一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法技术

本发明专利技术属于长大隧道TBM施工技术领域，具体涉及一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法，包括以下步骤：S1：预备隧洞掘进，洞外组装场地填筑；S2：第1阶段组装、调试、步进；S3：第1+R阶段组装、调试、步进，其中R为不为零的自然数，其中R≥1；S4：整体步进至始发隧洞，掘进，根据TBM组装顺序，科学规划组装场地，保证装机顺序，避免了大中型二次倒运，缩短装机时间，有效保证了TBM在狭窄的组装场地中有序装机。TBM在狭窄的组装场地中有序装机。TBM在狭窄的组装场地中有序装机。

【技术实现步骤摘要】
一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法


[0001]本专利技术属于长大隧道TBM施工
，具体涉及一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法。

技术介绍

[0002]TBM集机械、电子、液压、技术于一体，技术复杂、结构庞大，集开挖、支护、出渣、通风、排水于一身，是工厂化的隧道生产线。保证洞外组装质量和精度对TBM后期洞内掘进性能、使用寿命乃至维修周期影响重大。TBM成套设备以裸件形式及集装箱形式运输至组装现场。主机部分以裸件抵达，主机附属设备大部分装箱到达，后配套系统大多以裸件运到工地，而其上关键液压，电气部件均装箱到达，将这些不同形式、不同类型的构件按照TBM设计文件精度要求用专用机具组装起来，分别完成主机、桥架、后配套台车及附属设备的组装并用相关部件连接成一体。
[0003]对于山岭长大隧道一般设置于山岭之间，洞外以桥梁跨越沟壑，长大隧道通常采用TBM施工，经常由于洞外组装场地狭窄，无法满足TBM组装空间需求，从而采取爆破开挖山体移挖做填，从而来满足TBM拼装场地、构件摆放的需求。这种虽然满足了TBM的组装场地的需求及构件的摆放，但是耗费大量人力财力，破坏生态平衡，安全风险高，边坡防护费用高，针对洞口为桥梁的区域，组装完成后需待桥梁施工时要反开挖，增加桥梁成本，施工周期长，针对组装工期要求紧的TBM是不可取的。
[0004]同时针对山岭长大隧道TBM洞外组装，通常需要至少2台大吨位龙门吊来满足刀盘、桥架、台车等构件的组装及安装，灵活机动性差，安全风险高，大吨位龙门吊需要经过组装、验收、登记等程序准备周期长，同时需要单独配制至少2台大吨位吊车来配合施工，一次性机械设备投入成本高。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法，重点解决山岭长大隧道步进隧洞洞口TBM场地拼装狭窄导致装机速度慢占用时间长、装机质量控制难、安全风险高、装机成本高、装机秩序控制难、刀盘整体起吊翻转难度大的技术问题。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法，包括以下步骤：S1：预备隧洞掘进，洞外组装场地填筑；S2：第1阶段组装、调试、步进；其余台车19按照组装顺序在台车组装区11组装成型；S3：第1+R阶段组装、调试、步进，其中R为不为零的自然数，其中R≥1；S4：整体步进至始发隧洞，掘进。
[0007]进一步地，步骤S1中还包括以下子步骤：S1.1：组装场地采用预备隧洞洞渣分层回填、分层碾压密实，每层层厚为L，其中L
≤30cm。
[0008]S1.2：分层回填距设计标高为M后，组装区域、大吨位履带吊及汽车吊活动区域采用钢筋混凝土进行场地硬化，剩余区域采用素混凝土硬化，其中M≤50cm。
[0009]进一步地，步骤S1中还包括以下子步骤：S1.3：组装场地与隧洞洞口之间设置下凹式刀盘组装区，下凹式刀盘组装区中心处设置步进导向槽，且延伸至隧洞掌子面。
[0010]进一步地，步骤S1.3中还包括以下子步骤：S1.3.1：待洞外组装场地、下凹式刀盘组装区施工完成后，规划功能区，各功能区的规划依次按照刀盘组装
→
L1区组装
→
L2区桥架组装
→
后配套台车组装进行规划。
[0011]进一步地，步骤S2.1中还包括以下子步骤：S2.1.1:刀盘分为若干块运输至刀盘组装区，汽车依次吊装若干块刀盘，且将若干块刀盘放置在可调节自由高度的支撑墩顶部，调整刀盘顶面高程后焊接成整体。
[0012]进一步地，其特征在于，刀盘的组装及安装包括以下步骤：T1：大吨位汽车吊配合大吨位履带吊通过钢丝绳穿过Q个吊耳，将刀盘起吊至同一高度H，其中满足Q≥4且H＞刀盘直径的1/2；T2：移走若干个支撑墩，以大吨位履带吊为主吊机，大吨位汽车吊为辅助吊机，以大吨位汽车吊处的吊耳为向上起吊旋转吊点，大吨位履带吊起吊并收紧钢丝绳、大吨位汽车吊慢速旋转并放松钢丝绳，使得刀盘倾斜最终垂直于地面；T3：大吨位履带吊收紧钢丝绳起吊刀盘，整机转动将刀盘安装至指定位置。
[0013]进一步地，步骤T1中还包括以下子步骤：T1.1：在刀盘在组装的同时，可借助大吨位汽车吊进行L1区、第1节桥架、第1+N节桥架、第1号台车的组装；T2.2：刀盘及护盾、L1区、第1节及第1+第1+N节桥架、第1号台车组装完成后，整体调试并步进，第1节段组装结束，腾出第1+N节段组装场地，其中满足N≥1。
[0014]进一步地，在S3步骤中还包括以下子步骤：S3.1：第1阶段组装完成后调试步进的过程中，第1+R阶段组装中的第2号台车、第2+N号台车构件进场后摆放至台车构件摆放区，采用大吨位汽车吊在台车组装区组装成型，第2号台车、第2+N号台车摆放顺序自刀盘组装区至便道方向依次摆放。
[0015]进一步地，在S3步骤中还包括以下子步骤：S3.2：第1+R阶段组装、调试、步进中采用大吨位汽车吊将在台车组装区依次组装成型的第2号台车、第2+N号台车依次整机起吊安装在第1阶段组装的第1号台车的尾部；S3.3：第2号台车、第2+N号台车依次整机起吊安装在第1阶段组装的第1号台车的尾部后，第1阶段组装与第1+R阶段组装完成后可进行整机调试并向始发隧洞继续步进。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、根据TBM组装顺序，科学规划组装场地，保证装机顺序，避免了大中型二次倒运，缩短装机时间，有效保证了TBM在狭窄的组装场地中有序装机；2、刀盘分块运输至刀盘组装区，精平后焊接完成，大吨位汽车吊配合大吨位履带吊双机抬吊、翻转，安装至指定位置，轻松解决刀盘翻转难的技术问题，操作简单、安全风险低；
3、TBM步进隧洞洞口组装仅采用2台大吨位汽车吊配合1台大吨位履带吊完成装机全过程，其中1台大吨位履带吊仅完成刀盘、机头架等大吨位构件起吊，起吊完成后即可退场，剩余TBM各构件仅采用2台大吨位汽车吊组装完成，相对于传统使用汽车吊配合龙门吊装机灵活机动性高、安全风险低、一次性机械设备投入成本低；4、采用“分段组装、分段调试、分段步进”的组装工艺，在第1阶段组装的同时，可在各规划组装区内进行第1+R阶段的各功能台车的组装，最后逐个整机吊装安装，后一阶段的组装与前一阶段的组装、调试平行作业，装机速度快、占用时间少，同时可保证双主洞钻爆法正常的施工。通过“分段组装、分段调试”发现TBM各功能区所存在的问题，尽可能将其在洞外解决，装机过程中质量有保证。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1 本专利技术实施例中洞外TBM组装场地布置图；图2 本专利技术实施例中TBM刀盘翻转安装示意图；图3 本专利技术实施例中TBM第N阶段现场组装示意图；图4 本专利技术实施例中TBM第N+1阶段现场组装示意图；图5 本专利技术实施例中TBM第N+n阶段现场组装示意图。
[0018]附图中标记及对应的零部件名称：1
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施工便道；2<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：预备隧洞掘进，洞外组装场地填筑；S2：第1阶段组装、调试、步进； S3：第1+R阶段组装、调试、步进，其中R为不为零的自然数，其中R≥1；S4：整体步进至始发隧洞，掘进。2.根据权利要求1所述的一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法，其特征在于，步骤S1中包括以下步骤：S1.1：组装场地采用预备隧洞的洞渣分层回填、分层碾压密实，每层层厚为L，其中L≤30cm；S1.2：分层回填距设计标高为M后，组装区域、大吨位履带吊（3）及汽车吊（2）活动区域采用钢筋混凝土进行场地硬化，剩余区域采用素混凝土硬化，其中M≤50cm。3.根据权利要求2所述的一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法，其特征在于，步骤S1中包括以下步骤：S1.3：组装场地与隧洞洞口之间设置下凹式刀盘组装区（23），下凹式刀盘组装区（23）中心处设置步进导向槽（6），且延伸至隧洞掌子面。4.根据权利要求3所述的一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法，其特征在于，步骤S1.3中包括以下步骤：S1.3.1：待洞外组装场地、下凹式刀盘组装区（23）施工完成后，规划功能区，各功能区的规划包括依次按照刀盘（12）组装、L1区组装区、L2区桥架组装区（9）、台车构件摆放区（10）、台车组装区（11）进行规划。5.根据权利要求4所述的一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法，其特征在于，步骤S2.1中包括以下步骤：S2.1.1：在进行刀盘组装时，刀盘（12）被分为若干块且运输至刀盘组装区（5），汽车吊依次吊装若干块刀盘（12），且将若干块刀盘（12）放置在具备调节自由高度功能的支撑墩（21）顶部，调整刀盘（12）顶面高程至同一水平面后焊接成整体。6.根据权利要求5所述的一种洞外狭窄场地TBM快速组装方法，其特征在于，刀盘（12）的组装及安装包括以下步骤：T1：大吨位汽车吊（2）配合大吨位履带吊（3）通过钢丝绳（20）穿过Q个吊耳（24），将刀盘（12）起吊至同一高度H，其中满足Q≥4且H＞刀盘（12）直径的1/2；T2：移走若干个支撑墩（21），以大吨位履带吊（3）为主吊机，大吨位汽车吊（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌斌，毛锦波，李亚隆，曾煜，高军，
申请(专利权)人：中交二公局东萌工程有限公司，
类型：发明
国别省市：