HJ隧洞工程施工三标敞开式TBM洞内受限空间拆机关键技术研究中国水利水电第十四工程局有限公司土木事业部李世民二○一九年三月一前言贰项目特点叁适用范围肆工艺原理伍施工工艺流程及操作要点陆材料及设备柒质量控制及安全环保措施捌效益分析目录目录汇报内容国内的甘肃引大入秦水磨沟输水隧道、引黄入晋总干与南干部分隧道、新疆大阪输水隧道、青海引大济湟总干渠、万家寨引黄等工程采用了双护盾TBM，西康铁路秦岭Ⅰ线隧道、南疆铁路吐库二线中天山隧道、兰渝铁路西秦岭隧道、辽宁大伙房引水、LXB调水等工程采用了敞开式TBM。如今，我国隧道施工技术快速发展，已经采用和规划采用TBM施工的长大隧道也越来越多。随着国内外隧洞工程规模的不断扩大，隧洞掘进采用多台TBM分段同时施工，由于工程布置的差异性，TBM经过长距离的连续掘进贯通后，存在洞内或洞外拆除方案。洞外拆除受拆卸空间限制相比较小，可加大拆卸起吊设备及运输设备等资源投入，实现TBM洞外拆卸的多工作面、立体式同步拆卸。洞内拆卸，特别是在拆机位置埋深大、地质条件复杂、拆机运输距离长、施工工期及成本等因素影响，在TBM拆卸间功能定义时，与TBM组装洞相比较，洞室空间结构压缩较大，不具备同等大型移动式起重吊装条件，使TBM洞内拆卸任务更为艰巨。为避免拆卸间地质条件约束，通过研制直边墙门式固定双梁起重装置优化洞内起重方式，合理研究敞开式TBM拆机方案，完成受限空间敞开式TBM主机的安全、高效拆除。一、前言由于隧洞属于长大隧洞，单段掘进长度均突破10km，在拆卸间室空间的受限的条件下，为避免地质条件的约束，保证吊装安全，采用混凝土直墙承载门式固定起吊装置，单向依次拆除TBM主机、连接桥及后配套，本项目的特点有：1、直径8.5m敞开式TBM拆卸间结构为长40m×宽10.5m×高10.5圆拱直墙直墙型，在拆卸间3/5位置顶拱轴线方向长4m、深3.8m范围扩挖，并浇筑4m宽、0.5cm厚的混凝土直边墙作为受力承载结构，安装2×100t门式固定双梁起重装置吊装TBM拆卸大件，相比锚杆吊点及手拉葫芦起重方案，不受拆卸间围岩完整性影响，实用性更广，起重安全系数更高，土建成本更低。2、通过对组装洞2×100t桥机行走小车及轨道进行改造，吊装主驱动及翻身架摆放在行走小车上后前后限速收放、缓慢后退，起重设备同步下放承载吊钩，解决门式固定双梁起重装置纵向行走受限条件下140吨主驱动安全、高效翻身，以减少拆卸专用设备投入，缩短拆卸工期。3、拆卸间顶拱局部扩挖直边墙浇筑待强后，即安装门式固定双梁起吊装置，满足8.5m起吊高度，在TBM自主后退的情况下，合理安排敞开式TBM拆卸方案，85天即安全、高效、快速地完成直径8.5m、长179m（主机+连接桥+7节后配套）敞开式TBM洞内拆机。二、项目特点三、适用范围适用于采用开敞式TBM施工的长大隧洞贯通后，不受拆卸间围岩完整性影响，正向完成敞开式TBM洞内拆机。四、工艺原理敞开式TBM拆卸间在TBM贯通前完成土建项目，并安装2×100t门式固定双梁起重装置和2个20t纵向单轨滑动电动葫芦吊梁，满足TBM结构件吊装。TBM1贯通后，安装步进系统，依照“自上而下、先外后内；先主流，后分支；先主体、后框架结构”拆卸原则，利用起重装置、安装拆卸吊具，安装拆卸方案逐一进行刀盘边块、刀盘中心块、护盾、主驱动、撑靴系统、推进油缸、主梁、连接桥、1#-7#台车的拆卸。拆机主要工程量如下表，拆机主要方法如下：（1）拆除主机部分，在步进到位后采用2×100t门式固定双梁起重装置拆除刀盘、护盾、主驱动、连接法兰等，利在步进滑板推进油缸，辅助TBM前后滑动，实现各部件的吊装和装车运输。（2）TBM主机其他部分，主要包括撑靴、撑靴油缸、水平推进油缸等，在L2主梁上焊接专用吊具和手拉葫芦进行拆除，锚杆钻机、主电机、拱架安装器等采用20T单轨吊机电动葫芦吊梁拆除。（3）后配套台车、连接桥及其辅助设备，连接桥采用4个平板车行走机构和型钢支撑改造成支撑行走机构，后配套采用八字支撑排架轨枕及HW300轨道梁支撑行走。利用拆卸间前端地面布置的10T卷扬机按节依次托至单轨吊梁下进行拆除。在不影响TBM主体结构拆卸的同时进行TBM上的电气系统、液压系统及延伸材料结构（风...
