TBM侧向平移、空推新设备的研发及应用

以青岛地铁8号线TBM多次侧向平移、空推工况为背景,围绕传统"先轨后推"TBM平移、空推工艺效率低、准备工作量大、精度要求高、工序转换风险大等弊端进行创新优化,研发出新型的全断面隧道掘进机液动移位装置。该装置通过增加轮系及电液压控制驱动力及转向、导向机构,从提高台架的承载能力、驱动力、轮系的强度、地面承载力及平整度等方面入手,克服了传统工艺的弊端,可实现主机平移和空推工序合一,减少工序转换,施工效率高、风险低,可为类似盾构/TBM施工工况提供借鉴。

“TBM侧向平移+弧形出渣导洞”始发方案在青岛地铁中的应用

以青岛地铁8号线为例,为解决受周边环境影响,TBM无法于正线上始发的问题,创新性地提出"TBM平移+弧形出渣导洞"始发方案并成功实施,方案满足了TBM主机及后配套组装、始发功能,并通过前期平移出渣运料、后期弧形导洞出渣运料方案解决出渣运料难题,可为类似盾构/TBM设计、施工提供借鉴。

复合式TBM地下调头技术分析

重庆轨道交通六号线二期复合式TBM北碚段工程地处重庆市北碚区新城区和老城区，采用中铁17号、中铁18号和中铁26号3台复合式TBM对该区段进行掘进。其中．中铁26号从天生站左线始发掘进至五路口暗挖车站站前调头大断面，进行调头折返至右线掘进回天生站吊出。五路口调头大断面衬砌完毕后长80m，宽22m，连接大断面及暗挖车站的暗挖隧道长约50m，宽5．08m。

复合式TBM碴土运输系统应用探讨

概况北碚段工程位于重庆市北碚城区内,分为三段区间,按线路前进方向依次为北碚站前区间、北碚站-天生站区间、天生站～五路口站区间,合同范围行车线路总长5811.92双延米,北碚站前入洞口~北碚站区间含192.07m明洞段,天生站～五路口站区间含189.6m钻爆段,其余均为盾构掘进线路。隧道基本穿越砂质泥岩,少量穿越砂岩。

液压式盾构/TBM主机平移-空推集成装置的研制

研究目的:目前,隧道掘进机平移与空推工艺多采用不同装置分步完成,装置安装耗时费力,严重影响项目施工进程,且国内外没有可同时解决掘进机主机平移和空推的工法或装置。本文研制了一种基于液压的盾构/TBM主机平移-空推集成装置,将平移与空推工序合一,可极大提高工程施工效率,实现荷载600 t盾构/TBM主机连续移位。研究结论:(1)利用液压力驱动液压马达实现装置移位和驱动轮90°转向,实现了平移与空推工艺集成;(2)多轮系和从动轮碟簧设计可优化载荷分布,从动轮选用自润滑推力关节轴承使装置可适应一定倾斜度和不平度,提升装置运行平稳性;(3) 600 t荷载下,利用聚氨酯包敷于钢轮外的复合轮设计减小了轮系与地面接触应力,降低地面要求;(4) ANSYS仿真分析表明承载台架满足强度要求;(5)目前该装置已成功应用于青岛地铁8号线项目,缩短工期20 d,填补了国内外技术空白,应用前景广阔。

TBM洞内始发反力钢环及安装方法

以青岛地铁8号线双护盾TBM始发施工为背景,基于传统反力钢环洞内安装空间受限、安装精度及效率低、安全风险大等问题,设计出一种反力钢环及快速精准安装方法,其可根据盾尾姿态提前在较大空间场所将装置焊接固定于双护盾TBM尾盾部位,安装速度快,确保了钢环安装完成后与尾盾中心重合,可避免始发隧洞内安装困难产生偏差而导致钢环受力不均,造成钢环被管片顶推变形,同时后期钢环拆除量较传统减少,通过有限元受力模拟分析及施工现场实际应用验证,钢环变形满足要求,确保了首环管片安装精度和隧道成型质量,极大提高了双护盾TBM始发施工的效率,具有一定的实用性和新颖性,可为类似工程提供参考。

隧道掘进机主机液动移位装置的驱动轮研制

驱动轮是隧道掘进机主机连续移位装置的核心组件。根据装置承载台架和所选用的驱动马达的结构与外形尺寸确定整个驱动轮的结构与外形尺寸,驱动轮对称布局于台架左右两外侧的弧形横梁下部,依靠具有90 mm行程的加压油缸给钢轮垂直加压,使所有驱动轮对地产生相同的稳定压力,从而使轮胎与水泥地面产生的摩擦力即驱动力也可靠与稳定,且能适应不平度为±45 mm的地面;主支架上端套入固定的加压油缸缸筒外圆柱面,可上下导向滑动和90°转动。对样机进行了200 kN耐压试验和对地摩擦性能试验,试验表明,驱动轮能承受200 kN的载荷,对地摩擦系数大于0.4;实际应用表明,每个驱动轮在加压150 kN时可产生约75 kN的摩擦(驱动)力,使用效果达到设计要求。