[发明专利]一种TBM无扩大洞室条件下分块式刀盘的双机协同拆卸方法

说明书

本发明公开了一种TBM无扩大洞室条件下分块式刀盘的双机协同拆卸方法，将TBM‑a和TBM‑b刀盘上的边块旋转至底部定义为底部刀盘边块，将TBM‑a与TBM‑b的底部刀盘边块通过支撑梁相互焊接；两TBM的底部刀盘边块形成一个由支撑梁桥接的整体连接结构；TBM‑a后退，TBM‑a的底部刀盘边块被拆卸，将拟拆除TBM‑a的下一边块旋转至底部，拟拆除TBM‑a的下一边块与上一个已拆除的TBM‑a的底部刀盘边块通过支撑梁焊接连接，TBM‑b后退，TBM‑b的底部刀盘边块被拆卸；依靠支撑梁桥接的整体连接结构逐一对所述TBM‑a和TBM‑b的刀盘边块进行拆除。本方法摒弃传统扩大洞室的施作工艺，利用两台TBM相互依靠的作用力与反作用力进行拆卸支撑，充分利用隧洞施工空间进行协同拆卸。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，涉及一种全断面方法，尤其涉及一种分块式TBM(全断面隧道掘进机)无扩大洞室条件下刀盘的双机协同拆卸方法。

背景技术

随着基础建设的加快，全断面隧道掘进机(简称TBM)在水利、公路、铁路、城市轨道交通等行业隧洞工程的施工中担任至关重要的角色，隧洞工程规模不断扩大，长、大隧洞工程采用多台TBM集群化施工。

在隧道施工技术中，隧洞贯通后，TBM的拆卸通常在隧洞内进行；其中，TBM的分块式刀盘由于重量和尺寸影响往往需要组织单独的施工工序，成为TBM集群化施工中的一项重要工序。TBM的分块式刀盘拆卸通常需要在扩大洞室内，配合相应起吊内能力的大型吊装设备完成拆卸。TBM的扩大洞室施作工期长、成本高，TBM关键部件重量大(尤其是分块式刀盘)，拆卸吊装存在一定的安全隐患；尤其在面临同一隧道中两台TBM的拆卸中，往往两台TBM相互独立，整体拆机进度缓慢、协同性能差。

近年来，随着长、大隧道的发展，采用两台TBM对向掘进施工同一隧洞的情况越来越多，TBM完成隧洞掘进施工后在隧洞贯通点对TBM进行拆卸。隧洞中，TBM刀盘紧贴洞壁，其尺寸大且质量重，需扩挖隧洞施作拆卸洞室，具备足够的空间及吊装条件后在拆卸洞室内完成刀盘的吊装拆卸。由于不同洞段地质条件及不同单位施工水平的差异，隧洞贯通点往往与预期偏离，无法提前施作拆卸洞室，扩挖拆卸洞室的土建施工工期长、吊装设备成本高，对工程整体工期及成本影响较大。

发明内容

基于以上分析，本发明提出了一种针对TBM无扩大洞室条件下分块式刀盘的双机协同拆卸施工方法，通过该方法降低非必要扩洞吊装；本方法借助两台TBM的主体结构进行支反力施作，两台TBM相互配合进行分步拆卸，逐步完成分块式刀盘的拆卸，同时无需施作扩大拆卸洞室，能够充分保证施工安全、降低成本和工期，提高分块式刀盘拆卸效率。

鉴于TBM分块式刀盘质量及尺寸，传统TBM分块式刀盘拆卸需要扩大拆卸洞室同时借助吊装设备进行拆卸，整个工序繁冗；本发明拟通过TBM两分块刀盘协同作业，使刀盘边块在无需施作扩大拆卸洞室，无需吊装或少吊装的条件下完成拆卸。

本发明的施工技术原理为：两台相同TBM即TBM-a和TBM-b对称布设(TBM-a和TBM-b的刀盘相对布置)，将TBM-a和TBM-b刀盘上的边块旋转至底部定义为底部刀盘边块(也即待拆除的边块)，将TBM-a的底部刀盘边块与对称位置的TBM-b的底部刀盘边块通过支撑梁相互焊接；TBM-a的底部刀盘边块与TBM-b的底部刀盘边块形成一个由支撑梁桥接的整体连接结构；TBM-a后退，TBM-a的底部刀盘边块被拆卸，将拟拆除TBM-a的下一边块旋转至底部(也即待拆除的边块)，拟拆除TBM-a的下一边块与上一个已拆除的TBM-a的底部刀盘边块通过支撑梁焊接连接，TBM-b后退，TBM-b的底部刀盘边块被拆卸；依靠支撑梁桥接的整体连接结构逐一对所述TBM-a和TBM-b的刀盘边块进行拆除。

本发明方法摒弃传统扩大洞室的施作工艺，利用支撑梁桥接的整体连接结构，以及两台TBM相互依靠的作用力与反作用力进行拆卸支撑，借助支撑梁进行辅助运输，充分利用隧洞施工空间进行协同拆卸，省去了扩洞。