[發(fā)明專利]一種TBM卡機(jī)原因分析及脫困施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811494368.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN109681220B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫新建;王海平;李海寧;馬福印;張偉峰;周隆基;蒲軍竹;占其兵;何殷鵬;刁目爽;杜喜龍;管呂軍;張海鴻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青海大學(xué);青海省引大濟(jì)湟工程建設(shè)管理局
• 主分類號(hào): E21D9/087
• 分類號(hào): E21D9/087;E21D9/093
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種TBM卡機(jī)原因分析及脫困施工方法，具體方法為：步驟一：清理碎巖，步驟二：當(dāng)掘進(jìn)點(diǎn)圍巖收斂時(shí)，通過釋放盾殼壓力，幫助TBM脫困；當(dāng)掘進(jìn)點(diǎn)坍塌時(shí)，先對(duì)既有未破壞支護(hù)結(jié)構(gòu)采用施作護(hù)拱進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，再對(duì)塌體及刀盤前方進(jìn)行開挖，TBM步進(jìn)通過；當(dāng)掘進(jìn)點(diǎn)同時(shí)發(fā)生坍塌和圍巖收斂的情況時(shí)，采用如下方式進(jìn)行脫困施工：從尾盾倒數(shù)第二環(huán)管片拱頂部開口進(jìn)入盾殼外，自后向前對(duì)收斂圍巖及塌方體進(jìn)行人工開挖，從尾盾往前對(duì)盾殼上部塌體進(jìn)行開挖及支護(hù)以釋放盾殼；步驟三：退刀。在本發(fā)明的使用過程中，適用于不同的工作環(huán)境，使用范圍非常廣泛；極大降低了工作人員的工作難度，從而提高了設(shè)備的工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種礦業(yè)開采領(lǐng)域，具體是一種TBM卡機(jī)原因分析及脫困施工方法。

背景技術(shù)

造成工程施工受阻的最根本原因是地質(zhì)條件不可預(yù)見、極為復(fù)雜。地層接觸關(guān)系復(fù)雜多變，隧洞沿線褶皺和破碎斷裂構(gòu)造發(fā)育，有多條大規(guī)模的區(qū)域性斷層構(gòu)造通過，斷層破碎帶最大寬度預(yù)計(jì)超過千米；泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、頁(yè)巖、糜棱巖和煤系地層等軟弱巖體在極高圍巖壓力作用下極易發(fā)生大規(guī)模塌方和快速塑性變形，堅(jiān)硬巖層則可能產(chǎn)生巖爆現(xiàn)象；部分洞段存在高地應(yīng)力、涌水、突泥、塌方、偏壓、沉降變形等不良地質(zhì)問題。由于地應(yīng)力極高，TBM一旦掘進(jìn)，圍巖即快速發(fā)生嚴(yán)重的塑性變形，進(jìn)而導(dǎo)致大規(guī)模塌方和大量收斂，導(dǎo)致TBM主機(jī)整體被塌方體完全抱死形成卡機(jī)。同時(shí)，此段圍巖存在極大的偏壓，導(dǎo)致人工處理過程中極易發(fā)生支護(hù)結(jié)構(gòu)變形失穩(wěn)。

不可預(yù)見的極高地應(yīng)力及圍巖偏壓導(dǎo)致TBM主機(jī)部分遭受了極大的損害，給過程中設(shè)備的維修及下步TBM改造施工造成了極大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種TBM卡機(jī)原因分析及脫困施工方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種TBM卡機(jī)原因分析及脫困施工方法，具體方法為：

步驟一：清理碎巖，通過人工開挖的方式將TBM周邊的巖石清理干凈，并開設(shè)觀察口，便于對(duì)卡機(jī)點(diǎn)進(jìn)行觀察，從而判斷卡機(jī)原因；

步驟二：

A、當(dāng)掘進(jìn)點(diǎn)圍巖收斂時(shí)，采用如下方式進(jìn)行脫困施工：

采用鋼筋網(wǎng)片＋木板＋方木＋工字鋼臨時(shí)支護(hù)形成一個(gè)高1.2米的空間，以釋放盾殼壓力，幫助TBM脫困；

B、當(dāng)掘進(jìn)點(diǎn)坍塌時(shí)，采用如下方式進(jìn)行脫困施工：

先對(duì)既有未破壞支護(hù)結(jié)構(gòu)采用施作護(hù)拱進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，加固范圍為原支護(hù)拱架，并在護(hù)拱拱腳處施作砼條形基礎(chǔ)，原支護(hù)加固完成后，采用常規(guī)開挖的方法對(duì)塌體及刀盤前方進(jìn)行開挖，刀盤面往后盾殼段開挖面底板為盾殼底往上50cm，刀盤前采用全斷面開挖，開挖超前刀盤7.5m， TBM步進(jìn)通過；

C、當(dāng)掘進(jìn)點(diǎn)同時(shí)發(fā)生坍塌和圍巖收斂的情況時(shí)，采用如下方式進(jìn)行脫困施工：

從尾盾倒數(shù)第二環(huán)管片拱頂部開口進(jìn)入盾殼外，自后向前對(duì)收斂圍巖及塌方體進(jìn)行人工開挖，從尾盾往前對(duì)盾殼上部塌體進(jìn)行開挖及支護(hù)以釋放盾殼；

步驟三：退刀，通過將TBM后撤退出掘進(jìn)刀具。

進(jìn)一步的，將刀盤前段開挖至全斷面后，掌子在澆筑砼反力墻，采用方木塊作為反力架，進(jìn)行TBM后退操作。

進(jìn)一步的，為了防止TBM向前掘進(jìn)時(shí)塌方繼續(xù)擴(kuò)大導(dǎo)致后部支護(hù)失效再次卡機(jī)，TBM推進(jìn)前必須對(duì)前方圍巖采用長(zhǎng)管棚注漿進(jìn)行超前預(yù)加固。

進(jìn)一步的，從鋼管片進(jìn)入盾殼外側(cè)，自后往刀盤方向開挖并支護(hù)，將原刀盤前六榀拱架支護(hù)段重新擴(kuò)挖。

進(jìn)一步的，支護(hù)參數(shù)采用鋼支撐＋錨桿＋超前小導(dǎo)管＋鋼筋網(wǎng)片＋噴砼。