敞开式tbm进过站技术探究

《敞开式tbm进过站技术探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

敞开式TBM进过站技术探究　　【摘要】文章针对某地铁工程中，由于敞开式的TMB首次应用在城市地铁建设中，不可避免的要经过很多车站，本文对如何解决敞开式TBM进过站技术难题进行阐述，论述了施工方法，并且证明方法的行之有效。【关键词】TBM进过站；敞开式；施工方法1、前言TBM即隧道掘进机，利用的是回转刀具进行开挖，在开挖的同时将洞内的围岩进行破碎掘进，从而可以形成一个非常完整的隧道断面，它是一种非常先进的隧道施工机械；同目前经常使用的隧道挖掘方法相比，TBM是集钻、掘进、支护各项工序于一体，并且将一些高新技术融入到整个工作的过程中，是整个掘进过程可以处于监控状态中，挖掘工作也就可以保持最近状态，目前这种技术已经广泛应用于地铁当中，地铁工程基本是在城市当中，所以所要面临的问题就是要频繁过站，下面针对不同的过站工况以及所要经过的边界条件，对不同的边界条件进行研究，给出最适合的过站方法。2、敞开式TBM进过站形式2.1弧底步进过站技术6 弧底步进过站技术主要是适用于TBM步进通过车站的中板位置，另外一种状况就是如果是上下重叠方式隧道中的上面的隧道；弧底步进过站技术所使用的主要设备就是步进机架，在整个技术要做一些必要的前期准备，这些准备有在车站原有的中板上铺设一个弧形导台，同时将一个预置的步进导轨放入到弧形的导台里面，在这里需要注意的是弧形导台的里面一定要有一个插槽预留出来，用做固定步进机架。弧底步进过站的原理就是将TBM的主机放置在事先所预留的步进导轨上，这样TBM的整个主机工作就都在步进导轨上进行。而TBM主机随着隧道的挖掘不断向前移动时，之前所固定在弧形导轨上的步进机架为整个系统提供一个反作用力。2.2平底步进过站技术平底步进过站主要适用于TBM进过站直接作用于车站的底板上，所使用的主要设备包含了是步进小车和步进机架，在这两个设备上要装有推进油缸，在开挖之前所压进行的准备工作包含了，在过站前要在车站的底板上做水平混凝土路面的铺设，这样步进小车才能通过，同时需要注意的就是要在路面上设置一个导向槽，导向槽的位置要注意防止中间的位置，这样步进小车才能始终保持在一条直线行进；平底步进过站技术的原理是当TBM的主机在步进小车不开始工作，不断的向前推进时，暗黄在步进小车上的推进油缸提供了整个设备始终前进的动力；步进小车和机架同步进底面之间会产生一个摩擦力，这个摩擦力为整个系统向前的推进提供了一个反力。6 3、两种进过站施工方法比较3.1弧底步进过站施工方法在前面我们已经说过弧底步进过站技术适用于车站中板重叠隧道当中的上面一层。如果TBM步进通过的是中板，那么它的荷载就会远远的超过车站在运营时的正常荷载，这样中板就会非常容易出现破裂、变形的现象。想要将这个问题解决掉，就要首先在中板上加设一个弧形导台同时将钢导轨埋入进去，这样导轨就可以将TBM主机的荷载进行分散；而且还可以起到对车站中板固定的作用，TBM安全通过车站的中板就可以得到保障。TBM弧底步进施工步骤要点包括了以下的几点：第一、将步进机架固定安装好之后，提起硬岩掘进机后面的支撑部件，在这里需要注意的是，主推进油缸不断对硬岩掘进机施加动力使主机不断前行，这个时候为主机提供反作用力的是通过同步进机架焊接在一起的撑靴的传导。由于主推进油缸的行程是1.5米，因此主机的一个行程为1.5米；第二、当主机在行进了1.5米之后，就会将用来固定步进机的机架插销除去，硬岩掘进机的后支撑部件就会牢牢撑紧在底板上，将步进机架提起，同6 时作为推动主机的进油缸就会收回，从而将机架和撑靴向前移动1.5米；第三、如果主推进油缸以及回位自己初始的位置后，就会将步进机架放下同时固定好，硬岩掘进机的拖拉油缸就会对后配套进行拖拉，后配套的前进行程同意也是1.5米，三个步骤之后，就完成一次完整的步进，在这个过程中，硬岩掘进机整体都向前行进了1.5米，之后会不断的循环上面的步骤，直到整个工作完成。3.2平底步进过站施工方法我们知道平底步进过站的方在车站的底板上进行步进的情况下适用，TBM步进通过的直接媒介就是车站的底板上，底板本身的承载能力相对中板会大很多，而且TBM的荷载可以通过底板传递分散，所以说，在过站的时候TBM荷载对于车站底板的影响无需过多的考虑和计算，就可以选用在过站时总荷载虽然较大但是步进速度较快的平底步进方法。TBM平底步进施工步骤要点包括了以下的几下的几个步骤：一、将步进机架及步进小车安装在TBM主机上，准备进行施工；第二、在TBM平底步进施工方式中同弧底步进施工方式一样，一个行程也是1.5米，所以使用步进小车推进油缸将机头向前推进1.5米就可以了；第三、推进1.5米之后，利用提升前部的油缸以及后支撑的方式来提升TBM；第四、将步进小车收起并且推进油缸，这样步进小车就可以向前了，之后将TBM推进油缸快速的收回到原来的位置，保持撑靴的方向是向前的；第五、将之前提升的油缸收到原来的位置，步进架放回到地面的位置，TBM的后配套将油缸进行拖拉前进1.5米，之后会不断的循环上面的步骤，直到整个工作完成。6 4、两种过站方式的特点4.1弧底步进过站的优点和缺点对比弧底步进过站的方式要求车站在设备进场之前就要形成弧形底面，并将钢轨预埋在底面，而且对于弧形底面的曲率要适中，整个弧面和钢轨的表面要光滑平整，这样才可以保证TBM主机能够能够顺利前进。该方法的优缺点见表1。4.2平底步进过站的优点和缺点对比平底步进过站方式在TBM主机的机头特点是三点的支撑，其中在机头架下方做支撑的步进小车状况一直保持着着地的状态，而撑靴和下支撑二者轮番着地，进而实现TBM的步进向前。当TBM采用“平底步进过站”方式步进需要满足的就剩在车站的范围预先形成具有一定强度的一个平面，之后在底面上流出“导向凹槽”，平底步进方式的优缺点见表2。5、结语6 TBM过站对于城市地铁的施工是非常常见的，所以所运用的过站方案的合理程度是考量TBM连续长距离掘进能力的一个非常重要的因素。本文列举了不同的车站边界条件和施工进度，给出了不同的过站方法，尤其是提出了弧底步进过站方法，这样成功的解决了TBM通过车站中板的难题。通过实践证明弧底步进过站方法是可行的，具有非常好的适应性，可以进行广泛的推广。通过实践，我们也发现TBM步进过站技术确实还有很多需要改进的方面例如：步进的速度，施工安全方面，步进对车站条件的要求等，未来还需要继续对TBM在城市地铁建设工程中对其进行深入的研究，改善其缺点提升整个工程的效率。6