[發明專利]一種用于砂巖泥巖單護盾TBM掘進方法

有效

• 申請號: 201610477887.2
• 申請日: 2016-06-27
• 公開（公告）號: CN106089222B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 汪強宗;陳明;張志偉;鄔葉飛;楊潔
• 申請（專利權）人: 中交一公局第三工程有限公司
• 主分類號: E21D9/093
• 分類號: E21D9/093;E21D9/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明涉及砂巖泥巖地質單護盾TBM的掘進參數，適用于隧道施工的技術領域。

背景技術

近年來,各大城市相繼發展地下公共交通設施,而TBM法施工已成為城市地鐵施工的主要施工方法,但在目前的國內TBM掘進操作中，對掘進需要的各種參數都是邊掘進邊摸索，并沒有確切的掘進參數范圍，這樣不僅使掘進速度過慢，而且容易出現錯臺、損壞刀盤刀具、施工現場粉塵大等一系列不利情況。為改善現狀，現制定一種用于砂巖泥巖單護盾TBM掘進的參數范圍。

發明內容

本發明的目的是提高隧道掘進速度、質量，以及減少刀具消耗、改善施工環境。

一種用于砂巖泥巖單護盾TBM掘進方法，其特征在于，通過控制TBM掘進參數，提高隧道掘進速度、質量，以及減少刀具消耗、改善施工環境；TBM掘進參數包括刀盤轉速、刀盤扭矩、掘進速度、總推進力、每環加水量，具體如下：

1)在砂巖中掘進時，刀盤轉速控制在2.6～3.0r/min，掘進總推力控制在6500～8900kN，每環加水量控制在0.4～0.5m³，刀盤扭矩控制在1537～3014kNm，推進速度控制在35～53mm/min；

2)在砂質泥巖中掘進時，刀盤轉速控制在2.8～3.2r/min，掘進總推力控制在5600～7500kN，每環加水量控制在0.8～1.0m³，刀盤扭矩控制在2473～3267kNm，推進速度控制在28～42mm/min。

本發明通過對區間隧道地質情況分析、總結出單護盾TBM在此類砂巖泥巖中掘進所需范圍，分析內容見下表：

由此總結出不同地質條件掘進參數選擇：

1)砂質泥巖地層

在砂質泥巖中掘進時，刀盤切削巖層較容易，推力控制在5600～7500kN，推進速度在35～53mm/min。若推力過小，掘進速度低，施工進度慢，并且由于底層較軟，掌子面對刀具產生的阻力小于刀具的啟動扭矩，會導致刀具出現偏磨；若推力過大，掘進速度快，由于底層軟，在掘進過程中，TBM姿態難以控制，效果不佳。

2)砂巖地層

在砂巖掘進時，刀盤切削巖層困難，推力控制在6500～8900kN，推進速度在28～42mm/min。若推力過小，推進速度低，施工進度慢、且刀具磨損快；若推力過大，由于底層硬，刀具切削巖體困難，超過刀具額定承載力，導致刀具損壞。

3)刀盤加水

刀盤加水是為了降低粉塵、刀盤溫度及改變渣土的流塑性，在砂巖掘進時，將水量控制在0.4～0.5m³；在砂質泥巖掘進時，將水量控制在0.8～1.0m³。

利用本發明，具有如下優點：

1)提高掘進速度與施工質量。

2)減少刀具以及TBM機各裝置的消耗。

3)改善施工環境，降低粉塵。

具體實施方式

1)在砂巖中掘進時，刀盤轉速控制在2.6～3.0r/min，掘進總推力控制在6500～8900kN，每環加水量控制在0.4～0.5m³，刀盤扭矩控制在1537～3014kNm，推進速度控制在35～53mm/min。

2)在砂質泥巖中掘進時，刀盤轉速控制在2.8～3.2r/min，掘進總推力控制在5600～7500kN，每環加水量控制在0.8～1.0m³，刀盤扭矩控制在2473～3267kNm，推進速度控制在28～42mm/min。

具體參數見下表：單護盾TBM在砂巖泥巖中掘進參數表