一种制造技术

本发明专利技术涉及

【技术实现步骤摘要】
一种TBM引水斜井施工方法


[0001]本专利技术涉及
TBM
设备施工
，具体而言，涉及一种
TBM
引水斜井施工方法
。

技术介绍

[0002]我国抽水蓄能电站装机容量每年稳步增长
,
为实现“碳达峰
、
碳中和”目标，我国“十四五”及未来电力系统对抽水蓄能电站的需求将更为强烈，抽水蓄能电站将保持较快发展态势山
。
抽水蓄能电站引水斜井具有断面大
、
长度长
、
倾角陡等特点，同时，斜井的施工往往是抽水蓄能项目施工的重难点部位，也极易成为控制工期的关键线路，已经成为工程建设的制约因素
。
采用现有的传统施工方法，比如钻爆法，其效率较低
、
断面控制差
、
掘进效率低
、
对周围围岩扰动大以及对施工的材料要求高
、
容易导致工期延误等缺点
。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种
TBM
引水斜井施工方法，利用
TBM
设备进行引水斜井井道的开挖，以此来解决现有的传统施工方法具有的例如效率较低
、
断面控制差
、
掘进效率低
、
对周围围岩扰动大以及对施工的材料要求高
、
容易导致工期延误等问题
。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0005]一种<br/>TBM
引水斜井施工方法，包括以下步骤：
[0006]开展
TBM
设备开挖井道实验以获取
TBM
设备施工参数；
[0007]组装
TBM
设备并进行井道的开挖，开挖方式采用：先导孔，后扩挖，再进行
TBM
设备正向开挖；或全断面
TBM
设备正向开挖；或全断面
TBM
设备反向开挖；
[0008]一边出渣一边支护；
[0009]开挖过程中对围岩地质参数及
TBM
设备参数进行监测，并根据围岩地质参数和
TBM
设备参数对
TBM
设备进行调整；
[0010]井道开挖完成后，对井道尾端进行加固并对井道施行二次衬砌加固
。
[0011]在一些可选的实施方式中，先导孔，后扩挖，再进行
TBM
设备正向开挖时包括以下内容：
[0012]确定上斜井和下斜井的预挖位置并在上斜井和下斜井之间布置中平洞，其中，上斜井和下斜井的角度布置为
60
±5°
；
[0013]在上斜井和下斜井的预挖位置施工先导溜渣孔；
[0014]在
TBM
设备上布置锥形刀盘并进行上斜井和下斜井的开挖
。
[0015]在一些可选的实施方式中，全断面
TBM
设备正向开挖包括以下内容：
[0016]确定上平段
、
斜井段和下平段的预挖位置；
[0017]在上平段的预挖位置开挖施工支洞；
[0018]从施工支洞进入上平段的开挖位置并依次进行上平段
、
斜井段和下平段的正向开挖
。
[0019]在一些可选的实施方式中，全断面
TBM
设备反向开挖包括以下内容：
[0020]确定上平段
、
斜井段和下平段的预挖位置；
[0021]在下平段的预挖位置开挖施工支洞；
[0022]在尾水洞外进行
TBM
设备组装；
[0023]从尾水洞进入下平段的开挖位置并依次进行下平段
、
斜井段和上平段的反向开挖；
[0024]开挖完成后使
TBM
设备依次从上平段
、
斜井段
、
下平段和施工支洞退出井道
。
[0025]在一些可选的实施方式中，所述
TBM
设备参数包括刀盘转速
、
刀盘扭矩
、
电机电流值
、
推进力
、
推进缸压力
、
实际掘进速度
、
贯入度和推进速度电位器选择值
。
[0026]在一些可选的实施方式中，溜渣出渣的溜渣孔倾角设置为大于
30
°
。
[0027]在一些可选的实施方式中，溜渣时，采用包括溜渣钢板
、
螺旋输送机
、
高频振动器
、
人工清渣的方式进行溜渣
。
[0028]在一些可选的实施方式中，井道开挖时，若待开挖岩层为软弱地质，开挖后对该软弱地质对应的井道段进行喷锚支护加固
。
[0029]在一些可选的实施方式中，组装
TBM
设备时，为
TBM
设备配置前盾撑紧系统
、
撑紧盾撑紧系统
、
后配套双
ABS
撑紧系统
、
机械防溜系统和后配套防溜系统；其中，将撑紧力的安全系数配置为
3.58。
[0030]在一些可选的实施方式中，通过
ABS
系统使
TBM
设备主机和后配套防溜系统分开换步，换步时，将
TBM
设备主机的换步安全系数配置为
5.55
，将后配套防溜系统的换步安全系数配置为
12.9。
[0031]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0032]本专利技术提供的一种
TBM
引水斜井施工方法，基于
TBM
设备进行井道的开挖，可以实现连续
、
快速的斜井开挖，大大提高了施工效率，相比传统的开挖方法，
TBM
设备能够快速地完成斜井的开挖工作；同时使用
TBM
设备进行引水斜井施工可以对地下水进行有效控制，减少了施工风险；并且使用
TBM
设备进行斜井施工可以精确控制开挖位置和斜井的尺寸，避免对地下设施造成破坏；而且
TBM
设备通过自动化控制和精确的导向系统，可以保证斜井的开挖质量，其稳定的施工性能可以提高斜井的几何形状的精度和一致性；再者相比于传统的斜井开挖需要大量的人工劳动，劳动强度高且效率低下，而使用
TBM
设备进行引水斜井施工可以大大减少人工劳动量，降低劳动强度
。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本专利技术示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
TBM
引水斜井施工方法，其特征在于，包括以下步骤：开展
TBM
设备开挖井道实验以获取
TBM
设备施工参数；组装
TBM
设备并进行井道的开挖，开挖方式采用：先导孔，后扩挖，再进行
TBM
设备正向开挖；或全断面
TBM
设备正向开挖；或全断面
TBM
设备反向开挖；一边出渣一边支护；开挖过程中对围岩地质参数及
TBM
设备参数进行监测，并根据围岩地质参数和
TBM
设备参数对
TBM
设备进行调整；井道开挖完成后，对井道尾端进行加固并对井道施行二次衬砌加固
。2.
根据权利要求1所述的
TBM
引水斜井施工方法，其特征在于，先导孔，后扩挖，再进行
TBM
设备正向开挖时包括以下内容：确定上斜井和下斜井的预挖位置并在上斜井和下斜井之间布置中平洞，其中，上斜井和下斜井的角度布置为
60
±5°
；在上斜井和下斜井的预挖位置施工先导溜渣孔；在
TBM
设备上布置锥形刀盘并进行上斜井和下斜井的开挖
。3.
根据权利要求1所述的
TBM
引水斜井施工方法，其特征在于，全断面
TBM
设备正向开挖包括以下内容：确定上平段
、
斜井段和下平段的预挖位置；在上平段的预挖位置开挖施工支洞；从施工支洞进入上平段的开挖位置并依次进行上平段
、
斜井段和下平段的正向开挖
。4.
根据权利要求1所述的
TBM
引水斜井施工方法，其特征在于，全断面
TBM
设备反向开挖包括以下内容：确定上平段
、
斜井段和下平段的预挖位置；在下平段的预挖位置开挖施工支洞；在尾水洞外进行
TBM
设备组装；从尾水洞进入下平段的开挖位置并依次进行下平段
、
斜井段和上平段的反向开挖；开挖完成后使
TBM
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周显刚，刘广，杨平，肖瑞，李元坤，张雄伟，任小强，刘飞，任健，吴桌盼，翟冲，何冰，何晨，
申请(专利权)人：中国水利水电第五工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：