【技术实现步骤摘要】
本专利技术申请涉及tbm施工，具体涉及一种极软岩大变形地质受困条件下tbm护盾变形修复方法。
技术介绍
1、tbm即隧洞掘进机，是一种依靠硬岩刀盘旋转破岩推进，使隧洞全断面一次成形的大型专用装备。它集成了掘进、支护、出渣、运输等多种功能于一体，使得隧洞掘进、出碴、衬砌、灌浆、激光导向等工序能够平行作业，实现一次成洞。护盾是tbm关键组成部分之一，其主要任务是支撑隧道周围的岩土体，防止其坍塌。它通常由坚固的钢制结构组成，能够承受来自周围岩土体的压力，确保掘进过程中的安全；还可以保护tbm内部的机械、电气和液压等关键设备免受外界环境的影响，并可以在掘进过程中形成一个相对稳定的工作环境。
2、tbm在经由高地应力极软岩大变形地质段时，tbm护盾顶部的围岩破碎垮塌后会与护盾间产生干涉，导致护盾受压沉降变形，进而导致拱架支护作业中钢筋排、钢筋网片安装困难，同时碎石无法有效封闭至拱顶，导致tbm底部清渣工作压力巨大，严重影响施工进度。
3、公开于该
技术介绍
部分的信息仅用于加深对本公开的
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、专利技术人通过研究发现：tbm顶护盾的主要受力机构由一块底板11以及构成钢筋排架安装系统的竖型筋板12拼接构成（参见图1），由此tbm护盾主要变形原因一方面是受高地应力极严重不良地质软岩大变形及破碎带影响，大量碎石积于护盾顶部挤压，造成护盾壳板变形；另一方面是由于筋板距离盾尾悬空
2、鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种极软岩大变形地质受困条件下tbm护盾变形修复方法，旨在解决因护盾变形而制约施工进度的问题。
3、根据本公开的一个方面，提供一种极软岩大变形地质受困条件下tbm护盾变形修复方法，包括如下步骤：
4、（1）tbm停机后，拆除护盾尾部的一次支护体系，于隧洞顶部以与tbm轴向呈夹角的进行渐变段扩挖，所述渐变段扩挖至护盾尾部；
5、（2）所述渐变段扩挖到位后，安装渐变段拱架并喷射混凝土封闭；
6、（3）自所述渐变段向掌子面方向于顶护盾上方扩挖工作段，安装工作段拱架并喷射混凝土封闭；
7、（4）于所述工作段内依次施作超前管棚、钻孔取芯；
8、（5）标注护盾变形位置后，对变形位置沿环向等间距割缝，对割缝处加热的同时在护盾下侧采用千斤顶顶升矫正，直至护盾变形区域高度高于正常区域5～10mm；
9、（6）于护盾上下壳板待焊处对应设置相应的加强筋板后，依次焊接上壳板、下壳板处割缝；
10、（7）圆顺复位所拆除的支护体系同时预埋回填钢管，待原有支护复位后通过所述回填钢管回填扩挖区域。
11、在本公开的一些实施例中，在所述步骤（1）中，所述渐变段扩挖前，于tbm护盾后渐变段对应的拱部150°范围内径向打设注浆小导管。
12、在本公开的一些实施例中，在所述步骤（1）中，所述渐变段扩挖至渐变段轮廓距刀盘轮廓半径差为1.5～1.8m的对应位置处，且渐变段终止端面距离护盾尾部一定间距。
13、在本公开的一些实施例中，在所述步骤（2）中，所述渐变段扩挖到位后，于拱部120°范围内继续朝向掌子面方向扩挖至护盾尾部，并进行支护。
14、在本公开的一些实施例中，在所述步骤（2）中，所述渐变段扩挖到位后，在tbm盾尾处朝向掌子面方向打设对应护盾拱部120°范围内的超前小导管。
15、在本公开的一些实施例中，在所述步骤（2）中，所述渐变段拱架包括沿渐变段轴向对应设置的双排架体、设于所述双排架体间的纵向撑体、设于所述双排架体拱脚处的锁脚锚杆。
16、在本公开的一些实施例中，在所述步骤（2）和/或步骤（3）中，所述渐变段和/或所述工作段扩挖时关于过隧洞轴线的隧洞竖直中面左右对称的依次分段开挖。
17、在本公开的一些实施例中，在所述步骤（5）中，割缝作业前于护盾尾部设置竖撑；千斤顶矫正后对变形区域设置固定支撑。
18、在本公开的一些实施例中，在所述步骤（5）中，矫正前刨除注浆块与顶护盾间焊缝，并于护盾的上下层壳板割缝边缘处对应设置坡口。
19、在本公开的一些实施例中，在所述步骤（6）中，所述加强筋板包括设于上壳板割缝处对应设置处的马板、设于下壳板注浆块位置处的小筋板、设于下壳板非注浆块位置处的大筋板。
20、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下任一技术效果或优点：
21、1. 自护盾盾尾向掌子面方向依次扩挖成型渐变段及工作段，由此可于工作段内依次施作超前管棚、超前钻孔取芯以及护盾变形部修复，解决了护盾尾部空间受限无法实施上述操作的问题。
22、2. 由于扩挖区域围岩强度低且松散，渐变段的设置以及渐变段和工作段的分区域对称扩挖，可有效避免单次扩挖半径或扩挖体积过大而导致的开挖面垮塌风险，确保施工安全。
23、3. 在护盾矫正用的割缝焊接前，于割缝处对应设置加强筋板，由此实现对矫正后的护盾壳板进行位置定位，确保焊接时护盾壳板的位置准确。
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1.一种极软岩大变形地质受困条件下TBM护盾变形修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的TBM护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，所述渐变段扩挖前，于TBM护盾后渐变段对应的拱部150°范围内径向打设注浆小导管。
3.根据权利要求1所述的TBM护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，所述渐变段扩挖至渐变段轮廓距刀盘轮廓半径差为1.5～1.8m的对应位置处，且渐变段终止端面距离护盾尾部一定间距。
4.根据权利要求3所述的TBM护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述渐变段扩挖到位后，于拱部120°范围内继续朝向掌子面方向扩挖至护盾尾部，并进行支护。
5.根据权利要求1所述的TBM护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述渐变段扩挖到位后，在TBM盾尾处朝向掌子面方向打设对应护盾拱部120°范围内的超前小导管。
6.根据权利要求1所述的TBM护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述渐变段拱架包括沿渐变段轴向对应设置的双排架体、设于所述双排架
7.根据权利要求1所述的TBM护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（1）和/或步骤（3）中，所述渐变段和/或所述工作段扩挖时关于过隧洞轴线的隧洞竖直中面左右对称的依次分段开挖。
8.根据权利要求1所述的TBM护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（5）中，割缝作业前于护盾尾部设置竖撑；千斤顶矫正后对变形区域设置固定支撑。
9.根据权利要求1所述的TBM护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（5）中，矫正前刨除注浆块与顶护盾间焊缝，并于护盾的上下层壳板割缝边缘处对应设置坡口。
10.根据权利要求1所述的TBM护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（6）中，所述加强筋板包括设于上壳板割缝处对应设置处的马板、设于下壳板注浆块位置处的小筋板、设于下壳板非注浆块位置处的大筋板。
...【技术特征摘要】
1.一种极软岩大变形地质受困条件下tbm护盾变形修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的tbm护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，所述渐变段扩挖前，于tbm护盾后渐变段对应的拱部150°范围内径向打设注浆小导管。
3.根据权利要求1所述的tbm护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，所述渐变段扩挖至渐变段轮廓距刀盘轮廓半径差为1.5～1.8m的对应位置处，且渐变段终止端面距离护盾尾部一定间距。
4.根据权利要求3所述的tbm护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述渐变段扩挖到位后，于拱部120°范围内继续朝向掌子面方向扩挖至护盾尾部，并进行支护。
5.根据权利要求1所述的tbm护盾变形修复方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，所述渐变段扩挖到位后，在tbm盾尾处朝向掌子面方向打设对应护盾拱部120°范围内的超前小导管。
6.根据权利要求1所述的tbm护盾变形修...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿超，徐鹏祖，黄大为，韩愈，王斌，李想，午赵军，刘书良，万从喜，刘旭良，邓文学，徐海峰，罗霄，李亚文，颜仁富，朱晓亮，李俊卯，徐麟，刘小虎，文代伟，檀保卫，
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：
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