一种双护盾TBM卡机处理方法技术

本发明专利技术属于花岗岩掘进处理技术领域，公开了一种双护盾TBM卡机处理方法，采取拉开伸缩盾，顶部开挖导洞的方法，先扩挖，再导洞的方式，自拱顶向两侧分部开挖；先进行伸缩盾纵向范围清渣,实现TBM脱困，伸缩盾范围清理完成后仍然无法脱困时，先进行伸缩盾纵向范围清渣；掏渣清理环向断面范围按TBM掘进断面23点—2点钟方向进行；掏渣清理中采用边开挖边支护的方式进行，支护的支撑设备沿开挖断面井字形布置。本发明专利技术保证了塌陷体快速脱困，解决了目前不能准确判断引起卡机的地质塌陷体的性质、范围等问题。

A Processing Method of TBM Card Machine with Double Shield

The invention belongs to the technical field of granite tunneling treatment, and discloses a TBM card processing method with double shield, which adopts the method of opening telescopic shield and excavating guide tunnel at the top, expanding first, then guiding tunnel, and excavating from both sides of the vault; first, removing slag in the longitudinal range of telescopic shield, realizing TBM relief, and first, when the scope of telescopic shield is still unable to get rid of the trap after cleaning, the telescopic shield longitudinal range is carried out first. Slag removal in the direction of scope; slag removal in the circumferential section is carried out in the direction of 23 o'clock to 2 o'clock of TBM excavation section; slag removal is carried out in the way of side excavation and side support, and the supporting equipment is arranged along the well shape of excavation section. The invention guarantees that the collapse body can get rid of difficulties quickly, and solves the problems that the nature and scope of the geological collapse body causing the jam can not be accurately judged at present.

【技术实现步骤摘要】
一种双护盾TBM卡机处理方法
本专利技术属于花岗岩掘进处理
.，尤其涉及一种双护盾TBM卡机处理方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：兰州水源地TBM1自3月9日(桩号T8+836.2)掘进由前震旦系马衔山群石英片岩进入加里东期花岗岩段，至今，已在花岗岩段平稳掘进363.2m，期间经历了岩石完整节理不发育的Ⅱ类围岩(硬岩段)，围岩局部稳定性差的Ⅲ类围岩和节理密集发育的Ⅳ类围岩(软岩段)。在3月23日凌晨5时57分掘进至4220环1.2m处，即：桩号T9+199.5m处时，TBM掘进出现异常：刀盘转动正常，但是推力达到8000KN～10000KN，贯入度却急速降低至0mm/r，掘进速度降为0m/min。内伸缩盾拉开20cm后，在23点～2点钟范围，花岗岩岩体塌落压住前盾和伸缩盾，伸缩盾顶部有大量渣石堆积，判定TBM前盾、伸缩盾被顶部楔形花岗岩体塌落卡住，导致TBM无法掘进。根据收集分析掘进数据资料，现场勘查后，判定此次卡机属于掘进至节理中等发育，围岩局部稳定性差的加里东期花岗岩段，由于花岗岩节理较发育，在沿掘进方向至垂直洞轴线方向存在多组交错节理，TBM在掘进过程中，对围岩扰动较大，导致围岩失稳塌落，卡住盾体，导致TBM无法掘进。综上所述，现有技术存在的问题是：现有技术中，不能准确判断引起卡机的地质塌陷体的性质、范围等，对可能出现塌陷体不能编制不同处理预案，造成对出现的塌落体实施脱困。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种双护盾TBM卡机处理方法。本专利技术是这样实现的，一种双护盾TBM卡机处理方法，所述双护盾TBM卡机处理方法包括：采取拉开伸缩盾，顶部开挖导洞的方法，先扩挖，再导洞的方式，自拱顶向两侧分部开挖；清除盾体顶部塌落体，先进行伸缩盾纵向范围清渣，实现TBM脱困，伸缩盾范围清理完成后仍然无法脱困时，在向前盾方向开挖导洞；掏渣清理环向断面范围按TBM掘进断面23点—2点钟方向进行；掏渣清理中采用边开挖边支护的方式进行，支护的支撑设备沿开挖断面井字形布置。进一步，伸缩盾顶部开挖导洞的方法包括：第一步，拱顶段挑口施工：挑口前，依托主机皮带处搭设简易台架，为后续上半断面导洞施工提供作业平台；自下而上分部开挖；在伸缩内盾缝隙口，进行挑口施工；拱顶四周对称开挖形成左右空间，并采用方木、木板进行支护，搭设临时支撑落脚点平台；进入伸缩外盾顶部进行断面开挖；然后向掌子面方向继续开挖，边开挖边支护，直至挖通；第二步，剩余圆弧段扩挖施工：开挖与临时支护方式与第一步部开挖一致；完成对临时方木、木板支护。进一步，伸缩盾顶部开挖导洞前需进行围岩清理：通过调整油缸行程，将外伸缩盾与支撑盾之间的切口环处拉开，露出围岩；边拉开边清理，直至拉开至裸露岩石，顺着掘进方向边支护边开挖，直至脱困。进一步，围岩清理前需进行TBM设备防护、拉开伸缩盾：在伸缩内盾回缩缝隙内进行围岩开挖前，对附近油缸、管路及电缆设备进行防护，防护材料选用厚50mm木板、皮带及钢筋网；当伸缩盾打开600mm时，除底拱90度范围做钢筋网防护外，伸缩护盾与支撑盾之间其他部位焊接扁铁；在伸缩护盾底部180度范围铺设皮带和木板，已搭好的清渣平台上部铺设木板；拉开伸缩盾中，先拉开伸缩盾20cm，分析围岩的完整性，是否存在涌渣；边拉开边清理，直至拉开至600mm时，在裸露岩石600mm范围内，进行支护后，顺着掘进方向边支护边开挖，直至脱困。进一步，TBM设备防护前需进行伸缩盾区域内施工平台搭设：施工平台采用脚手架+木板的形式，脚手架利用主机皮带机或者在伸缩盾内部结构件上焊接，进行横纵布置，脚手架横纵间距不大于1m*1m；脚手架形成支撑并铺设木板，同时将木板固定在脚手架上。进一步，掏渣清理的施工方法采用循环方式，具体包括：施工通风、凿孔、出渣、支护、凿孔、出渣、支护。进一步，TBM脱困后，还需进行塌方段后期处理：采用回填灌浆施工进行空腔回填。进一步，TBM脱困恢复掘进后，对TBM卡机区域安装D型管片。本专利技术的另一目的在于提供一种实施所述双护盾TBM卡机处理方法的双护盾TBM卡机处理设备。综上所述，本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术保证了塌陷体快速脱困，采用伸缩盾顶部开挖小导洞，清除盾体顶部塌落体的脱困预案。因目前不能准确判断引起卡机的地质塌陷体的性质、范围等，对可能出现塌陷体性质编制不同处理预案，根据现场情况及时调整实施方案。附图说明图1是本专利技术实施例提供的双护盾TBM卡机处理方法流程图。图2是本专利技术实施例提供的上半断面导洞分部开挖图。图3是本专利技术实施例提供的上半断面导洞施工工艺流程中第一步示意图。图4是本专利技术实施例提供的上半断面导洞施工工艺流程中第二步示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。现有技术中，不能准确判断引起卡机的地质塌陷体的性质、范围等，对可能出现塌陷体不能编制不同处理预案，造成对出现的塌落体实施脱困。为解决上述问题，下面结合方案对本专利技术的应用原理作详细描述。下面结合具体施工方法对本专利技术作进一步描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的双护盾TBM卡机处理方法包括：采取拉开伸缩盾，顶部开挖导洞的方法，先扩挖，再导洞的方式，自拱顶向两侧分部开挖；清除盾体顶部塌落体，掏渣清理纵向范围先进行伸缩盾范围清理，实现TBM脱困，伸缩盾范围清理完成后仍然无法脱困时，再进行前盾范围清理；掏渣清理环向断面范围按TBM掘进断面23点—2点钟方向进行；掏渣清理中采用边开挖边支护的方式进行，支护的支撑设备沿开挖断面井字形布置。具体包括：S101:伸缩盾区域内施工平台搭设；S102:TBM设备防护，拉开伸缩盾；S103:围岩清理；S104:导洞开挖；S105:掏渣清理；S106:塌方段后期处理；S107:TBM脱困、恢复掘进。步骤S101中，为了保证TBM设备防护、危岩清理、围岩支护、掏渣清理足够的施工空间，在所有工作开展前，在伸缩盾区域内搭设好施工平台。施工平台采用脚手架+木板的基本形式，脚手架利用主机皮带机或者在伸缩盾内部结构件上焊接，进行横纵布置，脚手架结构要求紧凑，横纵间距不大于1m*1m。脚手架形成支撑并稳固后铺设木板，同时将木板固定在脚手架上，主要受力区加厚铺设木板，木板要求铺设紧密。步骤S102TBM设备防护，拉开伸缩盾包括：在伸缩内盾回缩缝隙内进行围岩开挖前，需要对附近油缸、管路及电缆等设备进行防护，防护材料选用厚50mm木板、皮带及钢筋网。当伸缩盾打开600mm时，除底拱90度范围做钢筋网防护外，伸缩护盾与支撑盾之间其他部位焊接扁铁，以防止裸露石块掉落砸伤设备和砸伤施工人员。在伸缩护盾底部180度范围铺设皮带和木板，已搭好的清渣平台上部铺设木板，以保证平台附近的施工人员和设备的安全。先拉开20cm，观察围岩的完整性，如果围岩比较松散，不构成涌渣现象，先将顶部的松散岩石掏出，直至能看见节理发育完整的岩石，在清理完破碎岩石后，用风镐进行塌落体清除，后继清理两侧岩渣。如果围岩过于松散，构成涌渣现象，需要尽快将伸缩内盾回收到位。边拉开边清理，直至拉开至600mm时，在裸露岩石600mm范围内，进行支护后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双护盾TBM卡机处理方法，其特征在于，所述双护盾TBM卡机处理方法包括：采取拉开伸缩盾，顶部开挖导洞的方法，先扩挖，再导洞，自拱顶向两侧分部开挖；清除盾体顶部塌落体，先进行伸缩盾纵向范围清渣，实现TBM脱困，伸缩盾范围清理完成后仍然无法脱困时，在向前盾方向开挖导洞；掏渣清理环向断面范围按TBM掘进断面23点—2点钟方向进行；掏渣清理中采用边开挖边支护的方式进行，支护的支撑设备沿开挖断面井字形布置。

【技术特征摘要】
1.一种双护盾TBM卡机处理方法，其特征在于，所述双护盾TBM卡机处理方法包括：采取拉开伸缩盾，顶部开挖导洞的方法，先扩挖，再导洞，自拱顶向两侧分部开挖；清除盾体顶部塌落体，先进行伸缩盾纵向范围清渣，实现TBM脱困，伸缩盾范围清理完成后仍然无法脱困时，在向前盾方向开挖导洞；掏渣清理环向断面范围按TBM掘进断面23点—2点钟方向进行；掏渣清理中采用边开挖边支护的方式进行，支护的支撑设备沿开挖断面井字形布置。2.如权利1所述的双护盾TBM卡机处理方法，其特征在于，伸缩盾顶部开挖导洞的方法包括：第一步，拱顶段挑口施工：挑口前，依托主机皮带处搭设简易台架，为后续上半断面导洞施工提供作业平台；自下而上分部开挖；在伸缩内盾缝隙口，进行挑口施工；拱顶四周对称开挖形成左右空间，并采用方木、木板进行支护，搭设临时支撑落脚点平台；进入伸缩外盾顶部进行断面开挖；然后向掌子面方向继续开挖，边开挖边支护，直至挖通；第二步，剩余圆弧段扩挖施工：开挖与临时支护方式与第一步部开挖一致；完成对临时方木、木板支护。3.如权利要求1所述的双护盾TBM卡机处理方法，其特征在于，伸缩盾顶部开挖导洞前需进行围岩清理：通过调整油缸行程，将外伸缩盾与支撑盾之间的切口环处拉开，露出围岩；边拉开边清理，直至拉开至裸露岩石，顺着掘进方向边支护边开挖，直至脱困。4.如权利要求3所述的双护盾TBM卡机处理方法，其特征在于，围岩清理前需进行TBM设备防护、拉开伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁国辉，曹建锋，周永永，张鹏，赵东平，冯乐森，
申请(专利权)人：中国水利水电第四工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：青海,63