水工隧洞一洞双机TBM组装方案研究.docx

          水工隧洞一洞双机TBM组装方案研究                    Summary：TBM掘进机是现代隧洞施工的先进设备，在国内长隧洞工程施工前景广阔敞开式TBM因其施工安全、高效、快速以及自动化程度高等优点，成为隧洞施工的首选本文以新疆某隧洞为研究背景，针对一洞双机的施工特点，以敞开式TBM洞内组装为例，详细介绍敞开式TBM洞内组装技术该工程2台TBM均顺利、高效完成组装，组装工期和质量在同类型工程中均达国内先进水平Keys：水工隧洞；敞开式TBM；洞内组装；技术1工程概况新疆某隧洞工程海拔高程698〜1410m，相对高差712m，洞室最大埋深为718米，隧洞围岩岩性为华力西期变质黑云母斜长花岗岩，花岗班岩，次块状~块状构造，岩石中石英合量一般25~30%，岩石坚硬，隧洞围岩级别为Ⅲ～Ⅴ级组装洞段长80m，断面型式为蘑菇型，断面尺寸13.2×16.9m，设计围岩为II类围岩揭露围岩岩性为华力西期变质花岗岩，黄褐色，岩石呈碎块状、次块状结构，节理裂隙发育，裂隙多以黑云母、石英充填，沿裂隙面以线状水为主，裂隙中云母遇水软化，整体围岩破碎，稳定性差隧洞采用两台TBMΦ7.93m敞开式TBM施工，TBM2掘进长15150m，TBM3总掘进长23550m。

其他洞段采用钻爆法施工，包含TBM组装段、检修段、通过段等，总体工程分段平面图见图1施工总体组装方案为一洞双机施工，两台TBM均为敞开式TBM，总长298米，总重量约1500T，由刀盘、主机、后配套、加利福尼亚道岔等组成采用洞内组装的方式，从人员、技术、安全等方面制定组装方案，保证TBM按期完成组装并顺利实现掘进一洞双机施工较单洞单机的TBM组装和施工更加复杂，因此有必要开展单独的分析研究，施工中还应根据不良地质发育特征[1-3]，开展有针对性的超前地质预报工作[4-6]图1TBM一洞双机工程平面布置示意图2TBM组装技术要求2.1机械部件组装技术要求5.1.1部件的清洁1、机械部件在组装前，必须做到先全面清洁，尤其是螺栓孔、配合孔、工艺孔、连接面等必须重点清洁，不得有任何碎屑杂物的残留2、保持组装工具、紧固件清洁所有螺栓在使用前必须放在清洗油液中浸泡，即用即取主机关键部件（机头架、刀盘、主轴承、减速箱、主电机、主大梁、撑靴、鞍架等）的高强度螺栓及垫片必须严格进行去毛刺检查2.2液压、油脂、润滑油、风、水系统组装技术要求1、各系统的管路在存放时需做好防尘、防锈2、装配管路时，堵头要就近拆装。

若远距离拆卸后，需重新封堵后挪位，且管口向下3、各种管子不得有凹痕、皱折、压扁、破裂等现象，管路弯曲处应圆滑，不得有扭转现象4、装配法兰管接头时，要注意对四个螺栓的平衡用力，确保法兰装平，密封槽压好密封圈5、管路的排列要整齐，并要便于液压系统的调整和维修6、注入系统的液压油、齿轮油应符合设计和工艺要求，加注油液时，注意看清名牌，严禁不同油品混用7、装配后液压管路及元件不得有渗漏油现象，为防止渗漏，装配时允许使用专用密封胶密封胶的使用严格遵照使用说明书，应防止其进入系统中2.3电气组装技术要求1、电气元件在装配前应进行测试、检查，不合格者不能进行装配2、仪表、指示器显示的数码、信号应清晰准确，开关工作可靠3、应严格按照电气装配图样要求进行布线和连接4、所有导线的绝缘层必须完好无损，导线剥头处的细铜丝必须拧紧，需要时搪锡5、焊点必须牢固，不得有脱焊或虚焊现象焊点应光滑、均匀6、装好的传感器、控制板等需要通电时，需检查安全距离内是否有焊接，避免传感器、控制板烧坏7、电气系统作业人员要求必须具备电工作业证3、TBM组装方法TBM2与TBM3均在组装洞内组装首先倒序安装TBM3后配套，安装好的台车拖至TBM2的通过洞存放。

将TBM3主机部件及附属设备、连接桥全部运至组装洞室，顺序安装主机而后整机连接开始步进，并可以进行管线连接，设备调试TBM3步进通过主支洞交叉口后，可开始安装TBM2主机和连接桥，边步进边同步顺序安装喷混台车和后配套台车待整机连接后开始管线连接，设备调试[7~11]图2整机组装顺序当TBM3步进到位后，开始安装TBM3的连续皮带机TBM2步进到位后，开始安装TBM2的连续皮带机而TBM2的连续皮带机大件全部进洞后，可以安装支洞皮带机最终，两台TBM与皮带机系统开始联调联试在以上过程中择机完成风、水、电、通讯、运输等布置但与TBM相连的加利福尼亚道岔，受组装场地限制且前期作用较小，故此阶段不组装加利福尼亚道岔至此，TBM洞内组装、调试完成，具备掘进施工条件4结论本文以新疆某工程为研究对象，针对一洞双机的施工特点，以敞开式TBM洞内组装为例，详细介绍敞开式TBM洞内组装技术TBM组装质量和精度严重影响到TBM后期的使用功能和使用寿命，该工程2台TBM均顺利、高效完成组装，组装工期和质量在同类型工程中均达国内先进水平Reference：[1]李术才，许振浩，黄鑫，等.隧道突水突泥致灾构造分类、地质判识、孕灾模式与典型案例分析[J].岩石力学与工程学报，2018，37（5）：1041-1069.[2]许振浩，李术才，李利平，等.基于风险动态评估与控制的岩溶隧道施工许可机制.岩土工程学报，2011，33（11）：1714-1725.[3]许振浩，李术才，李利平，等.基于层次分析法的岩溶隧道突水突泥风险评估.岩土力学，2011，32（6）：1756-1766.[4]李术才，刘斌，孙怀凤，等.隧道施工超前地质预报研究现状及发展趋势[J].岩石力学与工程学报，2014，33（6）：1090-1113.[5]张庆松，李术才，孙克国，等.公路隧道超前地质预报应用现状与技术分析[J].地下空间与工程学报，2008，4（4）：766-771.[6]许振浩，李术才，张庆松，等.TSP超前地质预报不良地质体地震波反射特性研究.地下空间与工程学报，2008，4（4）：640-644，716.[7]邓勇，齐梦学.硬岩掘进机施工技术及工程实践[M].天津：天津大学出版社，2010[8]邓勇.大断面TBM组装洞室设计与施工[J].现代隧道技术，2010，47（1）：66~72[9]曹海涛.大断面TBM洞内组装技术[J].铁道建筑技术，2009，（11）：14~17[10]翟荟芩.TBM洞外狭小场地快速组装调试技术[J].铁道建筑技术，2009，（11）：18~20，54[11]姚宗弟.隧道掘进机施工技术[M].北京：机械工业出版社，2004  -全文完-。