【摘要】：本文通過(guò)簡(jiǎn)要介紹TBM在洞內(nèi)的拆卸方案、提出了一般的拆卸順序、拆卸時(shí)間及相應(yīng)拆卸要求等，對(duì)保證隧洞順利施工具有重要的意義。

【關(guān)鍵詞】：超特長(zhǎng)隧洞；TBM；洞內(nèi)拆卸

1、工程概述

新疆某超特長(zhǎng)隧洞全長(zhǎng)283.4km，平均埋深428m、最大埋深774m，設(shè)計(jì)過(guò)流量為40m3/s，為無(wú)壓洞，隧洞縱坡采用1/2583。隧洞開挖以TBM施工為主，鉆爆為輔的施工方式，TBM開挖斷面采用圓形斷面，開挖洞徑為7m。隧洞采用11臺(tái)TBM施工，每臺(tái)TBM施工長(zhǎng)度為20～25km，在施工完成后，TBM主要重大部件全部在洞內(nèi)拆卸，并運(yùn)輸至地面。

2 、TBM基本結(jié)構(gòu)

TBM是一種以機(jī)械直接破巖來(lái)掘進(jìn)隧洞的大型聯(lián)合施工設(shè)備，在長(zhǎng)隧道施工中經(jīng)常采用。在適宜的地質(zhì)條件下，具有掘進(jìn)效率高、對(duì)圍巖擾動(dòng)小、超挖量小、開挖面光滑、對(duì)施工人員勞動(dòng)保護(hù)好等一系列優(yōu)點(diǎn)。解決了長(zhǎng)隧洞中采用傳統(tǒng)鉆爆法施工受地形條件限制無(wú)法增加開挖工作面，受工作面限制工期得不到保障，出渣、通風(fēng)排煙困難等問(wèn)題。

TBM分為主機(jī)和后配套兩部分。主機(jī)是TBM的核心，其主要功能是破巖、集渣轉(zhuǎn)載、換步推進(jìn)。包括刀盤、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(rùn)滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、司機(jī)室、變壓器等。后配套是TBM的主要組成部分，配合主機(jī)聯(lián)合作業(yè)，同步協(xié)調(diào)，快速實(shí)現(xiàn)隧洞連續(xù)掘進(jìn)。是由10-15節(jié)軌道拖車組成的工作臺(tái)車，每節(jié)拖車長(zhǎng)10m左右，分別裝置掘進(jìn)機(jī)及其輔助設(shè)備用的變壓器及電纜、開關(guān)柜，TBM上的輸送石渣皮帶機(jī)，液壓和電動(dòng)裝置，風(fēng)、水、電延伸系統(tǒng)，除塵裝置，噴混凝土供料站，工作室、休息室、衛(wèi)生間等。

3、 TBM拆卸方案

本工程采用11臺(tái)TBM施工，數(shù)量較多，在每臺(tái)TBM拆卸過(guò)程中對(duì)洞室進(jìn)行擴(kuò)挖，則投資會(huì)大大增加。國(guó)內(nèi)及國(guó)際上現(xiàn)在通用的拆卸方式為在TBM掘進(jìn)至終點(diǎn)段后，TBM整體向后步進(jìn)，在機(jī)頭前方部位進(jìn)行擴(kuò)挖，裝置吊裝設(shè)備，然后對(duì)TBM設(shè)備進(jìn)行拆卸。眾所周知，由于TBM結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)龐大，結(jié)構(gòu)件形狀各異，超寬、超重件較多，故在沒有拆卸洞的情況下能對(duì)TBM快速、安全、有序地拆解，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工作，同時(shí)也意味著一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，就有可能導(dǎo)致拆機(jī)失敗，延誤工期，本工程擬采用無(wú)拆卸洞，主機(jī)后退的方式來(lái)拆解TBM。

3.1拆卸流程

TBM掘進(jìn)到達(dá)標(biāo)段分界點(diǎn)后，為使主洞開挖洞徑小，開挖量小，節(jié)省投資，本工程計(jì)劃采用主機(jī)回退的方式拆卸刀盤等設(shè)備。TBM拆解一般分為兩個(gè)階段進(jìn)行，第一階段，通過(guò)TBM整體向后步進(jìn)，逐步拆除并固定主機(jī)前部結(jié)構(gòu)件，如刀盤及護(hù)盾系統(tǒng)，第二階段，使用機(jī)車將后配套臺(tái)車?yán)两M裝洞進(jìn)行拆解，同時(shí)，機(jī)車拖載特制運(yùn)輸板車配合導(dǎo)鏈并運(yùn)輸主機(jī)后支腿、鞍架、主梁導(dǎo)向架、機(jī)頭架等主機(jī)部件、完成TBM無(wú)擴(kuò)挖拆卸。具體做法如下：

第一步，首先移除護(hù)盾行程限位條，主機(jī)從前面開始后退，頂護(hù)盾和側(cè)護(hù)盾收回，安裝擴(kuò)挖道具進(jìn)行極限擴(kuò)挖。

第二步，TBM安裝擴(kuò)挖刀具到預(yù)定位置后，后退一個(gè)循環(huán)，約1.8m，拆除刀盤邊塊和中心塊螺栓，放下邊塊，撐靴逆向換步繼續(xù)將主機(jī)逆向推進(jìn)一個(gè)循環(huán)，拆除的邊塊置于隧道底部，放置前方。

第三步，刀盤旋轉(zhuǎn)180度，重復(fù)第一塊邊塊拆卸過(guò)程，將刀盤邊塊放置在洞底，后退刀盤約8m。

第四步，刀盤旋轉(zhuǎn)90度，拆除刀盤和主驅(qū)動(dòng)螺栓，將刀盤立放于隧道底部，在隧道頂部打錨桿、錨索，通過(guò)吊具將刀盤剩余部分放置于隧道內(nèi)。

第五步，將TBM后退兩個(gè)循環(huán)，在拱頂打錨桿安裝吊點(diǎn)，吊具，將頂護(hù)盾固定，拆除頂護(hù)盾和主機(jī)機(jī)械連接，詳見圖1。

第六步，頂護(hù)盾拆除后，主機(jī)后退兩個(gè)循環(huán)，主梁尾部安裝支撐，拆除后支腿，放倒，用軌道運(yùn)輸車將后支腿運(yùn)出。

第七步，拆除并運(yùn)輸鞍架及推進(jìn)油缸。

第八步，通過(guò)洞壁上吊點(diǎn)，導(dǎo)鏈拆除主梁，放置在運(yùn)輸板車上，運(yùn)輸出洞。

第九步，在主驅(qū)動(dòng)后方安裝翻轉(zhuǎn)架，將主驅(qū)動(dòng)拉到翻轉(zhuǎn)架位置，連接翻轉(zhuǎn)法蘭，詳見圖2。

第十步，翻轉(zhuǎn)放平主驅(qū)動(dòng)，將主驅(qū)動(dòng)放置在平板車上。其他部件通過(guò)洞壁的錨點(diǎn)，吊點(diǎn)，通過(guò)相應(yīng)吊具將其放置在平板車上，運(yùn)出洞外，詳見圖1-10。

圖3、 TBM拆卸圖3

3.2拆卸工期進(jìn)度

TBM拆卸，可以多個(gè)工作面同時(shí)進(jìn)行，在關(guān)鍵線路上壓縮直線工期，合理排布支線工期，使拆卸時(shí)間最短。

3.3拆卸注意事項(xiàng)

在拆卸過(guò)程中應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，可不拆的盡量不拆。液壓系統(tǒng)拆卸時(shí)，應(yīng)特別小心、謹(jǐn)慎，注意元件外表及環(huán)境的清潔，各類液壓管和控制元件接頭必須用堵塞堵上，防止對(duì)油管的污染，活塞桿密封包裹。拆開后的零件均應(yīng)及時(shí)清洗、分類、統(tǒng)計(jì)、核對(duì)以便查找，防止損壞、丟失或弄錯(cuò)。存放時(shí)按照總成、部件、零件分開，電氣、液壓、機(jī)械分開，大件、小件分開和粗糙、精密分開的原則存放。對(duì)產(chǎn)生變形的構(gòu)件和零件應(yīng)予校正或更換。

5 、結(jié)束語(yǔ)

在超特長(zhǎng)隧道中，地下洞室埋深較大，又由于TBM結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)含量高、價(jià)格昂貴，只有在拆卸前充分準(zhǔn)備，制定詳細(xì)的拆卸設(shè)計(jì)和拆卸方案、合理安排拆卸工期，保證設(shè)備拆卸有序、避免設(shè)備構(gòu)件的拆卸損傷，保證拆卸工作的順利進(jìn)行，從而增加TBM重復(fù)使用的時(shí)間和壽命，保持TBM的使用效能和使用狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]JTG D20—2006.《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》

[3]JTG D70-2004.《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》

作者簡(jiǎn)介：郭建飛（1983-），男，工程師，新疆烏魯木齊人，現(xiàn)主要從事水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)工作。