地下變換刀盤直徑 雙直徑TBM將用于美國德州排水隧道工程

近日，羅賓斯為美國德州達拉斯Mill Creek排水隧道工程設計了1臺TBM，該設備將在隧道掘進的過程中將刀盤直徑從11.6 m轉換至9.9 m，整個轉換過程全部在地下完成，進而達到使用單臺TBM完成整個隧道兩端不同斷面掘進的目的。

該隧道全長8 km，上游5.2 km段設計為圓形斷面，下游2.8 km段設計為馬蹄形斷面。馬蹄形斷面原計劃采用TBM開挖并用鑿巖機擴徑，但該方案耗費巨大成本與工期，且需要2套不同模板以分別澆筑圓形與馬蹄形斷面的襯砌。為此，對方案進行優化，即采用單臺TBM，將其在地下由大直徑變換成小直徑，使用1臺TBM掘進完成2個不同直徑的斷面。

施工過程中，TBM將先掘進完成直徑11.6 m的隧道區間，隨后清出長21.3 m的過渡區，在過渡區內完成刀盤直徑的變換。夾具撐靴、刀盤側穩定板與上部盾體將拆除，隨后拆下部分刀盤部件，之后將刀盤的剩余部分重新拼合并固定，形成直徑9.9 m的刀盤。

拆卸后的刀盤組件將通過過渡區內的出入口回收至地面。由于零件吊裝點為預先設計，且零件都是以模塊化的方式制造，因此，僅采用結構簡單的吊裝設備即可在隧道內狹小的區域中完成直徑變換。

整個項目于2018年夏季開工，TBM的出口豎井和始發豎井已經完工，目前正在進行TBM組裝，預計TBM開挖速度約為25 m/d?？勺兊侗P將大大提升施工效率，使項目能在2023年按時完成。