[發(fā)明專利]雙護(hù)盾TBM防卡機(jī)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810296404.8
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN108412509A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉東雙;劉新榮;丁恒軍;孟慶軍;鐘祖良;王林楓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D9/087
• 分類號(hào): E21D9/087
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種雙護(hù)盾TBM防卡機(jī)方法，準(zhǔn)確掌握地質(zhì)條件后通過對(duì)雙護(hù)盾TBM進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)防控或?qū)BM進(jìn)行改造，雙護(hù)盾TBM風(fēng)險(xiǎn)防控為確保TBM高效連續(xù)掘進(jìn)，或保證良好的TBM姿態(tài)，或選擇合理的掘進(jìn)參數(shù)，或加大擴(kuò)挖量，或合理采用單護(hù)盾掘進(jìn)模式，或超前加固地層處理的一種或者多種的結(jié)合；所述TBM改造為刀盤改造，或盾體改造，或增大扭矩，或增大推力的一種或者多種的結(jié)合。本方法解決雙護(hù)盾TBM在施工過程中容易卡機(jī)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道挖掘領(lǐng)域，涉及一種雙護(hù)盾TBM防卡機(jī)方法。

背景技術(shù)

目前雙護(hù)盾TBM卡機(jī)主要有以下幾種情況：1、刀盤被卡，該種情況主要是掌子面或刀盤頂部圍巖塌方，刀盤周圍圍巖破碎，當(dāng)掌子面或刀盤頂部圍巖出現(xiàn)塌方時(shí)，坍方體直接將刀盤與掌子面之間充填密實(shí)，刀盤與圍巖之間的阻力大于刀盤轉(zhuǎn)動(dòng)的額定扭矩從而導(dǎo)致刀盤無法轉(zhuǎn)動(dòng)。2、護(hù)盾被卡因塌方或軟巖塑性變形產(chǎn)生收斂或高地應(yīng)力使圍巖發(fā)生整體收斂，其產(chǎn)生的應(yīng)力大于設(shè)備提供的最大推力從而導(dǎo)致盾體無法前、后移動(dòng)，將雙護(hù)盾TBM盾體抱死。卡前盾：圍巖發(fā)生快速大變形，圍巖應(yīng)力作用在盾殼上產(chǎn)生的摩擦力大于主推進(jìn)油缸的最大推力時(shí)。卡支撐盾：圍巖變形量大，擠壓支撐盾，換步時(shí)輔推油缸壓力不能有效克服圍巖作用在支撐盾上的摩擦力時(shí)。卡尾盾：圍巖在地應(yīng)力作用下持續(xù)收斂變形，擠壓尾盾向內(nèi)收縮，尾盾與管片之間間隙過小時(shí)。3、綜合型被卡，此種情況發(fā)生主要以上述兩種方式之一為主，兼帶其他方式。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種雙護(hù)盾TBM防卡機(jī)方法，解決雙護(hù)盾TBM在施工過程中容易卡機(jī)的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

雙護(hù)盾TBM防卡機(jī)方法，準(zhǔn)確掌握地質(zhì)條件后通過對(duì)雙護(hù)盾TBM進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)防控或?qū)BM進(jìn)行改造，雙護(hù)盾TBM風(fēng)險(xiǎn)防控為確保TBM高效連續(xù)掘進(jìn)，或保證良好的TBM姿態(tài)，或選擇合理的掘進(jìn)參數(shù)，或加大擴(kuò)挖量，或合理采用單護(hù)盾掘進(jìn)模式，或超前加固地層處理的一種或者多種的結(jié)合；所述TBM改造為刀盤改造，或盾體改造，或增大扭矩，或增大推力的一種或者多種的結(jié)合。

進(jìn)一步，所述加大擴(kuò)挖量可利用墊片使得邊滾刀和邊緣面刀外伸，或使刀盤垂直提升的方法，兩種方法或相互配合的方式實(shí)現(xiàn)擴(kuò)挖，為軟巖塑性變形圍巖增大預(yù)留變形量，抵消部分拱部變形的影響。

進(jìn)一步，所述超前加固地層處理可采用以下方法的一種或者多種的結(jié)合：

(1)利用刀盤預(yù)留孔噴射雙組份復(fù)合膨脹泡沫或樹脂填充空腔；

(2)通過刀盤預(yù)留孔人工向疏松地層導(dǎo)入PVC管或向不穩(wěn)定地層導(dǎo)入玻璃纖維管，然后注入雙組份復(fù)合膨脹泡沫或者樹脂實(shí)施加固；

(3)在刀盤前方通過超前鉆機(jī)打自鉆錨桿，延伸進(jìn)掌子面深處，成扇型分布，同時(shí)注入化學(xué)漿液或水泥混合物；

(4)在刀盤斜上方利用超前鉆機(jī)通過支撐盾預(yù)留孔安裝管棚，成扇型分布，并進(jìn)行超前固結(jié)灌漿加固；

(5)在刀盤前方，采用鉆孔設(shè)備來鉆孔安裝PVC或玻璃纖維可注射管，通過橡膠套筒閥向地層注入水泥混合物；

(6)采用人工開挖方式實(shí)施上部小導(dǎo)洞或旁洞開挖，并安裝鋼拱架和噴砼，通過小導(dǎo)洞將或旁洞設(shè)備運(yùn)到工作面，采用玻璃纖維管注射雙組份復(fù)合膨脹泡沫、樹脂或水泥混合物。

進(jìn)一步，刀盤改造中，通過邊刀和高刀位刀座改造將TBM標(biāo)準(zhǔn)開挖直徑增加到6140mm。

進(jìn)一步，通過對(duì)雙護(hù)盾TBM護(hù)盾進(jìn)行盾體改造，使TBM主機(jī)盾體變成“前大后小”的錐形形狀。

進(jìn)一步，將扭矩增加到6070KN。

進(jìn)一步，將推力增加到43000KN。

本發(fā)明的有益效果在于：