一种单护盾TBM卡机脱困施工方法技术

一种单护盾TBM卡机脱困施工方法涉及脱困施工方法。主要是为解决目前现有的TBM脱困方法较为复杂，工作量大等问题而发明专利技术的。所述方法包括如下步骤：护盾后方布置中空锚管注浆，固结作业区域围岩；进行管棚钻机工作区域扩挖换拱支护；向掌子面前方塌方影响区施做超前管棚；护盾两侧开挖导洞；刀盘内以及通过两侧导洞人工清理刀盘前方塌方区积渣；刀盘前方坍塌碴体清理至刀盘可以正常转动，TBM即可解困。优点是对TBM进行脱困操作安全，能够在极短的时间内将被卡的TBM机进行脱困，节约了成本和时间。

【技术实现步骤摘要】
一种单护盾TBM卡机脱困施工方法
：本专利技术涉及脱困施工方法，特别是涉及一种单护盾TBM卡机脱困施工方法。
技术介绍
：目前，在大长隧道施工过程中，为了高效、环保和安全的考虑，广泛采用TBM进行挖掘。但是，由于地质影响，掘进施工通过不良地质区段时，经常由于围岩极度软弱破碎，导致TBM发生被卡现象。一些TBM卡机事故发生后，由于TBM脱困失败被迫放弃TBM进行改线处理，造成了极大的损失。在CN105781562A中公开了名称为“隧道掘进机施工时的卡机脱困方法”的专利技术专利；该脱困方法如下：一、将隧洞掘进机刀盘设成由中心圆面板和沿中心圆面板外缘焊接的侧边面板构成；二、隧洞掘进机的护盾采用沿径向设置的内、外两层结构，内、外两层护盾之间用螺栓连接；内层护盾通过液压伸缩油缸与隧洞掘进机针梁相连接；三、当隧洞掘进机刀盘被卡时，切割刀盘抛弃侧边面板卸下外层护盾，通过液压伸缩油缸回缩内层护盾，使用拖车将隧洞掘进机整机脱出隧洞外，将新的侧边面板运输至隧洞内，再将整机重新运输至隧洞内，在隧洞内完成刀盘的焊接和内、外层护盾的连接、安装，即可重新掘进。虽然该方法能够对卡机的隧道掘进机进行脱困处理，但是，该方法不但较为复杂，而且极为不方便，同时，隧道掘进机脱困后，则抛弃了刀盘侧面板和外层护盾，造成了极大的损失。在CN106522963A中公开了名称为“一种TBM隧洞施工卡机脱困方法”的专利技术专利；该脱困方法如下：一、护盾后方人工开挖纵向导洞，越过塌方影响区开挖管棚工作间；二、在刀盘前方反向向塌方影响区施做超前管棚；三、人工开挖刀盘前塌方影响区；四、通过纵向小导洞人工开挖刀盘和护盾顶塌方区；五、刀盘和护盾周边坍塌碴体清理完毕后，TBM即可解困，重新掘进。虽然该方法比前一个脱困方法简单，效果较好，但是该方法工作量大，要越过塌方区到刀盘前方施工，危险系数增加，而且刀盘前方施工及其不方便，增加了施工难度。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题是提供一种施工步骤少，能快速方便使TBM脱困的一种单护盾TBM卡机脱困施工方法。本专利技术是通过这样的技术方案实现的，一种单护盾TBM卡机脱困施工方法，其特征是，所述方法包括如下步骤：1、护盾后方布置中空锚管注浆，固结作业区域围岩；2、进行管棚钻机工作区域扩挖换拱支护；3、向掌子面前方塌方影响区施做超前管棚；4、护盾两侧开挖导洞；5、刀盘内以及通过两侧导洞人工清理刀盘前方塌方区积渣；6、刀盘前方坍塌碴体清理至刀盘可以正常转动，TBM即可解困。其中，所述第1步中，其具体操作如下：从护盾尾部围岩靠近护盾宽1m、深6m范围施做第一中空锚管、注浆，加固灌浆材料是一种双液树脂灌浆材料，做径向止浆墙；护盾后扩挖区域范围施做间距0.4m，排距0.8m，长1.5m第二中空锚管、注浆，加固灌浆材料是一种双液树脂灌浆材料，做环向止浆墙；最后在扩挖区域1～5m范围施做第三中空锚管，做环向固结范围灌浆，加固灌浆材料是水泥基流变速凝固化材料，用于管棚钻机工作区域稳固围岩。其中，所述第2步中，其具体操作如下：在护盾尾部固结围岩及原有预拆除钢拱架部分的防护下，在管棚钻机工作区域进行横向逐步扩挖，施做密排大钢拱架支护，大钢拱架与原有预拆除钢拱架部分通过对应连接型钢进行加固，同时施做锚杆对大钢拱架进行锁紧、固定，并对锁定锚杆进行注浆，依次向TBM相反的方向扩挖成管棚钻机工作区域。其中，第3步中，其具体操作如下：利用管棚工作区域，向TBM掘进方向塌方区做超前大管棚，并注浆加固围岩，超前大管棚穿过塌方影响区1530m，且在护盾尾部间隔30cm，呈120︒布置。同时在护盾尾部范围施做与护盾成15︒60︒的超前中空锚管，对围岩塌方影响区破碎带进行固结，并对塌腔进行注浆加固回填处理。其中，所述第4步中，其具体操作如下：护盾尾部围岩，仰拱向上1m在左护盾一侧向刀盘前方开挖纵向左导洞，同步施做密排导洞钢拱架支护，在右护盾一侧向刀盘前方开挖纵向右导洞，同步施做密排导洞钢拱架支护。第四步实施过程可以和第1步、第2步、第3步同步进行，以节省施工时间。其中，所述第5步中，其具体操作如下：通过已开挖好的左导洞、右导洞将刀盘前方的积渣进行人工清理，同时刀盘里面对刀盘前方的积渣进行人工清理。直至清理到刀盘可以正常转动，TBM即可解困。本专利技术的优点是：由于采用了上述技术方案，本专利技术具有快速方便、安全性高、施工步骤少的优点，采用该方法对TBM进行脱困，不但操作安全，而且还能够在极短的时间内将被卡的TBM机进行脱困，节约了成本和时间。附图说明：图1为本专利技术平面结构示意图；图2为本专利技术止浆墙、固结灌浆平面结构示意图；图3为本专利技术扩挖、换拱横截面结构示意图；图4为护盾和刀盘脱困处理示意图。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，但本专利技术并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或替代，仍属于本专利技术权利要求所要求保护的范围。实施例1：如图1、2、3、4所示，包括如下步骤：1、护盾后方布置中空锚管注浆，固结作业区域围岩；2、进行管棚钻机工作区域扩挖换拱支护；3、向掌子面前方及塌方影响区施做超前管棚；4、左右护盾两侧开挖导洞；5、刀盘内以及通过两侧导洞人工清理刀盘前方塌方区积渣；6、刀盘前方坍塌碴体清理至刀盘可以正常转动，TBM即可解困；其中步骤4可以和步骤1、2、3同时作业。其中，所述第1步中，其具体操作如下：从护盾2尾部围岩3靠近护盾2宽1m、深6m范围施做第一中空锚管22、注浆，加固灌浆材料是一种双液树脂灌浆材料，做径向止浆墙19；护盾后扩挖区域9范围施做间距0.4m，排距0.8m，长1.5m第二中空锚管24、注浆，加固灌浆材料是一种双液树脂灌浆材料，做环向止浆墙20；最后在扩挖区域9的1～5m范围施做第三中空锚管23，做环向固结范围21灌浆，加固灌浆材料是水泥基流变速凝固化材料，用于管棚钻机工作区域5稳固围岩。其中，所述第2步中，其具体操作如下：在护盾尾部固结围岩3及原有预拆除钢拱架部分16的防护下，在管棚钻机工作区域5进行横向逐步扩挖，施做密排大钢拱架7支护，大钢拱架7与原有预拆除钢拱架部分16通过对应连接型钢17进行加固，同时施做锚杆18对大钢拱架7进行锁紧、固定，并对锁定锚杆18进行注浆，依次向TBM相反的方向扩挖成管棚钻机工作区域5。其中，第3步中，其具体操作如下：利用管棚工作区域5，向TBM掘进方向塌方区做超前大管棚6，并注浆加固围岩3，超前大管棚6穿过塌方影响区1530m，且在护盾2尾部间隔30cm，呈120︒布置。同时在护盾尾部范围施做与护盾成15︒60︒的超前中空锚管8，对围岩塌方影响区破碎带4进行固结，并对塌腔25进行注浆加固回填处理。其中，所述第4步中，其具体操作如下：护盾尾部围岩，仰拱向上1m在左护盾11一侧向刀盘前方开挖纵向左导洞13，同步施做密排导洞钢拱架15本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单护盾TBM卡机脱困施工方法，其特征是：包括如下步骤：/n1、护盾后方布置中空锚管注浆，固结作业区域围岩；/n2、进行管棚钻机工作区域扩挖换拱支护；/n3、向掌子面前方塌方影响区施做超前管棚；/n4、护盾两侧开挖导洞；/n5、刀盘内以及通过两侧导洞人工清理刀盘前方塌方区积渣；/n6、刀盘前方坍塌碴体清理至刀盘可以正常转动，TBM即可解困；/n其中，所述第1步中，其具体操作如下：从护盾尾部围岩靠近护盾宽1m、深6m范围施做第一中空锚管、注浆，加固灌浆材料是一种双液树脂灌浆材料，做径向止浆墙；护盾后扩挖区域范围施做间距0.4m、排距0.8m、长1.5m第二中空锚管、注浆，加固灌浆材料是一种双液树脂灌浆材料，做环向止浆墙；最后在扩挖区域1～5m范围施做第三中空锚管，做环向固结范围灌浆，加固灌浆材料是水泥基流变速凝固化材料，用于管棚钻机工作区域稳固围岩；/n其中，所述第2步中，其具体操作如下：在护盾尾部固结围岩及原有预拆除钢拱架部分的防护下，在管棚钻机工作区域进行横向逐步扩挖，施做密排大钢拱架支护，大钢拱架与原有预拆除钢拱架部分通过对应连接型钢进行加固，同时施做锚杆对大钢拱架进行锁紧、固定，并对锁定锚杆进行注浆，依次向TBM相反的方向扩挖成管棚钻机工作区域；/n其中，第3步中，其具体操作如下：利用管棚工作区域，向TBM掘进方向塌方区做超前大管棚，并注浆加固围岩，超前大管棚穿过塌方影响区15...

【技术特征摘要】
1.一种单护盾TBM卡机脱困施工方法，其特征是：包括如下步骤：
1、护盾后方布置中空锚管注浆，固结作业区域围岩；
2、进行管棚钻机工作区域扩挖换拱支护；
3、向掌子面前方塌方影响区施做超前管棚；
4、护盾两侧开挖导洞；
5、刀盘内以及通过两侧导洞人工清理刀盘前方塌方区积渣；
6、刀盘前方坍塌碴体清理至刀盘可以正常转动，TBM即可解困；
其中，所述第1步中，其具体操作如下：从护盾尾部围岩靠近护盾宽1m、深6m范围施做第一中空锚管、注浆，加固灌浆材料是一种双液树脂灌浆材料，做径向止浆墙；护盾后扩挖区域范围施做间距0.4m、排距0.8m、长1.5m第二中空锚管、注浆，加固灌浆材料是一种双液树脂灌浆材料，做环向止浆墙；最后在扩挖区域1～5m范围施做第三中空锚管，做环向固结范围灌浆，加固灌浆材料是水泥基流变速凝固化材料，用于管棚钻机工作区域稳固围岩；
其中，所述第2步中，其具体操作如下：在护盾尾部固结围岩及原有预拆除钢拱架部分的防护下，在管棚钻机工作区...

【专利技术属性】
技术研发人员：余情园，吕海明，王家海，李宏伟，李鹏，邓斌，连凯，徐健，程永丰，张涛，
申请(专利权)人：中铁十九局集团第一工程有限公司，中铁十九局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21