一种TBM掘进时并行衬砌的施工方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于隧道施工技术领域，公开了一种TBM掘进时并行衬砌的施工方法及装置，防水板台架用于铺挂无纺布、防水板，以及用于拆除影响衬砌的风管和皮带机出碴装置；伸缩式支撑台架设置在防水板台架与衬砌台车之间、修补台架与衬砌台车之间，用于使修补台架、衬砌台车行走后支撑皮带机出碴；衬砌台车用于设置滑道轴承托架，托起皮带出碴装置；修补台架布置在衬砌台车后侧，用于混凝土面养护、修补、挂风管，以及皮带机支架安装；皮带出碴装置用于托起皮带机进行出碴。本发明专利技术设计了防水板台架、伸缩式支撑台架、修补台架，配套3种类型的衬砌台车，形成了长度100m的并行衬砌编组，实现了TBM掘进过程中的并行衬砌，取得了较好的效果。取得了较好的效果。取得了较好的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种TBM掘进时并行衬砌的施工方法及装置


[0001]本专利技术属于隧道施工
，尤其涉及一种TBM掘进时并行衬砌的施工方法及装置。

技术介绍

[0002]目前，采用TBM法施工时，由于未使用衬砌管片，因此，为满足工期需求，需要采取衬砌与连续皮带机出碴进行同步并行施工。对于大断面隧道，并行衬砌相对干扰不大，但对于直径10m以下的TBM而言，特别是高黎贡山隧道，其干扰较大，对正常的运输、通风等容易造成较大影响，为此，针对高黎贡山隧道开展了TBM施工并行衬砌技术分析。
[0003]影响并行衬砌的因素主要有以下3个方面：
[0004](1)衬砌台车数量。高黎贡山隧道根据围岩级别，共设计410cm、407cm、405cm、400cm、395cm等5种衬砌内轮廓半径断面型式。衬砌混凝土浇筑时，输送泵需要占用1条运输轨线，衬砌台车数量越多，线路转换越复杂，会车耽误时间越长，从而对并行衬砌施工组织干扰越大。同时，衬砌台车定位、台架行走过程中均需要停风，衬砌台车数量越多，停风时间就越长，洞内作业环境就越差，从而对TBM的正常掘进影响也越大。
[0005](2)矮边墙衬砌施工进度。高黎贡山隧道正洞隧底铺设仰拱预制块，运输轨线布置为四轨双线。TBM掘进段衬砌施工分为矮边墙衬砌和拱墙衬砌两部分。衬砌施工时，需要先施工矮边墙衬砌，然后再施工拱墙衬砌。由于隧道断面宽度较小，矮边墙衬砌时需要占用运输轨线。拱墙衬砌时，可利用已完成浇筑的矮边墙铺设钢轨向前行走，不占用仰拱预制块上的运输轨线。因此，矮边墙衬砌施工进度越快，就对运输线路影响越小。矮边墙衬砌通常采用定型模板人工立模浇筑，梭槽溜送入模，插入式振捣器振捣。矮边墙模板在人工立模情况下，需要在外侧设置临时支撑固定，从而导致1条轨线被占用。为保证一侧运输畅通，因此现场只能进行单侧矮边墙施工，从而严重影响矮边墙施工进度。
[0006](3)皮带机和通风风管穿行衬砌配套设备。TBM掘进施工时需要采用皮带机出碴，同时需要风管通风。皮带机和通风风管需要穿行衬砌配套设备，因此，需要对衬砌设备形成编组，以解决衬砌配套设备满足穿行要求。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种TBM掘进时并行衬砌的施工方法及装置。
[0008]本专利技术是这样实现的，一种TBM掘进时并行衬砌装置，所述TBM掘进时并行衬砌装置包括：
[0009]防水板台架，用于铺挂无纺布、防水板，以及用于拆除影响衬砌的风管和皮带机出碴装置；
[0010]伸缩式支撑台架，设置在防水板台架与衬砌台车之间、修补台架与衬砌台车之间，用于使修补台架、衬砌台车行走后支撑皮带机出碴；
[0011]衬砌台车，用于设置滑道轴承托架，托起皮带出碴装置；
[0012]修补台架，布置在衬砌台车后侧，用于混凝土面养护、修补、挂风管，以及皮带机支架安装；
[0013]皮带出碴装置，用于托起皮带机进行出碴。
[0014]进一步，所述防水板台架上配置一台1t吊力的卷扬机，卷扬机设置可旋转的导向轮，用于防水板及钢筋的吊运。
[0015]进一步，所述伸缩式支撑台架包括上下梯和风管支架。
[0016]进一步，所述防水板台架、伸缩式支撑台架、衬砌台车、修补台架上面均设置有通风软管专用通道。
[0017]进一步，所述通风软管专用通道为槽型结构三面安装滚轮。
[0018]进一步，所述防水板台架、伸缩式支撑台架、衬砌台车、修补台架上面均安装有皮带出碴装置，衬砌过程中替代原有皮带出碴装置，确保连续皮带机正常运转。
[0019]本专利技术的另一目的在于提供一种TBM掘进时并行衬砌的施工方法，所述TBM掘进时并行衬砌的施工方法包括：
[0020]步骤一，在防水板台架的一侧安装皮带出碴装置，当防水板台架移动时，该皮带出碴装置托起皮带机；
[0021]步骤二，在衬砌台车的同一侧安装皮带出碴装置，当衬砌台车移动时，该皮带出碴装置托起皮带机；
[0022]步骤三，在修补台架同一侧安装皮带出碴装置，当修补台架移动时，该皮带出碴装置托起皮带机；
[0023]步骤四，加工伸缩式支撑台架，安装皮带出碴装置，当伸缩式支撑台架移动时，该皮带出碴装置托起皮带机，利用风管支架，固定风管；
[0024]步骤五，在防水板台架与衬砌台车之间、修补台架与衬砌台车之间各放一台伸缩式支撑台架，使伸缩式支撑台架、衬砌台车行走后可通过伸缩式台架拉伸支撑皮带机出碴，在衬砌矮边墙上单独铺设行走轨，不影响运输车辆双向通行；
[0025]步骤六，采用以上步骤，实现TBM掘进过程中，后部同时实现并行衬砌。
[0026]进一步，所述衬砌台车定位后，利用防水板台架铺挂防水板、拆风管。
[0027]进一步，所述防水板安装完成1组后，防水板台架向前行走1组模板长度，边行走边拆除边墙上的皮带机支架，同时移动伸缩式支撑台架。
[0028]进一步，衬砌台车完成衬砌脱模后，向前行走1组模板长度，同时移动后部的伸缩式支撑台架，以及修补台架。
[0029]结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
[0030]第一、本专利技术有效的解决了衬砌台车、隧道断面宽度较小以及皮带机和通风风管穿行衬砌配套设备等因素对施工进度的影响，设置的伸缩式支撑台架，使伸缩式支撑台架通过伸缩式台架拉伸支撑皮带机出碴，可以使运输车辆双向通行，进一步的提高了施工效率。
[0031]第二，本专利技术设计了防水板台架、伸缩式支撑台架、修补台架，配套3种类型的衬砌台车，形成了长度100m的并行衬砌编组，实现了TBM掘进过程中的并行衬砌，取得了较好的
效果。
[0032]第三，作为本专利技术的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下3个重要方面：
[0033](1)本专利技术的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：
[0034]当前我国使用的TBM首先进行掘进贯通后再进行衬砌，增加了施工的时间，如西康线秦岭隧道、西南铁路桃花铺隧道等。
[0035]西秦岭隧道经过近两年的研究与实践，推动了TBM掘进及连续皮带机出碴工况下的同步衬砌技术，成功地实现了同步衬砌，为长大铁路隧道TBM掘进法的设计与施工树立了新的里程碑。
[0036](2)本专利技术的技术方案填补了国内外业内技术空白：
[0037]随着国民经济的日益增长、铁路跨越式发展新时代的到来，建设理念、建设速度发生了质的变化，对施工技术手段、技术装备提出了更高要求。目前，TBM先掘进贯通后再进行衬砌，施工速度慢。如何加快施工进度，一直没有可靠及有效的技术方法。
[0038]本施工技术开发过程中，经反复的试验，最终找到了适合的方法，达到了TBM掘进，衬砌真正意义上的同步作业，互不影响，确保了工程安全、质量，满足了施工进度要求。
[0039](3)本专利技术的技术方案是否解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：
[0040]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TBM掘进时并行衬砌的施工装置，其特征在于，包括：防水板台架，用于铺挂无纺布、防水板，以及用于拆除影响衬砌的风管和皮带机出碴装置；伸缩式支撑台架，设置在防水板台架与衬砌台车之间、修补台架与衬砌台车之间，用于使修补台架、衬砌台车行走后支撑皮带机出碴；衬砌台车，用于设置滑道轴承托架，托起皮带出碴装置；修补台架，布置在衬砌台车后侧，用于混凝土面养护、修补、挂风管，以及皮带机支架安装；皮带出碴装置，用于托起皮带机进行出碴。2.如权利要求1所述的TBM掘进时并行衬砌的施工装置，其特征在于，所述防水板台架上配置一台1t吊力的卷扬机，卷扬机设置可旋转的导向轮，用于防水板及钢筋的吊运。3.如权利要求1所述的TBM掘进时并行衬砌的施工装置，其特征在于，所述伸缩式支撑台架包括上下梯和风管支架。4.如权利要求1所述的TBM掘进时并行衬砌的施工装置，其特征在于，所述防水板台架、伸缩式支撑台架、衬砌台车、修补台架上面均设置有通风软管专用通道。5.如权利要求4所述的TBM掘进时并行衬砌的施工装置，其特征在于，所述通风软管专用通道为槽型结构三面安装滚轮。6.如权利要求1所述的TBM掘进时并行衬砌的施工装置，其特征在于，所述防水板台架、伸缩式支撑台架、衬砌台车、修补台架上面均安装有皮带出碴装置，衬砌过程中替代原有皮带出碴装置，确保连续皮带机正常运转。7.一种用于实施权利要求1～6任意一项所述的TBM掘进时并行衬砌的施工装置的T...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚锋，杨露伟，王毅，张民庆，马超峰，马伟斌，杨昌宇，王唤龙，司景钊，刘建兵，田四明，高存成，陈文義，李红军，尤显明，贾大鹏，吴川，郭小雄，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：