摘要：TBM掘进机是现代隧洞施工的先进设备，在国内长隧洞工程施工前景广阔。敞开式TBM因其施工安全、高效、快速以及自动化程度高等优点，成为隧洞施工的首选。本文以新疆某隧洞为研究背景，针对一洞双机的施工特点，以敞开式 TBM洞内组装为例，详细介绍敞开式 TBM 洞内组装技术。该工程 2 台 TBM 均顺利、高效完成组装，组装工期和质量在同类型工程中均达国内先进水平。
关键词：水工隧洞；敞开式 TBM；洞内组装；技术
1 工程概况
新疆某隧洞工程海拔高程698〜1410m，相对高差712m，洞室最大埋深为718米，隧洞围岩岩性为华力西期变质黑云母斜长花岗岩，花岗班岩，次块状~块状构造，岩石中石英合量一般25~ 30%，岩石坚硬，隧洞围岩级别为Ⅲ～Ⅴ级。组装洞段长80m，断面型式为蘑菇型，断面尺寸13.2×16.9 m，设计围岩为II类围岩。揭露围岩岩性为华力西期变质花岗岩，黄褐色，岩石呈碎块状、次块状结构，节理裂隙发育，裂隙多以黑云母、石英充填，沿裂隙面以线状水为主，裂隙中云母遇水软化，整体围岩破碎，稳定性差。
隧洞采用两台TBMΦ7.93m敞开式TBM施工，TBM2掘进长15150m，TBM3总掘进长23550m。其他洞段采用钻爆法施工，包含TBM组装段、检修段、通过段等，总体工程分段平面图见图1。施工总体组装方案为一洞双机施工，两台TBM均为敞开式TBM，总长298米，总重量约1500T，由刀盘、主机、后配套、加利福尼亚道岔等组成。采用洞内组装的方式，从人员、技术、安全等方面制定组装方案，保证TBM按期完成组装并顺利实现掘进。一洞双机施工较单洞单机的TBM组装和施工更加复杂，因此有必要开展单独的分析研究，施工中还应根据不良地质发育特征[1-3]，开展有针对性的超前地质预报工作[4-6]。
图1 TBM一洞双机工程平面布置示意图
2 TBM组装技术要求
2.1机械部件组装技术要求
5.1.1 部件的清洁
1、机械部件在组装前，必须做到先全面清洁，尤其是螺栓孔、配合孔、工艺孔、连接面等必须重点清洁，不得有任何碎屑杂物的残留。
2、保持组装工具、紧固件清洁。所有螺栓在使用前必须放在清洗油液中浸泡，即用即取。主机关键部件（机头架、刀盘、主轴承、减速箱、主电机、主大梁、撑靴、鞍架等）的高强度螺栓及垫片必须严格进行去毛刺检查。
2.2 液压、油脂、润滑油、风、水系统组装技术要求
1、各系统的管路在存放时需做好防尘、防锈。
2、装配管路时，堵头要就近拆装。若远距离拆卸后，需重新封堵后挪位，且管口向下。
3、各种管子不得有凹痕、皱折、压扁、破裂等现象，管路弯曲处应圆滑，不得有扭转现象。
4、装配法兰管接头时，要注意对四个螺栓的平衡用力，确保法兰装平，密封槽压好密封圈。
5、管路的排列要整齐，并要便于液压系统的调整和维修。
6、注入系统的液压油、齿轮油应符合设计和工艺要求，加注油液时，注意看清名牌，严禁不同油品混用。
7、装配后液压管路及元件不得有渗漏油现象，为防止渗漏，装配时允许使用专用密封胶。密封胶的使用严格遵照使用说明书，应防止其进入系统中。
2.3 电气组装技术要求
1、电气元件在装配前应进行测试、检查，不合格者不能进行装配。
2、仪表、指示器显示的数码、信号应清晰准确，开关工作可靠。
3、应严格按照电气装配图样要求进行布线和连接。
4、所有导线的绝缘层必须完好无损，导线剥头处的细铜丝必须拧紧，需要时搪锡。
5、焊点必须牢固，不得有脱焊或虚焊现象。焊点应光滑、均匀。
6、装好的传感器、控制板等需要通电时，需检查安全距离内是否有焊接，避免传感器、控制板烧坏。
7、电气系统作业人员要求必须具备电工作业证。
3、TBM组装方法
TBM2与TBM3均在组装洞内组装。首先倒序安装TBM3后配套，安装好的台车拖至TBM2的通过洞存放。将TBM3主机部件及附属设备、连接桥全部运至组装洞室，顺序安装主机。而后整机连接开始步进，并可以进行管线连接，设备调试。TBM3步进通过主支洞交叉口后，可开始安装TBM2主机和连接桥，边步进边同步顺序安装喷混台车和后配套台车。待整机连接后开始管线连接，设备调试[7~11]。
图2 整机组装顺序
当TBM3步进到位后，开始安装TBM3的连续皮带机。TBM2步进到位后，开始安装TBM2的连续皮带机。而TBM2的连续皮带机大件全部进洞后，可以安装支洞皮带机。最终，两台TBM与皮带机系统开始联调联试。
在以上过程中择机完成风、水、电、通讯、运输等布置。但与TBM相连的加利福尼亚道岔，受组装场地限制且前期作用较小，故此阶段不组装加利福尼亚道岔。至此，TBM洞内组装、调试完成，具备掘进施工条件。
4 结论
本文以新疆某工程为研究对象，针对一洞双机的施工特点，以敞开式 TBM洞内组装为例，详细介绍敞开式 TBM 洞内组装技术。TBM 组装质量和精度严重影响到 TBM 后期的使用功能和使用寿命，该工程2台TBM均顺利、高效完成组装，组装工期和质量在同类型工程中均达国内先进水平。
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作者简介：吕斌（1979.04），男，新疆乌鲁木齐人，高级工程师，毕业于新疆农业大学水利学院，主要从事水利水电工程建设管理方面的工作；
论文作者:吕斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/22
标签：隧洞论文; 双机论文; 围岩论文; 工程论文; 步进论文; 技术论文; 洞内论文; 《基层建设》2019年第19期论文;