[发明专利]一种下坡斜井TBM施工姿态控制方法

说明书

技术领域：

本发明属于一种建筑施工方法，特别涉及一种下坡斜井TBM施工姿态控制方法。

背景技术：

TBM掘进机集钻、掘、护于一体，能够有效实现长大隧道施工的工厂化作业，是世界上最先进的大型综合性隧道施工设备，代表着国际隧道施工技术的最高水平，在国际上已广泛应用于交通、水电、矿山、市政、国防等工程领域中。

TBM的姿态控制包括盾体滚转的控制和前进方向的控制。TBM掘进机在掘进过程中，根据激光自动导向系统显示的数据，TBM操作人员通过合理调整各分区千斤顶的推力及刀盘转向以及铰接油缸的收放来调整TBM的姿态。

对于大坡度下坡斜井TBM法施工时，TBM受力与水平状态有很大的不同。

TBM的姿态控制采用以上常用的控制方法，会经常发生TBM机磕头的现象，难以将TBM姿态控制在正常的范围内。

发明内容：

本发明的目的就在于克服上述现有技术中存在的不足，而提供一种下坡斜井TBM施工姿态控制方法，该方法可有效地应对大坡度下坡情况下，TBM结构自重及后配套拖车推力引起的掘进机磕头现象，降低工程风险，节约成本，操作简单。

如上构思，本发明的技术方案是：一种大坡度斜井TBM法施工姿态控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

①将TBM刀盘设计为偏心结构，使TBM刀盘的中心高于TBM壳体中

心10mm；

②在TBM后配套拖车底部装有雪橇式行走装置；

③利用TBM上配备的自动导向系统，实时观察TBM姿态及时调整施工方案，控制TBM掘进姿态。

本发明具有如下的优点和积极效果：

1、本发明将TBM刀盘偏心设计，将TBM刀盘的中心设计高于TBM壳体中心10mm，在TBM掘进过程中，通过刀盘的向上偏心超挖，抵消部分TBM磕头的趋势，减少TBM磕头风险。

2、本发明由于在TBM后配套拖车底部装有雪橇式行走装置，通过增加行走装置与斜井运输路面的摩擦力，减少后配套拖车由于重力向下的分力作用，该分力通过连接桥顶部作用于TBM盾体上部，从而降低了TBM磕头风险。

附图说明:

图1是本发明掘进姿态控制改进措施示意图。

图中：1、刀盘；2、渣土仓；3、刀盘驱动装置；4、中心皮带运输机；5、人行气闸；6、前盾；7、中盾；8、超前钻导孔；9、推进油缸；10、尾盾；11、管片拼装机；12、超前钻机；13、盾尾刷；14、管片环；15、渣土；16、转接胶带机；17、预留螺旋输送机位置；18、连接桥；19、后配套拖车；20、雪橇式行走装置。

具体实施方式：

如图1所示，大坡度斜井TBM法施工姿态控制方法，具体实施过程是：

（1）在TBM掘进施工前，根据斜井TBM法施工特点，设计刀盘1的中心高出TBM设备的中心10mm，在TBM掘进过程中，通过刀盘1的向上偏心超挖，抵消部分TBM磕头趋势；

（2）后配套拖车10的行走装置20采用雪橇式，通过增加行走装置20与斜井运输路面的摩擦力，防后配套拖车车辆在斜坡上下滑对盾构作用于中心线上方的推力，减少掘进机磕头的风险；

（3）利用TBM上配备的自动导向系统，实时观察TBM姿态及时调整施工方案，通过常规TBM姿态控制方法，如调整刀盘驱动装置3控制刀盘转速，调整推进油缸8控制TBM推力、扭矩等，控制TBM掘进姿态。

本发明可有效应对大坡度下坡情况下，TBM结构自重及后配套拖车推力引起的掘进机磕头现象，降低工程风险，节约成本，操作简单。