一种用于砂岩泥岩单护盾tbm掘进方法
【专利摘要】一种用于砂岩泥岩单护盾TBM掘进方法属于隧道施工领域，通过控制TBM掘进参数，提高隧道掘进速度、质量，以及减少刀具消耗、改善施工环境；TBM掘进参数包括刀盘转速、刀盘扭矩、掘进速度、总推进力、每环加水量，具体如下：在砂岩中掘进时，刀盘转速控制在2.6～3.0r/min，掘进总推力控制在6500～8900kN，每环加水量控制在0.4～0.5m3，刀盘扭矩控制在1537～3014kNm，推进速度控制在35～53mm/min；在砂质泥岩中掘进时，刀盘转速控制在2.8～3.2r/min，掘进总推力控制在5600～7500kN，每环加水量控制在0.8～1.0m3，刀盘扭矩控制在2473～3267kNm，推进速度控制在28～42mm/min。
【专利说明】
一种用于砂岩泥岩单护盾TBM掘进方法
技术领域
[0001]本发明涉及砂岩泥岩地质单护盾TBM的掘进参数，适用于隧道施工的技术领域。
【背景技术】
[0002] 近年来，各大城市相继发展地下公共交通设施，而TBM法施工已成为城市地铁施工 的主要施工方法，但在目前的国内TBM掘进操作中，对掘进需要的各种参数都是边掘进边摸 索，并没有确切的掘进参数范围，这样不仅使掘进速度过慢，而且容易出现错台、损坏刀盘 刀具、施工现场粉尘大等一系列不利情况。为改善现状，现制定一种用于砂岩泥岩单护盾 TBM掘进的参数范围。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提高隧道掘进速度、质量，以及减少刀具消耗、改善施工环境。
[0004] 一种用于砂岩泥岩单护盾TBM掘进方法，其特征在于，通过控制TBM掘进参数，提高 隧道掘进速度、质量，以及减少刀具消耗、改善施工环境;TBM掘进参数包括刀盘转速、刀盘 扭矩、掘进速度、总推进力、每环加水量，具体如下：
[0005] 1)在砂岩中掘进时，刀盘转速控制在2.6~3 . Or/min，掘进总推力控制在6500~ 8900kN，每环加水量控制在0.4~0.5m3，刀盘扭矩控制在1537~3014kNm，推进速度控制在 35~53mm/min;
[0006] 2)在砂质泥岩中掘进时，刀盘转速控制在2.8~3.2r/min，掘进总推力控制在5600 ~7500kN，每环加水量控制在0.8~1. Om3，刀盘扭矩控制在2473~3267kNm，推进速度控制 在28~42mm/min〇
[0007] 本发明通过对区间隧道地质情况分析、总结出单护盾TBM在此类砂岩泥岩中掘进 所需范围，分析内容见下表：
[0010] 由此总结出不同地质条件掘进参数选择：
[0011] 1)砂质泥岩地层
[0012]在砂质泥岩中掘进时，刀盘切削岩层较容易，推力控制在5600~7500kN，推进速度 在35~53mm/min。若推力过小，掘进速度低，施工进度慢，并且由于底层较软，掌子面对刀具 产生的阻力小于刀具的启动扭矩，会导致刀具出现偏磨;若推力过大，掘进速度快，由于底 层软，在掘进过程中，TBM姿态难以控制，效果不佳。
[0013] 2)砂岩地层
[0014] 在砂岩掘进时，刀盘切削岩层困难，推力控制在6500~8900kN，推进速度在28~ 42mm/min。若推力过小，推进速度低，施工进度慢、且刀具磨损快;若推力过大，由于底层硬， 刀具切削岩体困难，超过刀具额定承载力，导致刀具损坏。
[0015] 3)刀盘加水
[0016] 刀盘加水是为了降低粉尘、刀盘温度及改变渣土的流塑性，在砂岩掘进时，将水量 控制在0.4~0.5m3;在砂质泥岩掘进时，将水量控制在0.8~1.0m 3。
[0017]利用本发明，具有如下优点：
[0018] 1)提高掘进速度与施工质量。
[0019] 2)减少刀具以及TBM机各装置的消耗。
[0020] 3)改善施工环境，降低粉尘。
【具体实施方式】
[0021 ] 1)在砂岩中掘进时，刀盘转速控制在2.6~3 . Or/min，掘进总推力控制在6500~ 8900kN，每环加水量控制在0.4~0.5m3，刀盘扭矩控制在1537~3014kNm，推进速度控制在 35~53mm/min〇
[0022] 2)在砂质泥岩中掘进时，刀盘转速控制在2.8~3.2r/min，掘进总推力控制在5600 ~7500kN，每环加水量控制在0.8~1. Om3，刀盘扭矩控制在2473~3267kNm，推进速度控制 在28~42mm/min〇
[0023] 具体参数见下表:单护盾TBM在砂岩泥岩中掘进参数表
【主权项】
1. 一种用于砂岩泥岩单护盾TBM掘进方法，其特征在于，通过控制TBM掘进参数，提高隧 道掘进速度、质量，以及减少刀具消耗、改善施工环境;TBM掘进参数包括刀盘转速、刀盘扭 矩、掘进速度、总推进力、每环加水量，具体如下： 1) 在砂岩中掘进时，刀盘转速控制在2.6~3 . Or/min，掘进总推力控制在6500~ 8900kN，每环加水量控制在0.4~0.5m3，刀盘扭矩控制在1537~3014kNm，推进速度控制在 35~53mm/min; 2) 在砂质泥岩中掘进时，刀盘转速控制在2.8~3.2r/min，掘进总推力控制在5600~ 7500kN，每环加水量控制在0.8~1. Om3，刀盘扭矩控制在2473~3267kNm，推进速度控制在 28~42mm/min〇
【文档编号】E21D9/093GK106089222SQ201610477887
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】汪强宗, 陈明, 张志伟, 邬叶飞, 杨洁
【申请人】中交公局第三工程有限公司, 中交一公局第三工程有限公司