[发明专利]一种土压/敞开双模盾构模式转换工法

说明书

本发明公开了一种土压/敞开双模盾构模式转换工法，解决了现有技术中双模盾构转换对操作人员要求高、不易转换的问题。本发明包括敞开模式向土压模式转换工法和土压模式向敞开模式转换工法；在硬岩地层中且距离软地层一定距离处进行从敞开模式向土压模式的转换，在软地层中且进入硬岩地层一定距离处进行从土压模式向敞开模式的转换。本发明对模式转换步骤进行了梳理和简化，可以指导现场操作人员准确、快速进行模式转换，提高了掘进效率，降低施工成本。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是指一种土压/敞开双模盾构模式转换工法。

背景技术

目前随着国内盾构施工范围的不断增加，开挖地质情况越来越复杂，单一模式的盾构已经不能满足现有的施工状况。当盾构机在长距离掘进中出现软硬地质交错变化的复杂地层时，若仅仅采用土压平衡模式，则在硬岩地层中掘进效率较低，若仅仅采用敞开TBM模式，则在软土地层中掘进效率较低，因此单一模式的盾构机严重影响了项目的进度及项目的施工成本。为了解决盾构机在软硬地层交替出现时掘进效率低下的情况，土压/敞开双模盾构应运而生。

该双模盾构可以依据不同地质情况，选择对应的掘进模式进行高效施工作业。当开挖地质由硬岩地层转入软土地层时，可将敞开TBM模式转换到土压平衡模式进行掘进，同理当开挖地质由软土地层转入硬岩地层时，可将土压平衡模式转换到敞开TBM模式进行掘进。目前国内外6m或10m级中心皮带机出渣方式的土压/敞开双模盾构应用较少，其模式转换工法的研究同样处于初始阶段。合理的模式转换工法对于双模盾构高效施工起着重要的作用。此外模式转换时需由经验丰富、且对该双模盾构机施工原理了解的人员操作，转换过程工序杂乱，转换效率低，极大程度制约着盾构掘进效率，增加盾构施工成本。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种土压/敞开双模盾构模式转换工法，解决了现有技术中双模盾构转换对操作人员要求高、不易转换的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种土压/敞开双模盾构模式转换工法，包括敞开模式向土压模式转换工法和土压模式向敞开模式转换工法；在硬岩地层中且距离软地层一定距离处进行从敞开模式向土压模式的转换，在软地层中且进入硬岩地层一定距离处进行从土压模式向敞开模式的转换。

所述敞开模式向土压模式转换工法包括以下步骤：

S1：在硬岩地层中且距离软地层10~15m处，盾构停机；

S2：在盾构土仓内拆卸溜渣槽、溜渣板和挡渣板，并通过主驱动中心运出；

S3：拆除后配套皮带机尾部总成，并将后配套皮带机尾部总成放置在管片小车上，随管片小车一起运出；

S4：将主机皮带机后移，并拆下主机皮带机后段和主机皮带机前段，然后主机皮带机后段和主机皮带机前段分别用编组运输车运出，然后拆除主机皮带机轨道；

S5：将设备桥与拼装机断开，后配套整体后退一定距离后，将设备桥前端支撑于外导轨上，同时将管片小车移出，保证运输通道顺畅；

S6：将主驱动中心连接法兰和变接法兰运送至隧道洞内，并将中心连接法兰、变接法兰和中心回转接头安装到相应位置；

S7：将螺机门型吊梁运到隧道洞内，并将螺机门型吊梁固定在拼装机及轨道上合适位置；

S8：通过编组运输车将螺机轴呈缩回状态的螺机运到洞内，然后利用螺机门型吊梁将螺机吊装到位，并通过螺栓固定螺机；

S9：拆除螺机门型吊梁，并将螺机门型吊梁运出，然后连接螺机管线；

S10：将后配套皮带机尾部总成、设备桥和拼装机重新复位安装，完成模式转换；

S11：重新调试盾构，确保所有部件安装正确。

步骤S5中后配套整体后退15~25m。