過(guò)載而停機(jī)。必要時(shí)啟動(dòng)巖爆洞段施工預(yù)案。- 136 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考9.5.4.2 類圍巖類圍巖總長(zhǎng)為 4171.4m,占隧洞總長(zhǎng)的 21%,主要是泥巖、礫巖互層夾煤線、砂巖等,以層狀結(jié)構(gòu)為主, 包含少量為碎裂結(jié)構(gòu), 局部有小斷層。 圍巖硬度不

43、大, 其整體性和穩(wěn)定性也比較好, 較適合雙護(hù)盾 TBM掘進(jìn)。在該圍巖洞段掘進(jìn),推進(jìn)速度的可選范圍較大,這時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況選擇一最佳掘進(jìn)速度范圍,既保 證掘進(jìn)速度,又可減小對(duì)圍巖的擾動(dòng),達(dá)到既提高純掘進(jìn)速度又能減少刀具損耗。9.5.4.3 、類圍巖、類圍巖總長(zhǎng) 9096.6m,占隧洞總長(zhǎng)的 46%,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,包括塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、破碎結(jié)構(gòu)、破碎層狀等,有較大斷層,受斷層破碎帶影響洞段較多;主要是砂礫巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖夾砂巖、砂質(zhì)結(jié) 晶灰?guī)r,大部分屬于軟弱圍巖。在此類圍巖段,除選擇適當(dāng)?shù)耐七M(jìn)速度外,選擇合適的刀盤轉(zhuǎn)速也至關(guān)重要。在、類圍巖洞段掘 進(jìn)遇到塌方、涌水的可能性較大,為減小對(duì)巖體的破壞

44、,常采用較低的刀盤轉(zhuǎn)速,同時(shí)推進(jìn)速度不宜過(guò)高, 原因如下:( 1)采用刀盤低轉(zhuǎn)速時(shí),刀盤對(duì)周邊巖石的擾動(dòng)較小,利于減少坍塌。(2)撐靴支撐效果不好,推進(jìn)反力有時(shí)需要通過(guò)輔助推進(jìn)系統(tǒng)傳遞到管片實(shí)現(xiàn)。推進(jìn)速度不宜過(guò)高, 避免對(duì)管片襯砌造成不利影響。(3)因圍巖軟弱,易發(fā)生坍塌,掘進(jìn)機(jī)皮帶上石渣會(huì)急劇增多,如果掘進(jìn)速度過(guò)快,可能出現(xiàn)皮帶超 載而停機(jī)。9.5.5 軸線控制TBM 上配備有激光導(dǎo)向裝置,激光發(fā)射器安裝在已經(jīng)完成的隧洞洞壁上,接收器安裝于 TBM 主機(jī)上。將經(jīng)測(cè)量得到的位置參數(shù)輸入到發(fā)射器自身的計(jì)算單元,以使發(fā)射器按照隧洞掘進(jìn)的正確方向確定激光束 的方向并發(fā)射到接收器,當(dāng)它接收到激光束后,

45、就可以根據(jù)激光在接收器上的入射角度、反射距離確定機(jī)器的位置參數(shù)數(shù)據(jù)。所有的位置數(shù)據(jù)都集中到安裝在 TBM 控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī),經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算顯示到控制室的顯示屏上。操作人員根據(jù)顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行 TBM 的方向調(diào)整。( 1) TBM 掘進(jìn)時(shí)或掘進(jìn)行程結(jié)束時(shí)可以進(jìn)行掘進(jìn)方向的調(diào)整,首先利用確定掘進(jìn)當(dāng)前位置的上下、 左右、 圓周方向的偏差和 TBM 當(dāng)前的位置狀況,的位置和偏差。(2)根據(jù)顯示在監(jiān)視屏上的數(shù)據(jù),及時(shí)調(diào)整 TBM 刀盤的方位。TBM 上的測(cè)量和導(dǎo)向裝置,預(yù)測(cè)并顯示掘進(jìn)循環(huán)結(jié)束時(shí) TBM(3)掘進(jìn)方向的調(diào)整可以在掘進(jìn)一個(gè)行程結(jié)束后在換步的過(guò)程中進(jìn)行,也可以根據(jù)需要在掘進(jìn)過(guò)程中 調(diào)整。但必須

46、根據(jù)技術(shù)要求嚴(yán)格控制調(diào)整幅度,避免對(duì)刀盤邊緣的刀具和出渣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生大的沖擊,造成刀 具和出渣機(jī)構(gòu)的損傷。9.5.6 擴(kuò)挖本次所選 TBM 的擴(kuò)挖方式有以下兩種,根據(jù)擴(kuò)挖量選用。9.5.6.1 邊刀加墊片擴(kuò)挖法正常情況下, TBM 刀盤上安裝有 2 把邊刀,在進(jìn)行擴(kuò)挖施工時(shí)在邊刀刀座與滾刀之間增加墊片,以達(dá)到擴(kuò)挖的目的。此種方法擴(kuò)挖量較小,約為 2030mm 。9.5.6.2 安裝備用邊刀擴(kuò)挖法- 137 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考為應(yīng)對(duì)不良地質(zhì)可能需要增加擴(kuò)挖范圍, 所選 TBM 刀盤預(yù)留兩個(gè)額外的邊刀安裝孔, 正常掘進(jìn)過(guò)程中,該孔以鋼板封堵,必要時(shí),拆除鋼板,安

47、裝邊刀。這樣可以達(dá)到較大的擴(kuò)挖范圍,提高本機(jī)適應(yīng)能力。9.5.6.3 擴(kuò)挖施工過(guò)程在進(jìn)行擴(kuò)挖施工時(shí),首先將刀盤適當(dāng)后退,在已經(jīng)開(kāi)挖的掌子面洞壁處進(jìn)行小型的爆破,爆破出拆除 邊刀并重新安裝刀具的空間,安裝擴(kuò)挖施工的刀具。利用變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)緩慢啟動(dòng)刀盤,利用新安裝的刀具擴(kuò)挖洞壁,擴(kuò)挖完成后開(kāi)始進(jìn)行推進(jìn)作業(yè),完成 需要擴(kuò)挖的洞室。擴(kuò)挖施工時(shí)要注意啟動(dòng)和推進(jìn)作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照擴(kuò)挖施工程序進(jìn)行,避免啟動(dòng)過(guò)猛或推進(jìn)過(guò)快造成新安 裝刀具的損壞。9.5.6.4 所配置擴(kuò)挖法的優(yōu)點(diǎn)上述兩種擴(kuò)挖方法,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低、刀具種類少、擴(kuò)挖范圍大、適應(yīng)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單等優(yōu) 點(diǎn)。9.6 管片安裝、豆礫石回填與注漿9.6.1

48、 管片拼裝管片安裝是本標(biāo)段 TBM 施工的重要環(huán)節(jié), 管片作為永久性襯砌, 其安裝質(zhì)量好壞直接關(guān)系到成洞質(zhì)量。雙護(hù)盾掘進(jìn)模式下, TBM 開(kāi)挖和管片安裝這兩種施工活動(dòng)同時(shí)進(jìn)行,單護(hù)盾掘進(jìn)模式下,掘進(jìn)與管片拼裝交替進(jìn)行。管片拼裝流程圖參見(jiàn)圖 9-15。( 1)管片拼裝順序:由下部開(kāi)始,先裝最底部 A 型管片,再對(duì)稱安裝另兩塊 A 型管片,之后拼裝 B、C 型管片,最后裝 D 型管片。(2) TBM 操作人員要精心操作輔助千斤頂,精確控制其伸縮,使 TBM 不后退、不變坡、不變向,與管片操作人員密切配合。(3)拼裝封口成環(huán)的 D 型管片之前,需檢查已拼裝管片的開(kāi)口尺寸,要求略大于 D 型管片尺寸。

49、(4) D 型管片安裝前,應(yīng)對(duì)止水條表面進(jìn)行潤(rùn)滑處理以減小摩擦,避免止水條拉斷或由于角部止水條 嚴(yán)重?cái)D壓和拉伸而影響角部防水。安裝時(shí)先徑向插入 2 3,調(diào)整位置后緩慢縱向頂推到位。(5)管片拼裝過(guò)程中,只回縮要拼裝管片部位的推進(jìn)油缸,管片塊安裝到位后緊固好螺栓,將回縮的 油缸頂緊管片后方可移開(kāi)管片安裝機(jī),然后進(jìn)行下一塊管片的拼裝。(6)管片拼裝過(guò)程中使用可以設(shè)定扭矩的風(fēng)動(dòng)扳手緊固連接螺栓,以提高效率并保證緊固扭矩。(7)作圓環(huán)校正,并全面檢查所有縱向螺栓,及時(shí)進(jìn)行復(fù)緊,擰緊至規(guī)定扭矩。(8)TBM 掘進(jìn)的同時(shí)擰緊將出工作車架的環(huán)向螺栓。對(duì)最后幾環(huán)管片的總喚醒螺栓應(yīng)使用規(guī)定的長(zhǎng)柄 扳手予以擰緊或

50、按照扭矩要求調(diào)高風(fēng)動(dòng)扳手的緊固扭矩。(9)拼裝過(guò)程中要保持已成環(huán)管片環(huán)面及拼裝管片各個(gè)面的清潔。( 10)拼裝過(guò)程中如遇有輕微損壞的管片,應(yīng)及時(shí)用規(guī)定的材料按照規(guī)定的工藝修補(bǔ),損壞超標(biāo)的應(yīng) 該進(jìn)行調(diào)換。9.6.2 管片拼裝后的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)( 1)管片無(wú)貫穿裂縫,無(wú)大于 0.3mm 寬度的裂縫及混凝土剝落現(xiàn)象。- 138 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考(2)圓環(huán)水平直徑與垂直直徑允許偏差: 3(圓環(huán)水平直徑與垂直直徑的差- 139 - / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考圖 9-16 管片拼裝流程圖140 / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅

51、供參考值是指拼裝成環(huán)后的測(cè)量值的差值) 。(3)各環(huán)向及縱向螺栓必須全部安裝并緊固至規(guī)定扭矩。(4)縱、環(huán)縫錯(cuò)臺(tái)誤差 2mm 。(5)縱、環(huán)縫間隙 2mm 。9.6.3 管片拼裝后的表面處理管片內(nèi)表面平整度除滿足管片制作精度要求和管片安裝縱環(huán)縫錯(cuò)臺(tái)誤差要求外,需對(duì)內(nèi)表面連接螺栓 孔、灌漿孔采用 C30 預(yù)縮砂漿回填抹平,對(duì)施工中殘留在管片內(nèi)表面上的硬結(jié)漿液進(jìn)行清除、打磨平整處理。大于要求的縱環(huán)縫錯(cuò)臺(tái)按 1: 5 坡度處理。9.6.4 豆礫石回填和灌漿預(yù)制混凝土管片安裝后管片與圍巖之間縫隙填充豆礫石并灌注水泥漿,灌漿結(jié)石強(qiáng)度等級(jí)為 C20。9.6.4.1 豆礫石填料與灌漿材料( 1)豆礫石填料應(yīng)

52、是經(jīng)過(guò)篩選、清洗干凈和堅(jiān)固的專用骨料,粒徑 5 10mm,應(yīng)使其有符合要求的適當(dāng)級(jí)配,并在灌注時(shí)保持濕潤(rùn)。(2)水泥:根據(jù)監(jiān)理人指示選用水泥,其標(biāo)號(hào)不低于 象,出廠期不超過(guò)三個(gè)月。(3)灌漿用水應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定,拌漿水的溫度不高于425#,符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),不存在受潮結(jié)塊現(xiàn)40。9.6.4.2 豆礫石回填用編組列車將豆礫石運(yùn)輸?shù)蕉磧?nèi),并將其貯入安裝于后配套系統(tǒng)的布料器內(nèi),這樣無(wú)論編組列車是否 停放于后配套區(qū)域,都可以利用平衡布料器內(nèi)貯放的豆礫石進(jìn)行回填作業(yè)。運(yùn)輸至洞內(nèi)的豆礫石必須水洗,回填時(shí)保持濕潤(rùn),這樣既保證了豆礫石的通透性,又可減少動(dòng)中的揚(yáng) 塵。用豆礫石輸送機(jī)將豆礫石從布料器送入風(fēng)泵, 風(fēng)

53、泵將以 0.20.3MPa 的壓力將豆礫石通過(guò)預(yù)留于管片上的注漿孔吹入管片與圍巖之間的空隙。豆礫石回填首先從左右側(cè)拱的預(yù)留空開(kāi)始,目的主要是充填地宮的空隙;之后從頂拱的兩邊的孔開(kāi)始, 直到側(cè)拱的孔內(nèi)有豆礫石相繼流出,則暫時(shí)封堵,頂拱上兩孔噴不進(jìn)豆礫石時(shí),則斷定底拱和側(cè)拱回填完 畢,最后在滯后次頂拱 5 環(huán)左右,開(kāi)始噴頂拱的中孔,以達(dá)到完全填充的目的。9.6.4.3 回填灌漿( 1)回填灌漿按照監(jiān)理人的指示,按照環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密的原則進(jìn)行。計(jì)劃每隔 20 環(huán)設(shè)封閉環(huán),作為一個(gè)注漿單元,如果監(jiān)理人另有指示則按照監(jiān)理人的指示施工。封閉環(huán)的回填灌漿漿液如需加入速凝 劑,需經(jīng)監(jiān)理人同意,并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

54、確定摻量,其摻量必須經(jīng)過(guò)監(jiān)理人批準(zhǔn)。在、類圍巖管片安裝 完成后及時(shí)進(jìn)行灌漿作業(yè)。(2)回填灌漿的壓力控制在 0.2 0.3MPa。(3)豆礫石灌漿在豆礫石回填后按照灌漿單元施作,灌漿順序?yàn)橄鹊坠?、再邊拱、后頂拱。?)在規(guī)定的壓力下,灌漿孔停止吸漿后,繼續(xù)灌注 5min 即可結(jié)束。灌漿的記錄使用灌漿設(shè)備配置的自動(dòng)灌漿記錄儀,可自動(dòng)跟蹤記錄灌漿壓力、出漿流量、水泥重量以及外加劑的摻量等相關(guān)參數(shù),這樣141 / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考可使灌漿工作得到有效的控制。(5)遇有圍巖塌陷、涌水等不良地質(zhì)洞段,則啟動(dòng)相應(yīng)的施工預(yù)案,并報(bào)送監(jiān)理批準(zhǔn)后實(shí)施。(6)灌漿結(jié)束后后,應(yīng)排除

55、管片灌漿孔內(nèi)的積水和污物,采用濃漿封堵密實(shí),并將孔口壓抹平整。9.6.4.4 管片豆礫石灌漿質(zhì)量檢查質(zhì)量檢查在該部位灌漿結(jié)束 7 天后進(jìn)行。灌漿結(jié)束后,承包人將灌漿記錄及有關(guān)資料提交監(jiān)理人,以便確定檢查孔位置。根據(jù)招標(biāo)文件,采用鉆孔注漿法進(jìn)行回填灌漿質(zhì)量檢查,向孔內(nèi)注入水灰比為 2: 1 的漿液,在規(guī)定壓力下,初始 10min 內(nèi)注入量不超過(guò) 10L 即為合格。否則按監(jiān)理人指示或批準(zhǔn)的措施進(jìn)行處理。9.7 固結(jié)灌漿水泥固結(jié)灌漿適用的范圍為隧洞堵水或斷層破碎帶處理而采用固結(jié)灌漿,水工建筑物結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)等。9.7.1 灌漿材料要求( 1)灌漿用水泥必須符合規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),不得使用受潮結(jié)塊的水泥,水泥

56、不應(yīng)存放過(guò)久,出廠期超 過(guò) 3 個(gè)月的水泥不應(yīng)使用;(2)灌漿用水應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定,拌漿水的溫度不得高于 40。(3)經(jīng)監(jiān)理人批準(zhǔn),承包人可在水泥漿液中摻入砂、水玻璃等摻合料。各種摻合料質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范規(guī) 定,其摻入量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定,試驗(yàn)成果報(bào)送監(jiān)理人。(4)經(jīng)監(jiān)理人批準(zhǔn),承包人可在水泥漿液中摻入速凝劑、減水劑、穩(wěn)定劑以及監(jiān)理人指示或批準(zhǔn)的其 他外加劑。各種外加劑的質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定,其最優(yōu)摻量應(yīng)通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)確定,試驗(yàn)成 果報(bào)送監(jiān)理人。所有能溶于水的外加劑應(yīng)以水溶液狀態(tài)加入。(5)純水泥漿的配比:水灰比 0.6: 1 1: 1,可加入適量的速凝劑。水泥水玻璃雙液漿的配比:水泥漿與水玻

57、璃漿液體積比 1: 0.3 1: 1,凝膠時(shí)間 13 分鐘。9.7.2 鉆孔與灌漿設(shè)備9.7.2.1 鉆孔設(shè)備( 1)使用風(fēng)鉆進(jìn)行固結(jié)灌漿孔的鉆孔工作;(2)根據(jù)工程地質(zhì)條件選用鉆機(jī)和鉆頭,鉆頭采用金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭;(3)采用 TBM 附屬的空壓機(jī)或(4)在 TBM 給水管路上每隔約 給水壓力。9.7.2.2 固結(jié)灌漿設(shè)備( 1)采用 KBY-50/70注漿泵;20m3 電動(dòng)空壓機(jī);50m 安裝閥門,給鉆孔提供用水,設(shè)置移動(dòng)式水箱和水泵,以便提高(2)配置 MS-400 漿液攪拌機(jī),其攪拌能力與注漿泵排量相適應(yīng),能夠?qū)崿F(xiàn)均勻、連續(xù)制漿;(3)配備足夠的灌漿管路,選用合格的壓力表,并在使

58、用前對(duì)壓力表進(jìn)行標(biāo)定;(4)采用性能可靠的灌漿賽,并易于安裝和拆卸;142 / 62doc 格式 可編輯精品 word. 僅供參考(5)配備足夠的灌漿設(shè)備、儀器、儀表,保證電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備的正常工作。9.7.3 鉆孔( 1)鉆孔前按照設(shè)計(jì)及鉆機(jī)所在位置,計(jì)算出各鉆孔在工作面上的坐標(biāo),用經(jīng)緯儀放出灌漿孔的準(zhǔn)確 位置,固定鉆機(jī),保證鉆桿中心線與設(shè)計(jì)灌漿孔中心線相吻合,鉆機(jī)安裝應(yīng)平整穩(wěn)固,在鉆孔過(guò)程中也要 及時(shí)檢查校正鉆桿方向。灌漿孔的孔底偏差應(yīng)不大于孔深的 1/40,或符合施工圖紙規(guī)定。(2)鉆孔完畢后安裝孔口管,孔口管是一端焊接有法蘭盤的鋼管,長(zhǎng)度根據(jù)需要確定??卓诠艿淖饔?是測(cè)量鉆孔出水壓力及涌水

59、量,安裝灌漿栓塞。全部灌漿鉆孔均需安裝孔口管??卓诠艿陌惭b方法:安裝 孔口管前,現(xiàn)在鋼管上纏繞麻絲,用鉆機(jī)強(qiáng)力推入孔中并用膨脹螺栓加固,以免測(cè)量水壓或灌漿室鋼管沖 出孔外,影響灌漿和危及人身安全。鉆孔施工注意事項(xiàng):( 1)灌漿孔的開(kāi)孔孔位應(yīng)征的監(jiān)理人同意,并記錄實(shí)際孔位;(2)鉆機(jī)安裝平穩(wěn),鉆空前按照監(jiān)理人的指示埋設(shè)孔口管,鉆孔方向應(yīng)按照要求確定,鉆孔必須保證 孔向準(zhǔn)確;(3)鉆孔順序應(yīng)按照監(jiān)理人指示的灌漿程序分序分段進(jìn)行;(4)鉆孔的孔底偏差不大于 1/40 孔深。9.7.4 鉆孔沖洗和壓水試驗(yàn)灌漿前應(yīng)按監(jiān)理人的指示對(duì)所有灌漿孔(段)進(jìn)行裂隙沖洗和壓水試驗(yàn);9.7.4.1 鉆孔沖洗( 1)根

60、據(jù)監(jiān)理人指示進(jìn)行沖洗,采取風(fēng)水聯(lián)合沖洗或用導(dǎo)管通入大流量的水流,從孔底向孔外沖洗的 方法進(jìn)行沖洗;(2)沖洗水壓為 80%灌漿壓力,壓力超過(guò) 1MPa 時(shí)采用 1MPa;(3)沖洗風(fēng)壓為 50%灌漿壓力,壓力不超過(guò) 0.5MPa 時(shí)采用 0.5MPa;(4)裂隙沖洗應(yīng)沖至回水澄清后 10min 結(jié)束, 且總的時(shí)間要求單孔不少于 回水達(dá)不到澄清要求的孔段,應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行沖洗,孔內(nèi)殘存的沉積物厚度不得超過(guò)30min,串通孔不少于 2h, 對(duì)20mm;(5)當(dāng)臨近有正在灌漿的孔或鄰近灌漿孔結(jié)束不足 24h 時(shí),不得進(jìn)行裂隙沖洗;(6)灌漿孔(段)裂隙沖洗后,該孔(段)應(yīng)立即連續(xù)進(jìn)行灌漿作業(yè),因故中斷時(shí)間

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