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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
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