双护盾TBM掘进施工方法技术

本发明专利技术属于隧道掘进领域，具体公开了一种能够及时指导双护盾TBM在掘进施工的双护盾TBM掘进施工方法。该双护盾TBM掘进施工方法，包括根据双护盾TBM围岩掘进适宜性分级来指导施工参数和支护参数设计的步骤。通过采用对双护盾TBM掘进过程中出渣渣体的分析来间接体现前方地质条件和对机械设备的影响，以此确定当前双护盾TBM所处部位岩体对掘进适宜性的影响，完全摒弃参数综合评定的方法对围岩掘进适宜性的评判，判断参数易于即时获取，无需进行额外试验，因此能够快速完成双护盾TBM围岩掘进适宜性分级，基于此可及时有效的指导双护盾TBM的掘进施工，提高了掘进施工效率。

Double shield TBM driving construction method

【技术实现步骤摘要】
双护盾TBM掘进施工方法
本专利技术属于隧道掘进领域，具体涉及一种双护盾TBM掘进施工方法。
技术介绍
隧道施工中，通过将开挖岩体进行分级，利于有针对性的对不同条件的围岩进行开挖参数和支护参数的设计。隧道机械开挖往往采用全断面隧道掘进机进行围岩掘进，全断面隧道掘进机的英文简称是TBM；TBM主要分为敞开式TBM、单护盾TBM和双护盾TBM，其中双护盾TBM对地质条件适应性强,其整机外围设置与机器直径相一致的圆筒形盾体结构，利于掘进松软破碎或复杂岩层。采用双护盾TBM掘进施工，不仅需考虑围岩岩体质量，还需考虑机械设备在掘进过程中的难易程度和适宜程度，因此有必要进行双护盾TBM围岩掘进适宜性分级。目前，国内铁路行业(铁建设[2007]106号)-《铁路隧道全断面岩石掘进机法技术指南》中有相关技术指标对隧道围岩掘进机工作条件进行了分级。该分级对施工过程中隧道围岩掘进机的掘进操作以及后续管片安装选型、填充豆砾石、灌浆补漏等施工环节具有重要指导意义。然而，在双护盾TBM掘进中，施工方式与传统掘进机的施工大相径庭，施工的过程控制成为了重点和难点，虽然国内铁路行业通过对隧道围岩掘进机工作条件进行了分级来指导施工的方法具有较强的普适性，但是由于该方法涉及判断参数众多，有的判断参数需另进行试验获取，时效性弱，常滞后于施工，因此不适用于双护盾TBM的快速掘进施工。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够及时指导双护盾TBM在掘进施工的双护盾TBM掘进施工方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：双护盾TBM掘进施工方法，包括根据双护盾TBM围岩掘进适宜性分级来指导掘进施工的步骤；所述双护盾TBM围岩掘进适宜性分级的过程如下：S1，将双护盾TBM围岩掘进适宜性分划分为适宜、较适宜、适宜性较差和适宜性差，分别用大写字母A、B、C和D表示；S2，根据对应施工中岩渣情况，按表1将双护盾TBM围岩掘进适宜性进行初次分级；表1：其中，出渣量正常是指出渣量未超过设备设计出渣量；出渣量偏大是指出渣量超过设备设计出渣量，且超过部分不高于设备设计出渣量的20％；出渣量过大是指出渣量超过设备设计出渣量，且超过部分高于设备设计出渣量的20％。进一步的是，所述双护盾TBM围岩掘进适宜性分级的过程还包括步骤S3；S3，根据对应施工中双护盾TBM的主机运行状态，按表2将双护盾TBM围岩掘进适宜性进行再次分级，当采用两次分级表对掘进适宜性分级不一致时，采用较差的一级作为掘进适宜性的评判结果；表2：其中，围岩护盾间隙均匀是指实际值与理论值的偏差小于理论值的10％；刀具磨损正常表示平均每个循环换刀次数小于总数的20％，且平均单刀设计使用里程小于设计里程；推力、贯入度和掘进速率指标由对应施工地区该机型双护盾TBM正常工况下的取值决定。本专利技术的有益效果是：通过采用对双护盾TBM掘进过程中出渣渣体的分析来间接体现前方地质条件和对机械设备的影响，以此确定当前双护盾TBM所处部位岩体对掘进适宜性的影响，完全摒弃参数综合评定的方法对围岩掘进适宜性的评判，判断参数易于即时获取，无需进行额外试验，因此能够快速完成双护盾TBM围岩掘进适宜性分级，基于此可及时有效的指导双护盾TBM的掘进施工，提高了掘进施工效率。同时，通过结合设备各掘进主要部件的工况进行综合评定来确定当前双护盾TBM所处部位岩体对掘进适宜性的影响，能够提高围岩掘进适宜性分级的准确性，利于保证施工的安全性，控制工程成本。具体实施方式下面对本专利技术作进一步说明。双护盾TBM掘进施工方法，包括根据双护盾TBM围岩掘进适宜性分级来指导掘进施工的步骤；通常根据双护盾TBM围岩掘进适宜性分级辅助进行施工参数和支护参数设计来指导掘进施工；所述双护盾TBM围岩掘进适宜性分级的过程如下：S1，将双护盾TBM围岩掘进适宜性分划分为适宜、较适宜、适宜性较差和适宜性差，分别用大写字母A、B、C和D表示；S2，根据对应施工中岩渣情况，按表1将双护盾TBM围岩掘进适宜性进行初次分级；表1：其中，出渣量正常是指出渣量未超过设备设计出渣量；出渣量偏大是指出渣量超过设备设计出渣量，且超过部分不高于设备设计出渣量的20％；出渣量过大是指出渣量超过设备设计出渣量，且超过部分高于设备设计出渣量的20％。通过采用对双护盾TBM掘进过程中出渣渣体的分析来间接体现前方地质条件和对机械设备的影响，以此确定当前双护盾TBM所处部位岩体对掘进适宜性的影响，判断参数易于即时获取，无需进行额外试验，因此能够快速完成双护盾TBM围岩掘进适宜性分级，基于此可及时有效的指导双护盾TBM的掘进施工。优选的，所述双护盾TBM围岩掘进适宜性分级的过程还包括步骤S3；S3，根据对应施工中双护盾TBM的主机运行状态，按表2将双护盾TBM围岩掘进适宜性进行再次分级，当采用两次分级表对掘进适宜性分级不一致时，采用较差的一级作为掘进适宜性的评判结果；表2：其中，围岩护盾间隙均匀是指实际值与理论值的偏差小于理论值的10％；刀具磨损正常表示平均每个循环换刀次数小于总数的20％，且平均单刀设计使用里程小于设计里程；推力、贯入度和掘进速率指标由对应施工地区该机型双护盾TBM正常工况下的取值决定。通过结合设备各掘进主要部件的工况进行综合评定来确定当前双护盾TBM所处部位岩体对掘进适宜性的影响，能够提高围岩掘进适宜性分级的准确性，利于保证施工的安全性，控制工程成本。本专利技术方法中所用到的双护盾TBM围岩掘进适宜性分级，完全摒弃参数综合评定的方法对围岩掘进适宜性进行评判，改为采用对双护盾TBM掘进过程中出渣渣体的分析来间接体现前方地质条件和对机械设备的影响，并结合设备各掘进等主要部件的工况进行综合评定，来确定当前双护盾TBM所处部位岩体对掘进适宜性的影响，最终完成对双护盾TBM围岩掘进适宜性分级，实现了渣体+主机运行状态判断当前围岩条件下双护盾TBM掘进适宜性的分级，具有以下优点：1)渣体易观察：双护盾TBM运行时整个机体外有护盾包裹，难以直接通过岩壁对围岩进行观察，相比之下渣体可直接在皮带机上进行观察，易于获取相关信息。2)主机运行状态易判别：在双护盾TBM操作间，直接在操作电脑上就可监控所有的掘进参数及设备工况，因此不需任何辅助手段即可判明当前设备运行状态。3)该分级简便、快速：运用该分级，极短时间内可对双护盾当前所处的围岩状态及设备状态进行综合判别，得出当前围岩适宜性的初步分级。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双护盾TBM掘进施工方法，其特征在于，包括根据双护盾TBM围岩掘进适宜性分级来指导掘进施工的步骤；所述双护盾TBM围岩掘进适宜性分级的过程如下：S1、将双护盾TBM围岩掘进适宜性分划分为适宜、较适宜、适宜性较差和适宜性差，分别用大写字母A、B、C和D表示；S2、根据对应施工中岩渣情况，按表1将双护盾TBM围岩掘进适宜性进行初次分级；表1：

【技术特征摘要】
1.双护盾TBM掘进施工方法，其特征在于，包括根据双护盾TBM围岩掘进适宜性分级来指导掘进施工的步骤；所述双护盾TBM围岩掘进适宜性分级的过程如下：S1、将双护盾TBM围岩掘进适宜性分划分为适宜、较适宜、适宜性较差和适宜性差，分别用大写字母A、B、C和D表示；S2、根据对应施工中岩渣情况，按表1将双护盾TBM围岩掘进适宜性进行初次分级；表1：其中，出渣量正常是指出渣量未超过设备设计出渣量；出渣量偏大是指出渣量超过设备设计出渣量，且超过部分不高于设备设计出渣量的20％；出渣量过大是指出渣量超过设备设计出渣量，且超过部分高于设备设计出渣量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟果，姚林林，彭仕雄，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51