【正文】 空錨桿體、連接套、中止器、止?jié){塞、自由段 PE套管、自由端鋼瓦套、墊板和螺母組成。 第 19 頁共 58 頁 當(dāng)錨桿向下安裝時(shí)，中空錨桿體為進(jìn)漿道，塑料管為排氣道注漿時(shí)，漿體從漲殼錨固頭底部出漿，并逐漸充 溢鉆孔道。開動(dòng)泵工作后，注漿前將進(jìn)料器中的全部漿液通過泵泵回到進(jìn)料器中，使泥漿體通過泵充分拌和后再行錨桿注漿。 ②注漿設(shè)備：使用注漿壓力 1～ 的螺桿泵注漿，在孔口設(shè)置漿塞。 W／ C值小 時(shí)，水泥漿的收縮率少。注漿質(zhì)量是錨桿耐久性的關(guān)鍵。施加預(yù)應(yīng)力的方法有兩種：用機(jī)械扭力扳手鎖定或用雙活塞柱空心千斤頂鎖定荷載。 ⑶ 卸去鉆機(jī)或纖尾，安裝墊板，螺母及注漿管。 ⑵ 在吹凈鉆孔后，將安裝漲殼錨固頭錨桿插入孔道，一端安上安裝工具或工廠配合提供的纖尾，并接上錨桿鉆機(jī)，開動(dòng)鉆機(jī)。 漲殼中空注漿式錨桿的施工 ⑴ 鉆孔：使用錨桿鉆機(jī)鉆孔，為使鉆孔直且鉆徑精確，采用十字鉆頭鉆孔。的鉆孔。安裝在刀盤后方的鉆機(jī)跟隨 TBM掘進(jìn)同步施工，后部的鉆機(jī)對(duì)前方可能遺漏或者無法順利進(jìn)行施工的區(qū)域完成鉆孔。同時(shí)部分地段采用漲殼式預(yù)應(yīng)力錨桿或者水漲式錨桿，在特別地段采用超前自鉆式中空注漿錨桿。 圖 12 石渣轉(zhuǎn)運(yùn)示意圖 TBM初期支護(hù)使用 TBM設(shè)備后配套配置的錨桿鉆機(jī)、超前鉆機(jī)、混凝土拌合及輸送泵、混凝土噴射機(jī)械手、鋼筋網(wǎng)安裝器、 環(huán)形梁安裝器等設(shè)備，通過專業(yè)操作手使用手動(dòng)裝置和遙控裝置配合完成 作業(yè)。因出渣距離較長，根據(jù)施工實(shí)際需要，將可移動(dòng)的皮帶機(jī)安放在一輛重型后配套臺(tái)車上，依靠液壓油缸將皮帶機(jī)尾部與后配套皮帶機(jī)系統(tǒng)對(duì)接，使石渣通過移動(dòng)皮帶機(jī)輸出至主洞皮帶機(jī)上，轉(zhuǎn)至東引 2施工支洞內(nèi)的出渣皮帶機(jī)上運(yùn)到模薩溝渣場(chǎng)。 根據(jù)本工程的需要，連續(xù)皮帶機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表 3。 出碴 設(shè)備組成 由于本工程開挖斷面大，出碴量大，掘進(jìn)距離長，加上 TBM設(shè)備掘進(jìn)速度快，必須采用皮帶機(jī)連續(xù)出碴。因此，要控制好前進(jìn)軸線方向，避免偏斜。 ⑺ 注意掘進(jìn)方向的控制與調(diào)整： 對(duì)于水平方向的調(diào)整，主要是活塞腔和活塞桿都充滿壓力油的水平支撐油缸在缸筒內(nèi)的單方向移動(dòng)，因缸筒與滑塊是以十字銷軸方式連接在一起的，為此滑塊和大梁也隨著水平支撐缸筒移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)水平方向上的調(diào)整，防止 超挖和欠挖情況的發(fā)生。 ⑸ 在每天預(yù)留的檢修時(shí)間內(nèi)，需對(duì)刀盤、支撐系統(tǒng)等重要部位的螺栓、連接裝置及液壓推進(jìn)系統(tǒng)的供油管路等進(jìn)行檢查，將事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)。 ⑶ 在通過軟巖、斷層和破碎帶時(shí) ，塌方較大的地方可能進(jìn)行手動(dòng)噴射填實(shí)， 需盡可能加大支撐靴板與洞壁的接觸面積，使支撐靴板在保證足夠的支撐力時(shí)，對(duì)于洞壁的比壓足夠小，這樣可以避免支撐靴板在不良地質(zhì)條件下陷入洞壁，保證 TBM設(shè)備的連續(xù)掘進(jìn)，進(jìn)而減小機(jī)體的震動(dòng)，保證施工安全、控制掘進(jìn)速度。 注意事項(xiàng) ⑴ 支撐與洞壁一定要完全接觸，由于刀盤的穩(wěn)定對(duì)于滾刀的連續(xù)作業(yè)軌跡十分關(guān)鍵（消除余震和位移），一個(gè)穩(wěn)定的刀盤和一致的、重復(fù)的刀具軌跡，可以提高 TBM設(shè)備的進(jìn)尺和延長刀具及大軸承的壽命，因此，支撐的穩(wěn)固情況就顯得尤為重要。根據(jù)地 層條件的要求，對(duì)作業(yè)面上的噴射水量可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，最大限度降低粉塵懸浮率。 粉塵控制 掘進(jìn)過程中，隨著巖石的不斷切削破碎，將產(chǎn)生粉塵污染物，影響施工環(huán)境，并造成設(shè)備潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障，為此，需要采取措施及時(shí)處理。 根據(jù)大伙房 TBM施工經(jīng)驗(yàn)，每天每班要派專人及時(shí)檢查刀具情況，內(nèi)容包括檢查刀具軸承、刀具螺栓、斗齒等。當(dāng)推進(jìn)行程結(jié)束時(shí)，水平支撐油缸縮進(jìn)，此時(shí) TBM設(shè)備的操作手要調(diào)整好 TBM設(shè)備的軸線方向，通過激光方向鎖定系統(tǒng)來操縱推力油缸控制方向，由此開始一個(gè)新的推進(jìn)行程。 ⑸ 鉆進(jìn)的工作行程結(jié)束，初步支護(hù)工作完成后，撐靴將收回，這時(shí)， TBM設(shè)備的重量將由后面的后支撐支撐。 ⑶ 根據(jù) TBM設(shè)備的扭矩～轉(zhuǎn)速曲線的基本性能，在不良地質(zhì)條件下采用 低 轉(zhuǎn)速 低 扭矩的參數(shù)切割軟巖，在圍巖條件較好、強(qiáng)度較高的硬巖采用 高 轉(zhuǎn)速 高 扭矩高速切割硬巖，若出現(xiàn)刀盤卡住則采 第 15 頁共 58 頁 用脫困扭矩或采用刀盤逆轉(zhuǎn)的方式處理，施工過程中根據(jù)不同的圍巖條件調(diào)整合適的參數(shù) 。 ⑵ 水平撐靴定位以后，推進(jìn)推 力油缸并轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤開始掘進(jìn)。一般情況下，在地質(zhì)情況較好，激光導(dǎo)向系統(tǒng)正常的情況下，換步時(shí)間約 5min。 第 14 頁共 58 頁 圖 9 換步放下后支撐 第四步： 收回水平撐靴，前移撐靴，再撐緊水平撐靴，進(jìn)行下一個(gè)掘進(jìn)循環(huán) ，見圖 10。 圖 7 撐緊撐靴，收起后支撐 第二步： 刀盤旋轉(zhuǎn)，開始掘進(jìn)推進(jìn) ，見圖 8。當(dāng)后配套的輔助作業(yè)工作量較少時(shí)，主機(jī)移動(dòng)與后配套可根據(jù)具體情況同步進(jìn)行。 TBM設(shè)備掘進(jìn)換步原理及步驟 ⑴ 換步原理：換步是根據(jù)推進(jìn)油缸的行程進(jìn)行的，即推進(jìn)油缸推進(jìn)一個(gè)行程， TBM設(shè)備就破巖掘進(jìn)一個(gè)循環(huán)行程，每個(gè)循環(huán)行程約 ，循環(huán)行程結(jié)束后即進(jìn)行換步作業(yè)。 ⑷ 水平支撐靴伸出，再與圍巖接觸撐緊，提起后支撐離開洞底， TBM設(shè)備定位找正 。 ⑵ 掘進(jìn)行程終了，準(zhǔn)備換步，此時(shí)，切削盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)，后支撐伸出抵到洞底上以承受 TBM設(shè)備主機(jī)的后端重力，水平支撐油缸收回 。 TBM掘進(jìn)作業(yè)過程 TBM設(shè)備掘進(jìn)作業(yè)循 環(huán) TBM設(shè)備掘進(jìn)時(shí)主要依靠由刀盤、機(jī)頭架與大梁、支撐和推進(jìn)裝置組成的掘進(jìn)系統(tǒng)來進(jìn)行，正常的作業(yè)循環(huán)步驟見圖 6。 當(dāng)皮帶機(jī)上出現(xiàn)大量塊體，并連續(xù)不斷成堆向外輸出時(shí)，停止掘進(jìn)，變換刀盤轉(zhuǎn)速以低速掘進(jìn)， 第 12 頁共 58 頁 并控制貫入度。 a. 掘 進(jìn)參數(shù)選擇 ： 電機(jī)選用低速，掘進(jìn)速度開始為 20％，等圍巖變化趨于穩(wěn)定后，推 進(jìn)速度可上調(diào)，但不應(yīng)超過一定范圍（如 35％），扭矩變化范圍＜ 10％。當(dāng)扭矩和推力大幅度變化時(shí)，應(yīng)盡量降低掘進(jìn)速度，控制在 30％左右，以保護(hù)刀具和改善主軸承受力，必要時(shí)停機(jī)前往掌子面了解圍巖和檢查刀具。 ，即使扭矩和推力都未達(dá)到 額定值，也會(huì)使通過局部硬巖部分的刀具過載，產(chǎn)生沖擊載荷，影響刀具壽命，同時(shí)也使主軸承和主大梁產(chǎn)生偏載。 ，推力、扭矩在不停地變化，不能選擇固定的參數(shù)（推力、扭矩）作標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)密切觀察，隨時(shí)調(diào)整掘進(jìn)速度。 ② 節(jié)理發(fā)育的 Ⅲ 類圍巖狀況下作業(yè) 掘進(jìn)推力較小，應(yīng)選擇自動(dòng)扭矩控制模式，并 密切觀察扭矩變化，調(diào)整最佳掘進(jìn)參數(shù)。使用高速掘進(jìn)時(shí)，周圍巖石振動(dòng)較大，容易引起周圍巖石松動(dòng)，所以在地質(zhì)情況較差時(shí)，采用低轉(zhuǎn)速、高扭矩掘 進(jìn)，圍巖較完整時(shí)，采用高轉(zhuǎn)速、低扭矩掘進(jìn)。 TBM掘進(jìn) 施工工序流程 TBM設(shè)備掘進(jìn)施工工序流程見圖 5。因此需要定期地將激光全站儀前移到一個(gè)新的站點(diǎn)。激光束穿過機(jī)器中的凈空區(qū)域及后配套設(shè)備 (激光窗 ),擊到安裝在機(jī)器前部的電子激光靶上。 SLST APD系統(tǒng)的主要的基準(zhǔn)是由初始安裝在墻壁或隧道襯砌上的激光全站儀發(fā)出的一束可見激光。 第 10 頁共 58 頁 圖 4 SLST APD 激光導(dǎo)向系統(tǒng)圖 SLST APD就是為此目的而設(shè)計(jì)開發(fā)的。 ⑶ 確保做到掘進(jìn)前準(zhǔn)確定位，掘進(jìn)中嚴(yán)格操作，掘進(jìn)后適時(shí)調(diào)整。 導(dǎo)向控制原則 ⑴ 確定合理的方向參數(shù) 。 250mm，高程不得大于177。 100mm，垂直 誤差177。 TBM的 SLST APD導(dǎo)向系統(tǒng) TBM設(shè)備掘進(jìn)方向的控制極為重要，方向控制不當(dāng)，造成盤型滾刀受力不均，致使刀具提前損壞，增加換刀的次數(shù)和配件成本，影響施工進(jìn)度，另一方面，會(huì)使得隧道出現(xiàn)超、欠挖過大，影響工程質(zhì)量。 ⑺ 合理地進(jìn)行零 配件、易損機(jī)件和施工原材料的儲(chǔ)備，保證零配件和材料的及時(shí)供應(yīng) 。 ⑸ 對(duì)采取緊急應(yīng)急處理措施所需的 機(jī)器設(shè)備 、材料充分保障，并設(shè)立專門的保障體系和專用倉庫，對(duì)項(xiàng)目部的所有人員進(jìn)行培訓(xùn)，做到人人負(fù)責(zé)。 ⑶ 提高不良地質(zhì)段的長、短期預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度，針對(duì)斷層破碎帶、地下涌水、巖爆、有害氣體等 第 9 頁共 58 頁 不 良地質(zhì)現(xiàn)象采取相應(yīng)的地質(zhì)勘查手段，合理運(yùn)用鉆孔、 物探 等探測(cè)設(shè)備和儀器，作出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，并及時(shí)進(jìn)行超前管棚加固或灌漿處理，以保證 TBM設(shè)備掘進(jìn)的順利進(jìn)行 。 總體技術(shù)保證措施 ⑴ 施工進(jìn)度控制措施：將 TBM設(shè)備正常掘進(jìn)施工作為關(guān)鍵施工工序，其它工序圍繞此 關(guān)鍵工序展開；嚴(yán)格控制里程碑工序的竣工時(shí)間，保證整體工期的實(shí)現(xiàn) 。在正常掘進(jìn)期跟進(jìn)短期超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，探測(cè)掌子面前方 50～ 200m的地質(zhì)情況。 (2)施工運(yùn)輸方案規(guī)劃：為充分發(fā)揮 TBM設(shè)備的掘進(jìn)速度，保證長隧洞的 出渣能力，出渣單獨(dú)采用連續(xù)皮帶機(jī)出渣方案；施工人員及材料、混凝土、配件采用軌道機(jī)車運(yùn)輸方案。在后配套采用雙軌，以便機(jī)車的進(jìn)出、方便材料的供應(yīng)，減少停工損失。 橋式 皮帶機(jī)尾端的支點(diǎn)在第一節(jié)后配套臺(tái)車上，前端支承在掘進(jìn)機(jī)主梁上，它把石渣轉(zhuǎn)運(yùn)到后配套皮帶機(jī)上，在倒入連續(xù)皮帶機(jī)的受料斗。 后配套系統(tǒng)包括若干單軌臺(tái)車和后配套皮帶機(jī)。 TBM主機(jī) 部分由 刀盤、主軸承驅(qū)動(dòng)組件及機(jī)頭架、主梁、撐靴、推進(jìn)油缸、后下支承、主驅(qū)動(dòng)密封及潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣設(shè)備、司機(jī)室、變壓器 等組成。推進(jìn)油缸在兩側(cè)連接主梁和撐靴機(jī)構(gòu)，其所處的位置同樣也能為前面留出最大空間。通過這些系統(tǒng)，可以在掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行支護(hù)作業(yè)。同時(shí)單撐靴機(jī)構(gòu)在掘進(jìn)機(jī)頂部和下面為支護(hù)作業(yè)提供了更大空間。掘進(jìn)過程中可操縱機(jī)器進(jìn)行調(diào)向，使掘進(jìn)精度更高。穩(wěn)定可靠的無級(jí)變速電驅(qū)動(dòng)可以在通常條件下提供機(jī)器最大掘進(jìn)進(jìn)度以及液壓驅(qū)動(dòng)的所有優(yōu)點(diǎn)，如高扭矩、低速、遇到惡劣地質(zhì)條件時(shí)平穩(wěn)反轉(zhuǎn)運(yùn)行。刀具的檢查和更換在刀盤內(nèi)進(jìn)行。 15 TBM 主變壓器 輸入 /輸出電壓 / 690 V 套 2 功率 3,200 kVA 頻率 50 Hz 輸入液體類型 (根據(jù) VDE 0532) VDE 0532) 主機(jī)及后配套 技術(shù)說明 海瑞克 掘進(jìn)機(jī)采用最新設(shè)計(jì)。 套 2 噴射長度 12 m 噴嘴數(shù)量 2 噴嘴控制板 (總 ) 2 噴嘴液壓動(dòng)力單元 (總 ) 2 8 L2 區(qū)域濕噴設(shè)備：噴射機(jī)器 泵 雙活塞類型 套 2 能力 20 m3/h 最大壓力 50 bar 泵 的液壓動(dòng)力 34 kW 加速劑泵 1 有 PLC,加料斗和附件 9 L2 區(qū)域濕噴設(shè)備：空壓機(jī) 能力 11 m3/min 套 2 第 7 頁共 58 頁 序號(hào) 名稱 規(guī)格型號(hào) 單位 數(shù)量 最大壓力 13 bar 安裝功率 90 kW 輸入電壓 400 V 輸入頻率 50 Hz 10 后配套區(qū)域后端濕噴設(shè)備： 環(huán) 噴射角度范圍 260 176。 鉆機(jī)縱向行走 2021mm 14 超前鉆探設(shè)備 供給單元 2 個(gè) ARO ADQ5400 （ 1 個(gè)在頂部， 1 個(gè)在底部） 鉆進(jìn) /回縮力 13kN 類型 雙頭旋轉(zhuǎn) 旋轉(zhuǎn)沖擊組件 EURODRILL RH1400HD4008 記錄系統(tǒng)數(shù)量 1 個(gè)（供 2 個(gè)鉆進(jìn)單元使用） TBM 后配套的主要技術(shù)參數(shù)見表 2。 驅(qū)動(dòng)類型 液壓驅(qū)動(dòng) 控制裝置 刀盤盾后安裝的固定控制臺(tái) 11 環(huán)行定位安裝裝置 /鋼 筋網(wǎng)安裝器 第 6 頁共 58 頁 序號(hào) 名 稱 參 數(shù) 能力（最大環(huán)重量） 1015 噸 縱向行走 2,400mm 12 L1 區(qū)域的混凝土噴射設(shè)備 功率 驅(qū)動(dòng)類型 液壓驅(qū)動(dòng) 縱向行走 3m 操作角度 180176。 表 1 TBM 主機(jī)主要參數(shù)表 序號(hào) 名 稱 參 數(shù) 1 機(jī)器類型 硬巖單撐靴隧道掘進(jìn)機(jī) 2 開挖直徑 12,440mm (新裝刀具 ) 12,400mm (刀具磨損后） 3 刀具 直徑 482mm(19” ) 刀具最大荷載 315kN 中心雙刃滾刀數(shù)量 4 把 單刃滾刀的數(shù)量 71 把 刀刃總數(shù)量 79 把 4 推進(jìn)系統(tǒng) 最大推進(jìn)能力 35625kN 310 bar / 39584kN 350 bar 開挖行程 1850mm 油缸數(shù)量 4 個(gè) 5 刀盤驅(qū)動(dòng) 類型 電動(dòng)機(jī)械式，硬巖刀盤驅(qū)動(dòng) 功率 4