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1、10申请公布号CN102061926A43申请公布日20110518CN102061926ACN102061926A21申请号200910228168722申请日20091111E21D11/1020060171申请人中铁十八局集团有限公司地址300222天津市河西区柳林东72发明人邓勇王雁军齐梦学史振春苏睿黄欣张富国赵战欣74专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209代理人董一宁54发明名称连续皮带机出碴时TBM掘进与二次衬砌同步施工方法及台车57摘要一种连续皮带机出碴条件下TBM掘进与二次模筑衬砌同步施工工艺，依照下列步骤进行1、敞开式硬岩TBM组装基本完成、进入预备洞继续完善以及。
2、整机调试期间，组装2台同步衬砌台车；2、TBM在预备洞内步进的同时，2台同步衬砌台车跟进，同时完成连续皮带机的安装；3、TBM步进到位，开始掘进，衬砌台车抵达衬砌工位后，开始同步施工，1台车紧跟TBM，对围岩较差洞段及时衬砌；2台车在1台车的后方，完成可施工段的衬砌作业。本发明解决了连续皮带机出碴条件下敞开式TBM掘进与二次模筑衬砌不能同步施工的问题，大大缩短长大隧道总体施工工期，并且隧道施工期间的安全性大大增加，符合隧道开挖后及时施作二次衬砌的要求。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页CN102061933A1/1页21一种连续皮带机。
3、出碴时TBM掘进与二次衬砌同步施工方法，其特征在于依照下列步骤进行1敞开式硬岩TBM组装基本完成、进入预备洞继续完善以及整机调试期间，组装2台同步衬砌台车；2TBM在预备洞内步进的同时，2台同步衬砌台车跟进，同时完成连续皮带机的安装；3TBM步进到位，开始掘进，衬砌台车抵达衬砌工位后，开始同步施工，1台车紧跟TBM，对围岩较差洞段及时衬砌；2台车在1台车的后方，完成可施工段的衬砌作业；4台车移动时，拆除台车前方连续皮带机在洞壁固定的三角支撑架，利用衬砌台车支撑皮带机；同时，连续皮带机从台车后方显露后，及时重新安装三角支撑架，将其固定于已经衬砌好的洞壁上。2根据权利要求1所述的连续皮带机出碴时T。
4、BM掘进与二次衬砌同步施工方法，其特征在于上述连续皮带机固定于洞壁的三角支撑架为两节可调整结构，在二次衬砌施作前后洞径改变，利用同一套三角支撑架实现连续皮带机支撑固定，保证二次衬砌前后连续皮带机相对于隧道中心线的位置关系不变。3根据权利要求1所述的连续皮带机出碴时TBM掘进与二次衬砌同步施工方法所用的台车，其特征在于上述在连续皮带机出碴条件下与TBM掘进同步施工的衬砌台车，包括台车台架，其特征在于在台车台架上安装有连续皮带机专用带有滚轮、并带有调整机构的支架，在台车上部台架结构中设置大直径软风管穿行机构，台车下部台架采用桁架式横梁，台车下部台架空间至少供两列编组列车同时通行；台车上布置管路，管。
5、路一端连接于混凝土分配器，另一端安装于工艺要求的混凝土浇筑口。4根据权利要求3所述的连续皮带机出碴时TBM掘进与二次衬砌同步施工方法所用的台车，其特征在于上述大直径软风管的直径是2200MM。5根据权利要求3所述的连续皮带机出碴时TBM掘进与二次衬砌同步施工方法所用的台车，其特征在于上述大直径软风管外部安装有软风管保护筒，该保护筒内布置若干滚轮。6根据权利要求3所述的连续皮带机出碴时TBM掘进与二次衬砌同步施工方法所用的台车，其特征在于上述台车下部台架空间有效净高2800MM，有效净宽4000MM。7根据权利要求3所述的连续皮带机出碴时TBM掘进与二次衬砌同步施工方法所用的台车，其特征在于上述。
6、滚轮支架通过螺栓安装于台车立柱上，通过双螺母实现滚轮支撑的上、下调整；在滚轮支架上安装的基座板上设置长孔，以实现滚轮支撑的左、右调整。8根据权利要求3或7所述的连续皮带机出碴时TBM掘进与二次衬砌同步施工方法所用的台车，其特征在于上述滚轮支架与滚轮支架安装基座之间设置减震橡胶块。权利要求书CN102061926ACN102061933A1/4页3连续皮带机出碴时TBM掘进与二次衬砌同步施工方法及台车技术领域0001本发明涉及长大隧道采用敞开式隧道掘进机施工、连续皮带机出碴条件下TBM掘进与二次模筑衬砌同步施工技术及同步衬砌台车。属长大隧道施工技术领域。背景技术0002随着隧道设计与施工水平的不。
7、断进步，TBM法施工已经成为长大隧道首选，国内也正在大力推广该施工方法。以往施工过程中不论采用有轨运输方式出碴还是连续皮带机出碴，都是TBM掘进完成后施作二次模筑衬砌，无法实现TBM掘进与二次模筑衬砌同步施工，工期较长，并且与铁道部、建设部等部位颁布的二次衬砌与隧道开挖掌子面间距不能超过文件规范确定的限界的要求不相符。发明内容0003本发明的目的就在于提供一种连续皮带机出碴时TBM掘进与二次衬砌同步施工方法，该方法可实现TBM掘进与二次模筑衬砌同步施工、可实现二次模筑衬砌施工条件下连续皮带机出碴不间断、可实现二次模筑衬砌施工条件下TBM施工所需大直径软风管通风不间断、可实现TBM掘进与二次模筑。
8、衬砌同步作业工况条件下四轨双线有轨运输不间断，并实现了不倒管作业，避免浇筑过程中混凝土管路影响列车通行。0004本发明的技术方案是一种连续皮带机出碴时TBM掘进与二次衬砌同步施工方法，其特征在于依照下列步骤进行00051敞开式硬岩TBM组装基本完成、进入预备洞继续完善以及整机调试期间，组装2台同步衬砌台车；00062TBM在预备洞内步进的同时，2台同步衬砌台车跟进，同时完成连续皮带机的安装；00073TBM步进到位，开始掘进，衬砌台车抵达衬砌工位后，开始同步施工，1台车紧跟TBM，对围岩较差洞段及时衬砌；2台车在1台车的后方，完成可施工段的衬砌作业；00084台车移动时，拆除台车前方连续皮带机。
9、在洞壁固定的三角支撑架，利用衬砌台车支撑皮带机；同时，连续皮带机从台车后方显露后，及时重新安装三角支撑架，将其固定于已经衬砌好的洞壁上。0009上述连续皮带机固定于洞壁的三角支撑架为两节可调整结构，在二次衬砌施作前后洞径改变，利用同一套三角支撑架实现连续皮带机支撑固定，保证二次衬砌前后连续皮带机相对于隧道中心线的位置关系不变。0010上述在连续皮带机出碴条件下与TBM掘进同步施工的衬砌台车，包括台车台架，其特征在于在台车台架上安装有连续皮带机专用带有滚轮、并带有调整机构的支架，在台车上部台架结构中设置大直径软风管穿行机构，台车下部台架采用桁架式横梁，台车下部台架空间至少供两列编组列车同时通行；。
10、台车上布置管路，管路一端连接于混凝土分配器，说明书CN102061926ACN102061933A2/4页4另一端安装于工艺要求的混凝土浇筑口。0011上述大直径软风管的直径是2200MM。0012上述大直径软风管外部安装有软风管保护筒，该保护筒内布置若干滚轮。0013上述台车下部台架空间有效净高2800MM，有效净宽4000MM。0014上述滚轮支架通过螺栓安装于台车立柱上，通过双螺母实现滚轮支撑的上、下调整；在滚轮支架上安装的基座板上设置长孔，以实现滚轮支撑的左、右调整。0015上述滚轮支架与滚轮支架安装基座之间设置减震橡胶块。0016本发明具有如下的优点和积极效果00171、可实现二次模。
11、筑衬砌施工条件下连续皮带机出碴不间断。00182、可实现二次模筑衬砌施工条件下TBM施工所需大直径软风管通风不间断。00193、可实现TBM掘进与二次模筑衬砌同步作业工况条件下四轨双线有轨运输不间断。00204、可实现不倒管作业，避免浇筑过程中混凝土管路影响台车下面的列车通行。00215、解决了TBM法施工中围岩暴露时间长、不利于围岩稳定的问题，同时隧道施工工期大大缩短。附图说明0022图1是同步衬砌台车横断面示意图。0023图2是同步衬砌台车结构正视图。0024图3是台车走行之小边墙与隧道结构之水沟之间位置关系示意图。0025图4是台车翻转底模结构及其翻转轨迹。0026图5是连续皮带机固定于。
12、洞壁的三角支撑架两节式结构设计示意图。0027图6是连续皮带机穿越衬砌台车细部结构示意图。0028图中1仰拱预制块，2台车走行小边墙，3台车翻转底模，4下部台架，5桁架式横梁，6上部台架，7软风管保护筒，8通风软管，9混凝土分配器，10隧道开挖轮廓线，11喷锚支护层，12二次衬砌层，13连续皮带机，14连续皮带机支撑滚轮，15台车底纵梁，16列车及其限界，17台车走行钢轨，18列车走行钢轨，19台车立柱，20滚轮支架，21隧道结构物之电缆槽，22隧道结构物之水沟，23台车底模翻转轨迹线，24连续皮带机在洞壁固定的两节式三角支架，25矩形管皮带机纵梁，26附加梁，27皮带托辊支架板，28附加梁与。
13、矩形管之间的垫块，29螺栓，30双螺母，31滚轮支架安装基座板，32滚轮支架安装基座，33减震橡胶块，34滚轮支架。具体实施方式00291组装TBM，基本完成、进入预备洞后继续完善并调试整机，同时在TBM组装场地组装2部同步衬砌台车1、2台车，如果条件允许，2部台车同时组装，否则顺次组装1、2台车。00302台车组装完毕，进入预备洞，行驶至贴近TBM的区域，如果两部台车同时完成组装，则同时进洞，否则顺次进入。00313安装连续皮带机，穿越2部衬砌台车，使之成为一个完整的系统，达到可正常说明书CN102061926ACN102061933A3/4页5运转的状态。00324TBM连同2部台车同时步。
14、进，边步进边延伸连续皮带机，直至抵达掌子面。如果预备洞距离较长，则应适当设置道岔，以方便列车通行。00335TBM开始掘进，待掘进适当距离，1台车抵达二次模筑衬砌施工工位后，开始掘进与衬砌同步施工。1台车紧跟TBM，对围岩较差洞段及时衬砌，有能力的情况下尽量多施工；2台车在1台车的后方，完成可施工段的衬砌作业。00346台车移动时，拆除台车前方连续皮带机在洞壁固定的三角支撑架，利用衬砌台车支撑皮带机；同时，连续皮带机从台车后方显露后，及时重新安装三角支撑架，将其固定于已经衬砌好的洞壁上。上述连续皮带机固定于洞壁的三角支撑架为两节可调整结构，在二次衬砌施作前后洞径改变，利用同一套三角支撑架实现连。
15、续皮带机支撑固定，保证二次衬砌前后连续皮带机相对于隧道中心线的位置关系不变。0035以下结合附图说明实现连续皮带机出碴条件下TBM掘进与二次模筑衬砌同步施工技术的关键点。00361、如图1，施工材料运输所需的有轨运输车辆16限界尺寸为19002600MM宽高，为实现有轨运输四轨双线通行，同时考虑列车通行安全距离、轨线布置间距，要求台车门架下，钢轨18轨面以上有效净空不小于40002800MM宽高。0037为保证台架内净空，需为台车专门铺设轨道，为此设计了小边墙2，走行于作为隧道结构一部分的两侧小边墙上，该小边墙2的顶面即为隧道水沟22底面参见图3；台车下部台架4，有效净高2800MM，有效净宽。
16、4000MM，可供2列编组列车同时通行，为TBM掘进及二次衬砌施工需快速不间断地运输大量施工材料提供条件。0038如图1，为避免混凝土浇筑过程中倒管作业侵占列车通行空间，影响TBM掘进物料以及二次衬砌混凝土的运输，本发明设计了专用的混凝土分配器9及完善的配管系统，根据混凝土浇筑工艺要求，在台车上布置好管路，一端连接于混凝土分配器，另一端安装于工艺要求的混凝土浇筑口。输送泵泵送来的混凝土，根据浇筑工艺要求的数量及浇筑点，经混凝土分配器准确地分配到相应的管路中，进而送达浇筑点。0039如图4，为避免脱模时影响列车通行内净宽，底脚模3设计为小尺寸翻转模，确保其翻转运行轨迹23不会超越底纵梁15内侧。。
17、00402、如图1，TBM施工用通风软管8直径2200MM，需保证不论衬砌台车处于何种工作状态，均可连续通风，在台车上部台架设置大直径软风管穿行机构以及防护措施，即软风管保护筒7。0041软风管保护筒内布置若干滚轮，避免通风管和钢结构件直接接触有效减少摩擦力。台车端部采用通风管斜向过渡绗架，最大限度减少穿行时的阻力。00423、如图5，二次模筑衬砌施工过程中，任何情况下连续皮带机13均需连续运转，台车区域仅仅允许拆除连续皮带机在洞壁固定的三角支撑架24。台车前进时，台车前方皮带机三角架需逐件拆除，后方三角架需逐件安装于已经衬砌完成的洞壁上。00434、如图6，皮带机矩管25上固定有皮带托辊支架。
18、板27，下部并非一个平面，不能直接在滚轮上行走，因此在矩管下方附加轨道简称附加梁26。附加梁采用空心矩管制作，减轻重量，采用简易扣件安装，便于操作。附加梁上部间隔一定距离加焊垫块，以避让说明书CN102061926ACN102061933A4/4页6原皮带机矩管上的连接螺杆。附加梁规格4572MM/2000MM/各若干，防止同一规格时导致垫块和螺杆的干涉。00445、如图6，滚轮支架34可以上下左右调整并有效锁定，以适应台车相对于皮带机有上下方向或者左右方向的相对位移时，皮带机可以仍然保持原来的姿态不变。滚轮支架34通过螺栓29安装于台车立柱19上，通过双螺母30实现滚轮支撑的上下调整；同时，。
19、滚轮支架安装基座板31上设置长孔，以实现滚轮支撑的左右调整；滚轮位置调整完成后，通过双螺母30实现有效锁定。00456、为避免连续皮带机运行过程中的振动对台车以及衬砌混凝土结构造成影响，需设计结构简单、效果显著的减震装置。如图5，具体做法为在滚轮支架34与滚轮支架安装基座32之间设置减震橡胶块33。如果这种措施仍不能有效避免皮带机振动对混凝土结构的影响，还可以设置异型立柱，安装于仰拱预制块和滚轮架之间，将振动传导至仰拱预制块1。说明书CN102061926ACN102061933A1/3页7图1图2说明书附图CN102061926ACN102061933A2/3页8图3图4说明书附图CN102061926ACN102061933A3/3页9图5图6说明书附图CN102061926A。