小曲線TBM隧道出渣用調(diào)車平轉(zhuǎn)橋研究及設(shè)計(jì)

嚴(yán)振林

(中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 北京 102600)

1 引言

TBM(全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī))法隧道施工具有速度快、工期短、作業(yè)環(huán)境好、綜合效益高等優(yōu)點(diǎn)，在隧道施工中扮演著越來越重要的角色，而保障TBM隧道內(nèi)出渣運(yùn)輸系統(tǒng)的暢通是正常掘進(jìn)的關(guān)鍵問題[1－2]，TBM施工常用的出渣方式為連續(xù)皮帶機(jī)出渣、有軌車輛運(yùn)輸及無軌車輛運(yùn)輸[3－4]。

當(dāng)隧道斷面較大、掘進(jìn)施工里程較長時(shí)，采用連續(xù)皮帶機(jī)出渣，可明顯減少轉(zhuǎn)載卸渣時(shí)間，提高出渣效率。齊夢(mèng)學(xué)、王智遠(yuǎn)、唐志林等[5－7]對(duì)皮帶機(jī)出渣技術(shù)進(jìn)行了研究分析。王文勝[8]研究了渣土運(yùn)輸車、翻車機(jī)、皮帶輸送機(jī)與TBM合理匹配完成渣土運(yùn)輸問題。隧洞斷面較小時(shí)，受制洞內(nèi)出渣系統(tǒng)布置困難及連續(xù)皮帶機(jī)成本較高等因素，常考慮有軌車輛運(yùn)輸出渣。邵云帆[9]結(jié)合那邦水電站引水隧道，研究了小直徑TBM施工中的有軌運(yùn)輸技術(shù)。毛錦波[10]研究了山西中部引黃工程和天山勝利隧道TBM施工中，采用軌道引導(dǎo)式多功能膠輪車MSV設(shè)備進(jìn)行出渣流程。在小曲線(轉(zhuǎn)彎半徑<10倍洞徑)非連續(xù)隧洞TBM施工中，受掘進(jìn)線路復(fù)雜、隧道斷面狹小和配套設(shè)備不成熟等因素影響，如采用傳統(tǒng)的出渣方式，會(huì)帶來出渣運(yùn)轉(zhuǎn)周期長、費(fèi)用投入大及工序協(xié)同性差等問題，無法發(fā)揮TBM高效連續(xù)掘進(jìn)的優(yōu)勢(shì)。鐘慶豐[11]等提出了一種適用于小洞徑隧道的儲(chǔ)備式連續(xù)出渣技術(shù)，該技術(shù)解決了小直徑TBM隧道內(nèi)物料運(yùn)輸連續(xù)性差、效率低等難題，但該套技術(shù)所配備的設(shè)備較多，投入較大。路振剛[12]等對(duì)超小轉(zhuǎn)彎半徑的緊湊型TBM設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，提出了皮帶機(jī)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、重錘張緊局部收縮的一體化皮帶機(jī)設(shè)備。目前，針對(duì)小曲線隧道TBM施工出渣技術(shù)研究較少，國內(nèi)尚處在起步階段，但隨著能源礦山及抽水蓄能項(xiàng)目增多，小曲線隧道施工項(xiàng)目也將隨之增多，該項(xiàng)技術(shù)的研究將凸顯其重要性。

本文以河北撫寧抽水蓄能電站項(xiàng)目為依托，研究與小曲線隧道TBM施工相配套的出渣用調(diào)車平轉(zhuǎn)橋設(shè)備，以解決小曲線有限空間隧洞內(nèi)自卸出渣汽車調(diào)頭難題，以期對(duì)后續(xù)類似工程案例的出渣系統(tǒng)選擇提供參考。

2 項(xiàng)目工程概況

河北撫寧抽水蓄能電站項(xiàng)目是利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫發(fā)電的水電站，電站裝機(jī)容量1 200 MW。……