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    在現(xiàn)代隧道施工中，TBM（全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)）作為一種先進(jìn)的施工設(shè)備，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。TBM施工集掘進(jìn)、支護(hù)、出碴于一體，具有快速、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。鐵道部確定秦嶺隧道(I線)引進(jìn)兩臺∮8.8m的TBM（型號TB880E），采用TBM法施工，這在我國鐵路隧道修建史上屬首次。該機(jī)配備的3N膠帶輸送機(jī)在桃花鋪1號隧道進(jìn)口段運(yùn)行時，其防跑偏問題一度成為施工中的焦點(diǎn)。
一、TBM結(jié)構(gòu)組成及其施工簡介
    TB880E型掘進(jìn)機(jī)由主機(jī)、連接橋和后配套系統(tǒng)三大部分組成。主機(jī)用于破巖、裝載、轉(zhuǎn)載；連接橋起主機(jī)和后配套的連接作用；后配套系統(tǒng)用于出碴、支護(hù)等。
    出碴運(yùn)料系統(tǒng)是TBM型掘進(jìn)機(jī)的主要附屬機(jī)構(gòu)之一。包括1#、2#、3#膠帶輸送機(jī)，1N輸送機(jī)安裝在主機(jī)機(jī)架內(nèi)，長約22.5m，完成刀盤切削石碴的接收并轉(zhuǎn)載到2#輸送機(jī)；2#輸送機(jī)安裝在連接橋主梁內(nèi)，長約29,5m，接受1#輸送機(jī)輸送渣并轉(zhuǎn)載到3#輸送機(jī)；3#膠帶輸送機(jī)安裝在后配套l一一15#車上，長約161m，接受2#輸送機(jī)的石碴，經(jīng)移動的卸碴機(jī)卸人停在后配套的礦車中，1#、2#、3#輸送機(jī)連續(xù)工作，完成TBM碳巖后石碴從掌子面到礦車的輸送任務(wù)。
二、桃花鋪l號隧道進(jìn)口設(shè)計(jì)與3．輸送機(jī)的矛盾
    西安南京鐵路桃花鋪l號隧道全長7 234m．是全線重點(diǎn)控制工程，其進(jìn)口段755.32m位于R=1 000m的曲線上。而TBM的3’輸送機(jī)設(shè)計(jì)為直線運(yùn)行+且輸送機(jī)的支架均剛性地連接在TBM后配套的平臺車上，全長161m；當(dāng)TBM后配套系統(tǒng)位于曲線段時，若3N輸送機(jī)的膠帶拉直，則膠帶（帶寬1 200mm）中心線將偏離膠帶支承架中心線4 060mm，顯然3+輸送機(jī)和卸碴機(jī)已無法運(yùn)行，必須進(jìn)行改造。
三、施工現(xiàn)場提出的幾種解決方案
    1．舍棄3#輸送機(jī)用2#輸送機(jī)出渣
    此方案是不用3#輸送機(jī)卸渣，將礦車由原來
的每十節(jié)在3#輸送機(jī)下部裝渣改為每兩節(jié)在2#輸送機(jī)下部裝渣，這種方法嚴(yán)重制約TBM的施工進(jìn)度，正常的作工序被打亂，無法在TBM掘進(jìn)的同時進(jìn)行仰拱塊的鋪設(shè)和噴砼作業(yè)，且調(diào)車次數(shù)增多，給列車的編組造成不便，工作效率下降。
    2．改造3#輸送機(jī)，增加輸送機(jī)數(shù)量，實(shí)現(xiàn)接力出渣
    此方案能滿足正常的出渣和TBM正常的施工工序。但投入較大，費(fèi)用約400萬元，在755.32m的曲線上如此巨大的投入顯然是不經(jīng)濟(jì)的。
    3．采用國外專利產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)3#輸送機(jī)的出渣
    采用美國朗艾道亞洲公司(LONG-AIRDOX)的專利產(chǎn)品——水平轉(zhuǎn)彎托輥，將原3。輸送機(jī)改造為水平彎曲帶式輸送機(jī)。這種托輥可使輸送機(jī)的彎曲半徑小至150m。但費(fèi)用約為100萬元。
    4．采用國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)技術(shù)改造3-輸送機(jī)
以上方案被否定后，我們叉研究了TBM生產(chǎn)廠家WIRTH公司提出的方案，即加高膠帶輸送機(jī)內(nèi)側(cè)。經(jīng)過技術(shù)交底、現(xiàn)場勘察和3#輸送機(jī)曲線上受力分析后，確定了防跑偏的措施。
四、3#輸送機(jī)防跑偏措施的實(shí)施方案
    1．基本原理
    3#輸送機(jī)膠帶在曲線上運(yùn)行所受的力主要有驅(qū)動滾筒驅(qū)動時產(chǎn)生的張力、運(yùn)行段160m行程中與托滾產(chǎn)生的摩擦力（上部）、曲線上運(yùn)行所產(chǎn)生的離心力（很小可忽略不計(jì)），當(dāng)張力在曲線段所產(chǎn)生的分力和運(yùn)行段160m行程中托滾的摩擦力平衡時，膠帶不跑偏。因此，應(yīng)適當(dāng)抬高膠帶輸送機(jī)的內(nèi)側(cè)以增大膠帶運(yùn)行中與托滾的摩擦力，使得受力平衡。在分析各關(guān)鍵點(diǎn)的張力后，根據(jù)現(xiàn)場3’輸送機(jī)的布置就可依計(jì)算的最大抬升角決定各節(jié)平臺車上輸送機(jī)托架的墊高尺寸。
    2.計(jì)算結(jié)果
    空載，當(dāng)托輥和輸送帶之間的摩擦系數(shù)盧0.245時，不必抬高托輥架也可正常運(yùn)行。隨工作環(huán)境的不同，f在0.2—0.35之間變化，這里接f=0.23采取措施，此時，按最大張力計(jì)算托輥組的抬升角r=0,90內(nèi)側(cè)的最大抬高量為：
   h=1 434（輸送機(jī)支架寬度）Xsin=21.5mm
   至于底部回程膠帶在平托輥上的跑偏，由于該段的張力小，經(jīng)計(jì)算可不必加墊塊。
    3，墊高方法
    4．運(yùn)行時措施(1)適當(dāng)減小皮帶張緊力將有助于防跑偏； (2)減少皮帶與托滾處雜物及水分，以增大皮帶摩擦力。
    方案實(shí)施后，3#輸送機(jī)在桃花鋪l號隧道進(jìn)口段755.32m的R=1000m曲線上運(yùn)行效果良好，滿足了TBM快速性、同時性、連續(xù)性的作業(yè)要求，曲線段進(jìn)入直線段過渡良好，未出現(xiàn)膠帶跑偏現(xiàn)象。實(shí)施方案的費(fèi)用僅為8900元，經(jīng)濟(jì)效益顯著，同時為TBM-3'輸送機(jī)在曲線上運(yùn)行積累了經(jīng)驗(yàn)，對解決類似問題有借鑒價值。