TBM通过预留底部1米试验洞段施工措施

附件附件 1 合同编号 合同编号 JP CJP C 200709200709 雅雅砻砻江江锦锦屏屏二二级级水水电电站站东东端端 1 1 2 2 引引水水隧隧洞洞工工程程 1 TBM 通通过预过预留底部留底部 1m 试验试验洞段施工措施洞段施工措施 锦锦屏二屏二级级水水电电站站东东端端 1 2 引水隧洞工程施工 引水隧洞工程施工 C4 标标 中中铁铁十八局十八局 中水七局中水七局联联合体合体 二二 0 一一 0 年五月二十二日年五月二十二日 中中铁铁十八局十八局 中水七局中水七局联联合体合体项项目目经经理部理部 雅雅砻砻江江锦锦屏二屏二级级水水电电站站东东端端 1 2 引水隧洞工程引水隧洞工程 1 TBM 通通过过高岩爆高岩爆预处预处理理试验试验洞段施工措施洞段施工措施 批批 准 准 审审 核 核 编编 制 制 1 TBM 通过高岩爆预处理试验洞段施工措施 第第 页页1 一 一 编制依据编制依据 1 2010 年 3 月 29 日 1 TBM 施工管理总结专题会 专题会议 纪要 会议纪要 ETIJP ZTHYJY 034 2010 2 依据 2010 年 4 月 8 日管理局 西端 204 会议上决定 我 部上报的 关于 1 引水隧洞 TBM 实验方案断面图的报告 18 7 ETI 252 2010 3 2010 年 5 月 20 日在 2 营地会议决定 二 二 工程概况工程概况 1 引水隧洞高岩爆预处理试验洞段为引 1 11 976 12 127 段 共计长 151 米 该段为 类围岩 其中 类围岩占 55 岩性为灰白色厚层细隐晶大理岩和黑色薄层状大理岩 岩层弱风化 层理沿层面错开 多溶蚀发育 有挤压破碎带 实验段断面图 1 TBM 通过高岩爆预处理试验洞段施工措施 第第 页页2 三 三 组织机构及人员投入组织机构及人员投入 序号人员职责数量 1 孔凡成总负责 1 2 曹海涛现场总负责 1 3 陈拥军土建技术总负责 1 4 杨国清TBM 设备技术总负责1 5 徐明新TBM 监测技术总负责 1 6 曾绍毅TBM 操作总负责 1 7 尹双武TBM 主轴承监测负责人 1 8 岳鹏TBM 刀具检查负责人 1 整备班 9 汪守印TBM 主梁螺栓检查负责人 1 整备班 10 吕二超TBM 掘进一班负责人 1 掘进班 11 周祥志TBM 掘进二班负责人 1 掘进班 12 TBM 技术部编制设备及备件采购 制订各种管理制度 6 13 工程质检部技术方案制订 技术交底 测量 质量检查等 10 14 掘进一班负责掘进 支护 87 15 掘进二班负责掘进 支护 80 16 整备工班负责 TBM 设备维护保养 78 17 运输工班负责所有材料 设备的运输 46 18 风水电工班负责风 水 电的供应 12 19 后勤保障负责材料的保管 加工 其他后勤保障 60 20 合计 387 四 四 设备投入设备投入 1 原投入设备见实施性施工组织设计 1 TBM 通过高岩爆预处理试验洞段施工措施 第第 页页3 2 实验洞段需新增的设备见下表 序号仪器名称规格型号及精度产地数量用途 1挖掘机PC200 日本 1 清理刀盘前大石块 2自卸汽车ND3229 中国 4 大石块运输 3 竖向拾振器及放大器 941 中国 8 振幅测试 4 加速度放大器YE5864 16 通道 中国 1 振动测定 5 应变式加速度传感器 Lance YD 36 中国 16 振动加速度测定 6 信号调理器 Lance 0201 中国 1 加速度测定 7 抗混滤波器Lance1201 16 通道 中国 1 振动测定 8 数据采集仪INV306U 5160 32 通道 中国 1 动态数据采集 9 智能信号数据分析INV306 型中国 1 数据分析 10 精密数字位移计 LVDT DA 10 中国 4 动挠度测试 11 超低频振动台 XS 1 中国 1 传感器标定 12 无线应变测试系统 DH5908 中国 1 刀盘振动测试 五 五 施工措施施工措施 一 试验断面选择依据 一 试验断面选择依据 本次试验的目的是为确保 TBM 设备安全通过 一是地质上 试 验段为不良地质段段 预处理后可以最大程度确保安全 二是设备 本身 试验段采取何种断面及参数能最大程度保证安全 主要部件 尤其是主轴承不受损坏 基于此 需对几种预留断面形式进行理论计算分析 详见附件 3 1 引水隧洞底部预留 0 25 10mTBM 开挖推力分析表 最终选择 预留 1 米断面进行试验 二 掘进施工 二 掘进施工 1 TBM 通过高岩爆预处理试验洞段施工措施 第第 页页4 为保证 TBM 正常通过试验段 减小刀具 刀牙的损坏 确保主 轴承及主机结构完好 特制定相应操作参数 主司机务必严格按照 规定的参数操作 TBM 严禁违规操作 1 掘进参数选择 TBM 操作参数中能直接控制的两个变量为推进流量和刀盘转速 在实际操作中 推进流量恒定的情况下 推进压力随围岩状况变化 并影响推进速度 刀盘转速对出渣量影响明显 在一定程度上影响 推进力及推进速度 所以 对参数的规定仅限于推进力及刀盘转速 推进力由两部分组成 刀盘的压力和推进的摩擦阻力 实验段 断面预留 TBM 开挖部分面积为 4 6m2 占全断面开挖面积的 4 接 触岩面的刀数量最多为 3 个 最少为 1 个 73 74 因此 为保 护刀具 刀盘的总压力最大为单刀最大载荷 315KN 推进摩擦阻力由主机重量产生的摩擦力和侧护盾撑紧产生的摩 擦力组成 后配套牵引处于浮动状态 不计 摩擦系数选择 0 35 推进摩擦阻力为 0 35 1400 120 10 5320KN 此数值 需通过空推实验来校核 根据实际值来调整总的推进力 因此总的 推进力为 315 5320 5635KN 系统推进压力为 71bar 在此推力下掘 进速度将会很慢 刀具对岩石不是切削作用 而是磨削 刀盘转速的设定从 2 0rpm 逐渐递增 最高转速控制在 3 0rpm 并根据实际刀具 刀牙的损坏及主机振动情况选择最为合 适的转速 1 TBM 通过高岩爆预处理试验洞段施工措施 第第 页页5 2 掘进操作注意事项 1 在进入半断面时 后退刀盘 50cm 将顶支撑收回 然后空 推 记录此时推进压力 以对设定的推进压力及单刀荷载进行校核 2 在进入半断面前 调整 TBM 主机姿态至正常值 水平偏差 不超过 2cm 垂直偏差不超过 1cm 以减少在半断面试验段的调向动 作 3 掘进过程中 采用小幅度调向 每循环调向次数建议不超 过 4 次 二 支护施工 二 支护施工 1 TBM 对支护后内轮廓尺寸要求比较高 撑靴油缸伸出的最大 极限为 790mm 正常情况下为 650mm 因此对试验段的支护要求比较 高 必须保证撑靴 2 3 的部位要与洞壁接触 必须对钻爆法开挖面 进行锚喷支护 使最终轮廓尺寸及形状适合撑靴通过 在 TBM 通过 2 1 横通道时 左侧撑靴接地面积为 64 根据改 装洞开挖经验 与横通道交口处底部尖角部位会出现塌落 为了保 证较大的接触面积 可以采取左侧施作局部拱架 拱架范围覆盖横 通道地面至撑靴底部 施工锁腰锁脚锚杆 挂网 并用喷射混凝土 填平 以保证撑靴顺利通过 三 撑靴部位处理 三 撑靴部位处理 为了更好的通过试验段 我部建议对撑靴采取必要的改进措施 在撑靴外部挂设皮带胶皮 将整个撑靴外表面覆盖 每侧增加 1 TBM 通过高岩爆预处理试验洞段施工措施 第第 页页6 10cm 可以弥补喷砼后的表面平整度缺陷及少量超挖对撑靴油缸的 限制 对超挖严重部位采用临时加垫枕木的通过 四 刀盘相关配件储备 四 刀盘相关配件储备 根据改装洞掘进数据分析 考虑到许多未知的因素影响 刀盘 相关备件必须储备充足 以免影响正常掘进 建议 Robbins 库房储 存 19 滚刀 60 把 刀牙 500 个 刀牙螺栓 M24 60 10 9 级 1000 个 M24 120 10 9 级 500 个 考虑到主轴承在半断面掘进过程中受到偏载 建议 Robbins 库 房储存刀盘与主轴承连接螺柱 5750004531 10 根 配套螺母 垫 片 保护帽 另外需 Robbins 提供螺栓张紧器 B105938 1 一台 在半断面掘进工程中 便于刀盘的检修 鉴于前期刀牙损坏情 况较严重 刀牙座安装表面不平是原因之一 建议将除 3 外其余 11 个铲斗仓内靠近中心部位的一块刀牙座更换 需 Robbins 提供 另 外可以同时检查刀盘表面的磨损情况 建议 Robbins 储备适量耐磨 板 五 五 TBMTBM 与钻爆法贯通断面误差处理与钻爆法贯通断面误差处理 从距离贯通面 120 米开始调整 TBM 姿态 保持 TBM 掘进轴线和 调和偏差在 5cm 以内 贯通处 5 米范围的锚杆采用玻璃纤维锚杆 喷射混凝土支护断面较实验断面大 5cm TBM 撑靴通过该段时利用 L1 区应急喷射混凝土进行补喷 确保撑靴能撑到边墙 六 编写试验大纲 六 编写试验大纲 1 TBM 通过高岩爆预处理试验洞段施工措施 第第 页页7 编写 TBM 通过 1m 预处理洞段试验大纲 派专人按照试验大纲进 行记录掘进参数 刀具损坏数量 换步时间 主机故障等试验数据 再根据记录的数据进行分析 总结 TBM 掘进底部预留 100cm 岩石的 隧洞段施工能力 为 TBM 快速通过高岩爆预处理洞段提供可行性依 据 见 附件 2 TBM 通过 1m 预处理洞段试验大纲 七 聘请外方司机操作 七 聘请外方司机操作 在试验段掘进施工时 聘请有经验的外方操作司机进行 TBM 操 作 八 加大施工过程的各项检查 八 加大施工过程的各项检查 在进入试验段施工前 将对 TBM 刀盘 主轴承 油样 轴承间 隙 连接螺栓 主机连接件进行全面的检测和记录 已完成 以 此作为参考 将在试验段施工期间及完成后均对上述参数检测 记 录有何变化 及时采取措施处理 掘进过程通过 2 洞的横通道到刀盘前方 安排专人观察刀盘及 刀等各个部位的工作状况 每一个掘进循环换步时增加刀盘的检查 频率 应加强对边刀 尤其 73 74 的检查 对损坏的刀具及刀 牙及时进行更换 减少对刀盘进一步的损坏 九 刀盘前大石块清理 九 刀盘前大石块清理 配备一台挖掘机和 2 台自卸车