[发明专利]敞开式TBM同步衬砌方法及装置

说明书

本发明提供一种敞开式TBM同步衬砌方法及装置，包括以下步骤：一、在全断面隧道掘进机设置先浇块衬砌拖车和后浇块衬砌拖车，先浇块衬砌拖车与后浇块衬砌拖车之间间隔一段距离；二、钢筋预制块采用拼接结构，现场拼装；三、在隧洞内部安装钢筋预制块，分别对应先浇块和后浇块，先浇块与后浇块沿着隧道交错布置；四、以先浇块衬砌拖车浇筑先浇块；五、以后浇块衬砌拖车浇筑后浇块；通过以上步骤和装置实现TBM同步衬砌。通过采用在TBM范围内的不同位置设置先浇块衬砌拖车和后浇块衬砌拖车，以分段交替施工的方式浇筑混凝土浇筑，以实现分区段的钢筋安装、混凝土浇筑和混凝土等强施工，从而使各个区段的衬砌工作互不干扰，实现同步衬砌。

技术领域

本发明涉及TBM（全断面隧道掘进机）法掘进施工领域，特别是一种敞开式TBM同步衬砌方法及装置。

背景技术

对于隧洞TBM（全断面隧道掘进机）法掘进施工常规的方法是先掘进贯通后再实施衬砌，其特点是各工序间干扰小，掘进作业和衬砌作业为紧前紧后关系，单工序的作业效率较高。其缺点是工期较长，包括了掘进工期+衬砌工期。也有部分工程采用同步衬砌法，其方法是在TBM已掘进洞段布置衬砌系统，其特点是在对TBM掘进干扰较小的前提下实现了TBM掘进和衬砌并行作业。其缺点是，TBM掘进施工对衬砌作业干扰非常大，衬砌台车要穿越风筒、隧洞连续皮带、高压电缆等设施，这些设施的支撑结构在衬砌台车前要全部或部分的拆除，在衬砌台车通过后又要重新安装，结构钢筋的安装效率也会降低，也存在较高的安全风险。由于衬砌效率的降低，该方法也没有实现真正意义上的同步，隧洞贯通后仍需要一定的工期进行剩余未衬砌洞段的施工。而且增大了劳动强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种敞开式TBM同步衬砌方法及装置，能够充分利用TBM机电一体化的优势，实现混凝土衬砌快速施工，使衬砌进度和掘进进度最大限度匹配，实现TBM同步衬砌，优选的方案中，能够有效避免连续皮带、风筒等辅助设施对衬砌施工的干扰，克服现有技术中的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种敞开式TBM同步衬砌方法，包括以下步骤：

一、在全断面隧道掘进机之后设置先浇块衬砌拖车和后浇块衬砌拖车，先浇块衬砌拖车与后浇块衬砌拖车之间间隔一段距离；

二、钢筋预制块采用拼接结构，现场拼装；

三、在隧洞内部安装钢筋预制块，分别对应先浇块和后浇块，先浇块与后浇块沿着隧道交错布置；

四、以先浇块衬砌拖车浇筑先浇块；

五、以后浇块衬砌拖车浇筑后浇块；

通过以上步骤实现TBM同步衬砌。

优选的方案中，先浇块衬砌拖车和后浇块衬砌拖车的范围内依次设置钢筋安装区、混凝土浇筑区和混凝土等强区。

优选的方案中，先浇块衬砌拖车的范围内依次设有钢筋安装台车、堵头模板台车、钢模台车和堵头模板台车；

后浇块衬砌拖车的范围内依次设有钢筋安装台车和钢模台车。

优选的方案中，所述的钢筋预制块为弧形分段结构，在钢筋预制块的端头设有用于互相连接的预制块连接板。

优选的方案中，钢筋预制块随TBM掘进同步安装，位于后浇块两端的钢筋预制块暂不安装。

优选的方案中，先浇块混凝土浇筑完成并达到一定强度后先拆除堵头模板，将一端的堵头模板移动到下一仓位做准备工作，另一端的堵头模板在钢模台车脱模后跟随钢模台车一同前移。

一种用于上述的敞开式TBM同步衬砌方法的同步衬砌装置，在全断面隧道掘进机设置先浇块衬砌拖车和后浇块衬砌拖车，先浇块衬砌拖车与后浇块衬砌拖车之间间隔一段距离；

先浇块衬砌拖车的范围内依次设有钢筋安装台车、堵头模板台车、钢模台车和堵头模板台车；