一种TBM始发工装的制作方法

一种tbm始发工装
技术领域
1.本实用新型涉及tbm隧道施工技术领域，尤其涉及一种tbm始发工装。

背景技术：

2.近年来，tbm设备在施工领域应用越来越普遍，在抽水蓄能领域采用紧凑型tbm进行小曲线半径隧道的开挖，紧凑型tbm主机由刀盘、前盾、主驱动、推进油缸、支撑盾等部件组成。
3.tbm组装调试完成后进行始发作业，常用方法是，预先开挖始发洞室，tbm在组装洞室完成组装后利用辅助顶推油缸将tbm主机顶推进始发洞室，借助撑靴撑紧始发洞洞壁提供的反力向前掘进。
4.上述始发方法需预先开挖始发洞室，始发洞室采用钻爆方法开挖，存在超、欠挖问题，且钻爆开挖完成后需二次喷浆，增加了工程项目的土建工作量，浪费大量的人力及物力，施工工程量大，施工周期长，同时也阻碍施工效率的提高。

技术实现要素：

5.本实用新型为了解决现有tbm始发需开挖始发洞室增加土建工作量、浪费人力物力的问题，提供一种tbm始发工装，取消了始发洞室的开挖，降低土建施工作业量，节省人力物力。
6.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
7.一种tbm始发工装，包括tbm主机，所述tbm主机包括刀盘、前盾、主驱动、推进油缸和支撑盾，还包括始发基架、前防扭块、后防扭块、移动反力架、反力斜支撑、连接件、反力支撑和混凝土导台；
8.所述始发基架铺设在组装洞室内，便于对tbm主机进行承载，所述始发基架为钢结构框架，有效保证始发基架的强度，始发基架包括中基架和设置在中基架两侧的侧基架，所述中基架中部弧形下凹以适配tbm主机外形轮廓；
9.所述前盾和支撑盾均布设在中基架上，前盾两侧设置所述前防扭块，支撑盾两侧设置所述后防扭块，前防扭块和后防扭块均抵在中基架上以防滚动；
10.所述始发基架前端设置所述混凝土导台，所述混凝土导台中部弧形下凹以承载所述刀盘；所述始发基架上竖向可拆卸设置有所述移动反力架，移动反力架连接在支撑盾后方，为tbm主机推进提供反力，移动反力架两端和侧基架之间可拆卸设置所述反力斜支撑以连接，保证移动反力架安装的稳定，所述连接件为螺栓结构；
11.所述组装洞室内设置有预留桩孔，所述预留桩孔内设置有所述反力支撑，反力支撑紧抵在始发基架后端以防始发基架后移。
12.进一步地，所述侧基架为前后拼装的多组构成，每组侧基架为截面呈矩形的长方架体结构，相邻两组侧基架之间设置所述连接件，侧基架采用模块化安装结构，便于安装拆卸及重复利用，侧基架和中基架之间设置所述连接件。
13.进一步地，所述中基架也为前后拼装的多组构成，每组中基架包括对称螺栓连接的两段，中基架也采用模块化安装结构，每段中基架的截面呈直角梯形、且斜腰为弧形边，相邻两组中基架之间设置所述连接件。
14.进一步地，所述前防扭块通过所述连接件与前盾连接，所述后防扭块与支撑盾焊接，前防扭块和后防扭块均为三角结构，前防扭块和后防扭块分别抵在中基架两侧的侧平面上。
15.进一步地，所述混凝土导台对应布设在中基架前端、且位于两侧侧基架之间，混凝土导台靠近于始发掌子面、且在掘进方向长度为1m，所述刀盘布设在混凝土导台上。
16.进一步地，所述中基架和侧基架上平面均开设有若干螺栓孔，所述移动反力架为矩形的钢结构架体，移动反力架通过所述连接件与中基架、侧基架连接。
17.进一步地，所述反力斜支撑倾斜布设，反力斜支撑上端通过所述连接件与移动反力架连接、下端也通过所述连接件与侧基架连接，反力斜支撑、移动反力架和侧基架连接组合呈三角结构，有效保证移动反力架的稳固；所述反力斜支撑包括上下层叠排布的长钢架和短钢架。
18.进一步地，所述反力支撑竖向布设，反力支撑上端伸出预留桩孔，反力支撑数量为多个、分别抵在侧基架和中基架后端。
19.通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
20.本实用新型结构设计合理，将tbm始发时采用撑靴撑紧洞壁提供的反力改为由移动反力架提供，取消了始发洞室的开挖，降低土建施工作业量，节省人力物力。移动反力架能够提供tbm主机始发时破岩所需的推进反力，反力斜支撑一端连接移动反力架的后端、一端连接始发基架，可保证tbm主机推进的稳定。
21.本实用新型在tbm主机向前推进一个行程后，解除反力斜支撑与始发基架、移动反力架与始发基架的固定连接，推进油缸回收带动支撑盾、移动反力架与反力斜支撑向前移动一个行程。而后将移动反力架、反力斜支撑固定在始发基架上，继续向前掘进直至支撑盾完全进入开挖轮廓。
22.本实用新型采用始发工装取代了始发洞室，减少了地下空间一次性用途洞室的开挖，能够更合理的利用地下空间，也减少地下开挖爆破作业，安全性高，同时能够避免因爆破开挖始发洞室带来的超欠挖问题，避免二次返工作业。始发工装整体采用钢材焊接制作，可拆装重复使用，节约成本。
附图说明
23.图1是本实用新型一种tbm始发工装的整体结构示意图。
24.图2是本实用新型一种tbm始发工装的图1的俯视图，图中tbm主机未示出。
25.图3是本实用新型一种tbm始发工装的刀盘侧视图。
26.图4是本实用新型一种tbm始发工装的前盾侧视图。
27.图5是本实用新型一种tbm始发工装的支撑盾侧视图。
28.附图中标号为：1为刀盘，2为前盾，3为主驱动，4为推进油缸，5为支撑盾，6为始发基架，61为中基架，62为侧基架，7为前防扭块，8为后防扭块，9为移动反力架，10为反力斜支撑，11为连接件，12为反力支撑，13为混凝土导台，14为始发掌子面。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细描述：
30.如图1~图5所示，一种tbm始发工装，包括tbm主机，所述tbm主机包括刀盘1、前盾2、主驱动3、推进油缸4和支撑盾5，tbm主机为现有技术，此处不再赘述。还包括始发基架6、前防扭块7、后防扭块8、移动反力架9、反力斜支撑10、连接件11、反力支撑12和混凝土导台13。
31.所述始发基架6用于承载tbm主机，始发基架6安装时，所述始发基架6铺设在组装洞室内，所述始发基架6为钢结构框架，所述始发基架6包括中基架61和设置在中基架61两侧的侧基架62。
32.所述侧基架62为前后拼装的多组构成，每组侧基架62为截面呈矩形的长方架体结构，相邻两组侧基架62之间设置所述连接件11，连接件11为螺栓结构，实现侧基架62之间的连接安装，侧基架62和中基架61之间设置所述连接件11，也实现始发基架6整体的安装。
33.所述中基架61也为前后拼装的多组构成，每组中基架61包括对称螺栓连接的两段，每段中基架61的截面呈直角梯形、且斜腰为弧形边，相邻两组中基架61之间设置所述连接件11，实现中基架61之间的连接安装。
34.为了更好的承载tbm主机，所述中基架61中部弧形下凹以适配tbm主机外形轮廓，即通过中基架61来承载tbm主机。
35.具体的，中基架61在承载tbm主机时，所述前盾2和支撑盾5均布设在中基架61上，前盾2左右两侧设置所述前防扭块7，支撑盾5左右两侧设置所述后防扭块8，前防扭块7和后防扭块8均抵在中基架61上以防滚动。
36.防扭块在安装时，所述前防扭块7通过所述连接件11与前盾2后方连接，具备可拆卸连接的安装方式，所述后防扭块8与支撑盾5焊接。前防扭块7和后防扭块8均为三角结构，前防扭块7和后防扭块8分别抵在中基架61两侧的侧平面上、受到始发基架6的约束可限制盾体掘进时的滚动。
37.所述始发基架6前端设置所述混凝土导台13，即所述混凝土导台13对应布设在中基架61前端、且位于两侧的侧基架62之间，混凝土导台13靠近于始发掌子面14、且在掘进方向长度为1m，混凝土导台13位于刀盘1始发位置的下部，采用混凝土预先浇筑制作。
38.所述混凝土导台13中部弧形下凹以承载所述刀盘1，即所述刀盘1布设在混凝土导台13上，混凝土导台13的断面结构形式与始发基架6断面保持一致。
39.所述始发基架6上竖向可拆卸设置有所述移动反力架9，所述移动反力架9为矩形的钢结构架体，移动反力架9抵在支撑盾5后方、且与其连接，可为tbm主机移动提供反力，同时移动反力架9可由支撑盾5带动前移。
40.移动反力架9在安装时，所述中基架61和侧基架62上平面均开设有若干等距布设的螺栓孔，移动反力架9通过所述连接件11与中基架61、侧基架62连接，实现移动反力架9的安装。连接件11与不同的螺栓孔配合，可实现移动反力架9安装在始发基架6的任意位置。
41.为了对移动反力架9进行有效支撑，所述移动反力架9两端和侧基架62之间可拆卸设置所述反力斜支撑10以连接，所述反力斜支撑10倾斜布设、且位于移动反力架9后方。
42.反力斜支撑10在安装时，所述反力斜支撑10上端通过所述连接件11与移动反力架9连接、下端也通过所述连接件11与侧基架62连接，反力斜支撑10、移动反力架9和侧基架62连接组合呈三角结构，实现移动反力架9的稳固。
43.所述反力斜支撑10包括上下层叠排布的长钢架和短钢架，更进一步提高对移动反力架9的支撑效果。反力斜支撑10下端的连接件11与不同的螺纹孔配合，也可实现斜支撑安装在始发基架6的任意位置。
44.为了实现始发基架6的固定，所述组装洞室内设置有预留桩孔，所述预留桩孔内设置有所述反力支撑12，反力支撑12紧抵在始发基架6后端以防始发基架6后移。具体的，所述反力支撑12竖向布设，反力支撑12上端伸出预留桩孔，反力支撑12分别抵在侧基架62和中基架61后端。
45.在tbm主机组装调试时安装本始发工装，先组装始发基架6、移动反力架9和反力斜支撑10，在始发基架6后部预留桩孔内插入反力支撑12，反力支撑12为钢结构框架，通过反力支撑12防止始发基架6后移。取消撑靴高压撑紧连锁。
46.tbm主机的推进油缸4伸出，将刀盘1、主驱动3、前盾2向前推进一个行程，而后解除反力斜支撑10与始发基架6、移动反力架9与始发基架6的固定连接，推进油缸4回收带动支撑盾5、移动反力架9与反力斜支撑10向前移动一个行程。再将移动反力架9、反力斜支撑10固定在始发基架6上，继续向前掘进直至支撑盾5完全进入开挖轮廓。
47.其中，当前盾2进入开挖轮廓内时拆卸前盾2后部的前防扭块7。当支撑盾5随着推进逐步进入开挖轮廓内时，根据掘进行程按照从前到后依次刨除支撑盾5上的后防扭块8。当支撑盾5进入开挖轮廓后，拆除移动反力架9，采用撑靴提供反力来支撑。
48.以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

技术特征：

1.一种tbm始发工装，包括tbm主机，所述tbm主机包括刀盘（1）、前盾（2）、主驱动（3）、推进油缸（4）和支撑盾（5），其特征在于，还包括始发基架（6）、前防扭块（7）、后防扭块（8）、移动反力架（9）、反力斜支撑（10）、连接件（11）、反力支撑（12）和混凝土导台（13）；所述始发基架（6）铺设在组装洞室内，所述始发基架（6）为钢结构框架，始发基架（6）包括中基架（61）和设置在中基架（61）两侧的侧基架（62），所述中基架（61）中部弧形下凹以适配tbm主机外形轮廓；所述前盾（2）和支撑盾（5）均布设在中基架（61）上，前盾（2）两侧设置所述前防扭块（7），支撑盾（5）两侧设置所述后防扭块（8），前防扭块（7）和后防扭块（8）均抵在中基架（61）上以防滚动；所述始发基架（6）前端设置所述混凝土导台（13），所述混凝土导台（13）中部弧形下凹以承载所述刀盘（1）；所述始发基架（6）上竖向可拆卸设置有所述移动反力架（9），移动反力架（9）连接在支撑盾（5）后方，移动反力架（9）两端和侧基架（62）之间可拆卸设置所述反力斜支撑（10）以连接，所述连接件（11）为螺栓结构；所述组装洞室内设置有预留桩孔，所述预留桩孔内设置有所述反力支撑（12），反力支撑（12）紧抵在始发基架（6）后端以防后移。2.根据权利要求1所述的一种tbm始发工装，其特征在于，所述侧基架（62）为前后拼装的多组构成，每组侧基架（62）为截面呈矩形的长方架体结构，相邻两组侧基架（62）之间设置所述连接件（11），侧基架（62）和中基架（61）之间设置所述连接件（11）。3.根据权利要求2所述的一种tbm始发工装，其特征在于，所述中基架（61）也为前后拼装的多组构成，每组中基架（61）包括对称螺栓连接的两段，每段中基架（61）的截面呈直角梯形、且斜腰为弧形边，相邻两组中基架（61）之间设置所述连接件（11）。4.根据权利要求1所述的一种tbm始发工装，其特征在于，所述前防扭块（7）通过所述连接件（11）与前盾（2）连接，所述后防扭块（8）与支撑盾（5）焊接，前防扭块（7）和后防扭块（8）均为三角结构，前防扭块（7）和后防扭块（8）分别抵在中基架（61）两侧的侧平面上。5.根据权利要求1所述的一种tbm始发工装，其特征在于，所述混凝土导台（13）对应布设在中基架（61）前端、且位于两侧侧基架（62）之间，混凝土导台（13）靠近于始发掌子面（14）、且在掘进方向长度为1m，所述刀盘（1）布设在混凝土导台（13）上。6.根据权利要求1所述的一种tbm始发工装，其特征在于，所述中基架（61）和侧基架（62）上平面均开设有若干螺栓孔，所述移动反力架（9）为矩形的钢结构架体，移动反力架（9）通过所述连接件（11）与中基架（61）、侧基架（62）连接。7.根据权利要求6所述的一种tbm始发工装，其特征在于，所述反力斜支撑（10）倾斜布设，反力斜支撑（10）上端通过所述连接件（11）与移动反力架（9）连接、下端也通过所述连接件（11）与侧基架（62）连接，反力斜支撑（10）、移动反力架（9）和侧基架（62）连接组合呈三角结构；所述反力斜支撑（10）包括上下层叠排布的长钢架和短钢架。8.根据权利要求1所述的一种tbm始发工装，其特征在于，所述反力支撑（12）竖向布设，反力支撑（12）上端伸出预留桩孔，反力支撑（12）分别抵在侧基架（62）和中基架（61）后端。

技术总结

本实用新型涉及一种TBM始发工装，包括TBM主机，TBM主机包括刀盘、前盾、主驱动、推进油缸和支撑盾，还包括始发基架、前防扭块、后防扭块、移动反力架、反力斜支撑、连接件、反力支撑和混凝土导台；始发基架铺设在组装洞室内，始发基架包括中基架和侧基架；所述前盾两侧设置前防扭块，支撑盾两侧设置后防扭块，前防扭块和后防扭块均抵在中基架上；始发基架前端设置混凝土导台；始发基架上设置有移动反力架，移动反力架连接在支撑盾后方，移动反力架和侧基架之间设置反力斜支撑；组装洞室内设置有预留桩孔，预留桩孔内设置有反力支撑，反力支撑紧抵在始发基架后端。本实用新型采用始发工装取代了始发洞室，降低土建施工作业量，节省人力物力。物力。物力。