[發明專利]開敞式TBM施工時采用伸縮式安全殼防護巖爆的方法

有效

• 申請號: 202010869529.2
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111878101B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 張金良;景來紅
• 申請（專利權）人: 黃河勘測規劃設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/087;E21D20/00;E21D11/40
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 王霞;韓華

本發明公開了一種開敞式TBM施工時采用伸縮式安全殼防護巖爆的方法，其伸縮式安全殼包括第一防護部，用于對開敞式TBM刀盤護盾后部形成保護；第二防護部，用于對開敞式TBM支承靴至設備橋形成保護；動力部和導向部；第一防護部在動力部的作用下通過導向部在第二防護部上方前后滑動。本發明為開敞式TBM護盾末端至機架橋部分提供了較好的安全防護，在預測到有巖爆或巖爆即將發生時，前端的第一防護鋼板完全伸出，可在保證施工人員安全的前提下實現快速掘進；同時，第一防護鋼板采用伸縮式結構，不影響TBM上搭載的超前鉆機、鋼拱架安裝器、錨桿鉆機及應急噴混裝置等設備正常作業，保證人員和設備安全、提高掘進效率。

技術領域

本發明涉及敞式TBM施工技術，尤其是涉及一種開敞式TBM施工時采用伸縮式安全殼防護巖爆的方法。

背景技術

隨著地下工程施工技術的飛速發展，TBM技術被越來越多地應用于長大隧道施工中。在隧道施工過程中，有時會遇到埋深大、地應力高、巖石完整性好的洞段，此時就非常容易發生巖爆。隧洞巖爆主要集中在頂拱120°范圍內，主要表現形式為片幫、脫落及彈射等。隧洞巖爆不僅嚴重威脅著施工人員及設備的安全，而且影響施工進度，增加了施工成本。

由于開敞式TBM自身特有的結構和工作方式，相對于護盾式TBM，支護施工空間裸露，對施工人員的安全威脅較大，同時，在高地應力地區又常發生巖爆。目前防止巖爆常采用的措施有鋼拱架+鋼筋排、噴高強混凝土等，這些防護方法施工速度較慢，施工成本較高，造成了不必要的成本和工期的浪費。因此，設計一種針對開敞式TBM施工時的防巖爆方法就顯得非常必要。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術所存在的缺陷，提供一種開敞式TBM施工時采用伸縮式安全殼防護巖爆的方法。

為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案：

本發明所述的開敞式TBM施工時采用伸縮式安全殼防護巖爆的方法，采用了專用的伸縮式防巖爆安全殼，所述伸縮式防巖爆安全殼包括：

第一防護部，用于對開敞式TBM刀盤護盾后部形成保護；

第二防護部，用于對開敞式TBM支承靴至設備橋形成保護；

動力部；

導向部；

所述第一防護部在動力部的作用下通過導向部在所述第二防護部上方前后滑動；

具體防護方法為：

將所述伸縮式防巖爆安全殼第二防護部的支撐桿架固定連接在TBM支承靴至設備橋處的機架上，第一防護部的第一防護鋼板在第二防護部的第二防護鋼板上方前后滑動；

當開敞式TBM掘進至可能發生巖爆的洞段處，伸縮油缸推動第一防護鋼板向前伸出，第一防護鋼板前端搭接在刀盤護盾后部的V形定位鋼板中進行定位，巖爆產生的碎石沿著第一防護鋼板和第二防護鋼板兩側滑下落入隧洞底部，經人工清理至皮帶運輸機輸送至洞外，保證在施工人員安全的前提下實現了快速掘進；

當開敞式TBM掘進至軟弱破碎帶：

需要錨桿支護時，伸縮油缸推動第一防護鋼板向前伸出，第一防護鋼板前端搭接在刀盤護盾后部的V形定位鋼板中進行定位，錨桿鉆機通過第一防護鋼板上開設的圓形通孔打設錨桿；

需要鋼拱架支護時，伸縮油缸推動第一防護鋼板至距離刀盤護盾50~60cm處，通過鋼拱架安裝器安裝鋼拱架；

需要鋼筋網支護時，第一防護鋼板完全或部分縮回，騰出鋼筋網的支護空間，便于施工人員進行工作。

本發明專用的伸縮式防巖爆安全殼的第一防護部包括：

第一防護鋼板，

第一支撐肋板，