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DSUC型双护盾TBM分体式始发技术研究

摘要：在城市地铁隧道施工中，双护盾TBM采用分体式始发方式，对双护盾

TBM分体式始发的经济性、场地要求、设备安装、设备改造等相关技术和始发中

应该注意事项等进行分析和探讨，并就其中关键问题提出解决的对策。

关键词：双护盾TBM；分体式；始发技术

1前言

TBM分体始发是TBM始发掘进时，受始发场地不足等条件限制在TBM仅具

备基本功能而非完善功能的情况下先主机及部分动力系统，实现掘进功能进行始

发，待TBM掘进一段距离后，满足整体始发空间时，再安装其他配套功能，完善

TBM整体功能。

青岛地铁1号线海泊桥站，由于始发洞室位于人民路小区居民楼下，为减少

对居民生活的影响，无法使用传统的爆破法施工，同时由于开挖面为硬度极高的

花岗岩，其他机械开挖方法施工效率极其低下，无法提供TBM整体始发的空间需

求，因此只能采用分体始发方式。TBM分体始发难度较大，效率低下，目前在国

内城市地铁领域尚未出现先例，青岛地铁1号线海泊桥站TBM分体始发为城市地

铁狭小环境下始发探索性的创举。

2分体式始发技术研究

2.1分体始发总体技术方案

为实现TBM分体始发，首先需要临时改造TBM设备的布置方式，将TBM开

挖必须的动力系统，电气控制系统，液压润滑系统集中摆放；背后吹填注浆，风

水供应系统只能采取临时供给措施，优先保证TBM具备最基本的开挖能力，待

TBM掘进约150m后，再将后配套台车全部拖出洞外，重新进行设备安装，进行

二次组装，整体始发。

TBM始发方案以左线始发洞长度为例，始发洞长度为37m。TBM始发时根据

长度计算，始发洞及车站可供TBM使用的长度约为75m，TBM可下井部分包括

主机、连接桥、1号台车、2号台车、2+1号台车、3号台车，总长度约72m。车

站主体结构、TBM及矿车布置如下图1所示。

图1：车站主体结构、TBM及矿车布置

2.2TBM后配套布置及技术改造

TBM1—3号台车布置的单项设备主要包括：4台主电机的动力系统、液压润

滑系统、管片拼装系统、操作室，电气控制系统、冷却系统未布置，为保障TBM

始发，必须合理布置电气控制系统及冷却系统、改装皮带机系统。TBM台车主要

设备布置结构及分体始发必须使用的设备见下表1所示。

表1：TBM分体始发设备分析表

1、将3号台车左侧豆砾石吹填系统去除，将5号台车主控柜、6号台车

400V变压器、110V变压器挪移到3号台车左侧。采用7台主驱动电机掘进，将

3+1号台车上的主驱动变压器拆下，临时安装在平板车上，拖拉在3号台车外侧，

安装临时电缆与3号台车的主驱动VFD相连接。掘进8m后，拆除临时变压器，

恢复至3+1号台车，并将3+1号台车下井连接。

2、将4号、5号台车豆砾石系统、注浆系统由平板车临时运输并携带袋装豆

砾石，需要时拖拉至洞内人工辅助吹填并注浆。待TBM掘进8米后，将3+1号

台车下井连接，豆砾石吹填系统可恢复使用，注浆继续采用临时系统；5号台车

上的后配套皮带机头部挪移至3号台车，临时减短皮带架及皮带长度。

3、将6号台车左侧的冷却系统挪移到1号台车右侧，采用简易控制，洞外

直接供给外循环冷却水，内冷却系统去除自动控制系统，采用强制冷却方式；将

6号台车高压开关柜、电容补偿柜安装在洞外车站内，通过10KV电缆为洞内

690V、400V变压器供电，新增10KV专用高压电缆，随TBM掘进而人工延伸。

4、将8号台车除尘系统安装在车站内，新增150m硬风筒，通过硬风筒与刀

盘风筒连接临时除尘，后期恢复至8号台车；洞内用风由洞外提供，直接通过钢

风管向洞内供豆砾石吹填用风。

5、水循环系统：在地面设置清水箱，由洞外向洞内直接供水，刀盘喷水增

压泵、清洗用水直接连接供水管路，内循环热交换器直接连通供水与回水管路，

回水直接连通车站内回水箱。

6、布线：主配电柜至液压泵站6根主线，至内循环水泵主线、管片吊机主

线、润滑泵站主线、24v变压器主线、操作室主线、小空压机主线、豆砾石系统

主线、刀盘喷水增压泵主线等供电线路可增加临时线路，总长度约700m。其他

主要供电线路沿用原装线路。

2.3分体始