130701-TBM施工方案

1、贞眉内容TBM施工方案锦屏二级水电站强引水隧洞采用宜径12.4m的TBM施工，施工长度12785.205m.衬砌后直径为11.2m.引水隧洞立而为缓坡布置，底坡365%。，引水隧洞洞群沿线上覆岩体一般埋深15002000m,最大埋深约为2525m.具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。本文简述了大直径TBM的技术参数和原 理，以及在锦屏深埋高地应力特长隧洞的施工技术应用。1施工概况锦屏二级电站由我联合体采用TBM法施工的3#隧洞自桩号2+500-15+285.205.全长12785.205m,自东向 两施工，隧洞开挖宜径为12.4的圆形，衬砌后的直径为11.2mo水电站引水系统采用4洞8机布置形式

2、从进 水口至上游调压室的平均洞线长度约为16.67km.中心距60m,洞主轴线方位角为N58 W。引水隧洞立而为缓坡布置，底坡365%h由进口底板高程1618.00m降至高程1564.70m与上游调压室柑接。引水隧洞洞群沿线上 復岩体一般埋深15002000m.最大埋深约为2525m.具有埋深大、洞线长、洞径大的特点本标段的主体工 程项目为东端强、4#引水隧洞施工，引水隧洞施工釆用钻爆法和TBM法相结合的施工方案，3伴引水隧洞主要采 用TBM法施工，4#引水隧洞主要采用钻爆法施工。锦屏电站的建成对完善西南电网及对四川灾后重建都具有十 分重要的意义。本标段布宜示意图见图1。图1本标段布示意图Z.

3、TBM的施工原理及施工工艺 raw设胡施工霰术盪集成机械原理.E和渣及靳期支护2r-(. 、嵬舒学原4、机te人原麵和工学原理妨i系统/-卜施工护邮础上掘进樂,；TB冲， W-蜒工原理龙ig匸工艺见上图2571：3U ：0iEg I： KitTBMJA* I I：堆g；i木良电/道用创AH匸4贞眉内容57超前i !超前超前管棚处理1撑靴外，撑住岩壁，推进汕缸进油，推动刀盘11前r、油缸行程完毕，停止开行落下后支腿撐在隧洞底程 施1松开撑靴_1油缸回油，撑靴前穆，1撑靴撑住岩壁，提升后:开始新的行程主机掘进系 导向系统-图2 TBM渎备系统施壬原理融( 、i?V供水通风系统广g 、冷却-系统出钢

4、拱Ii1图？ TBM设备帆 皮伸据图 r锚杆Ai: toll喷混初期支护环保贞眉内容3JBM主要参数表TBM主机的主要技术参数见表lo表1 TBM主机主要參数表月号名称參敷1机器类型硕岩单押锹隧道掘进机开挖H径12. llOzm （新装刀具）12 lOO （刀具曆损3刀具直径IS219*）刀具疏人苛载315kX中心双刃滚刀数a30330 767A 発 d 136219 SD7B 4* rA25919 653D 敵He单刃滾刀的故ft71把刀刃总数79把4推进系统/ttAftiS能力35625kN 310 bar 395S IkX 9 350 bar开挖行lS50m油飪数ft4个5刀盘駆动类舉电

5、动机楝式.岩刀S驰动功率.32731 rn 026396 671C 07 30776 7833 W 32617 7FS7 畅松30052 561 畤4900kW. 14个水冷专达.每个350kV.变频驰动主轴承设讣寺命ISOOOh 根抿 ISO 2S1 L106押锹系統类裂浮动捋靴押锹挣力（最人）9S960kX 9 315bar 109956kX 350bar油 arftft4个油缸行测ft液H2个尺寸lOOOom X 720mmtffS + -SOOnm作用在岩体上的额定斥力 200t h遠度Q365S1 SEE5 鞫 M 26S12 &SDA 棚 31795 S7EB Wf0-2. 5sl

6、 S粒径0 -30Ctam10环行拼装机位B刀盘厉之外能力15吨腿转360駆动类型液圧驰动控制装H刀盘盾后安装的固定控制台11环行能位安装装8蚀筋网安裝器i； 33009 S0F1 Kt 39260 995C OS 30915 7SE1 tn 31223 79F7 栓 36665 SF39 報能力(10-15 iKi纵向行走2. tOOnn12L1区城的混離上喷射设备功率7. 5kff驰动类S液用驰动纵向行走3s操作旳度ISO13L1区備杆设佑昴人町用钢钻杆长度tSlOmm2424S 5EBS 席 2S097 6DC1 ig*20591 5O6F fK*927651 6C03 9( 2511S

7、 63 lA 捋冲击力iswr/个旋速度0-210B)in-l,个诞转扭矩TOOSa 个打镭杆的范囘360*鮎机纵向行走2000ms月 号名称參11趙前钻探设笛供给单元2个AR0 ADQ-5100 （1个在顶部.1个在底部钻进/回缩力13kX双头険转錠转冲击组件EVR0DRILL RH1100-HD100S20876 50C132200 7DC8 纬 124691 6076Si 32116 7D71 絆 23S015CF9 市 29521 7351记录系统数ft1个（供2个钻进单元使用TBM后配套的主要技术参数见表2。表2 TBN滑坡体主要參数表序号规格型号敢位数ft1通风凤诗ft径3, 00

8、0H套C容200 12S5U 6FS0 iSJf39175 9907 mO空气清洁系统能力10m； s套C带通【4机输入电压100V输入频率50Hz3机能力jG d21972 61SC . 322S5 7E1D 22377 5769 JtJ3S3 . s s套1斥力损失t 000Pa输入电压100V输入频*50Hz1风管（画宜径SOOHk27201 6AU 9S 21100 5393厘./m6005高压电規卷筒卷超电皴长度500H套C速度3X70noQ张力20kVA输入电用100V33313 979D 瀚 31307 TAtB f? 25111 6235 IK*输入频宰50Hzffi斥软电统3

9、 s 70noQm1,100张力20kVA6水管卷筒诗a径4套23717 5CA5 戦 22015 55FF 喰 520060 1E5C UR1006S 9CS1 触J 21569 5111 J1能力（要求100）100s输入电圧100V输入频*50HziL2区城湿HR设备S环畋射角度范ffl260套C长度21163 5E63幣 X23270 5AE6s57贞眉内容57住号规格型号etjatSf 3SS9S 97F2 隸 2S990 13E 绘12喷嘴控制板（总）喷嘴液斥动力贰元（总）L2区域湿嗨设笛：喷射机器 -聚双活塞类型S大用力東的液斥动力加速剂泵& PLC,加料斗和附件205031a/

10、h37474 9262 纬 35772 8SBC 讼22162 57M 埠27373 6AED ffi 35326 S9FE 觴33093 S115 战barwT能力L2区城湿设笛：空床机安裝功*111333902 SI6E 21525 5FCD 335(0 S301 37920 9120 39791 9KFa minbar歸配套区城坊端湿喷设备: 环输入电爪输入频率畋射和度范ffl30330 767A 発(1136219 SD7B 越rA25919 655D 敵9 嘴 fttt喷嘴控制te （总）喷嘴液圧动力m尤（总）魯905Q2MJ7O27 90A37小型功* 小5?频*IS50-65hT

11、顶部锚杆设超前站机a人液压圧力转連（范帽）g人族转压力轴适配器2100 - 210 150-210R32, R3S, T38-32731 TFra IS263% 671C ffif30776 7S3S 4132617 7F87 磅*430052 7561 畤barrpo顶sewift：超前钻机滑 动装H顶部锚杆设希：趙前钻机和淆动装H的动力单元适用于上述超前站 5U杆长钻杆添加系统h 310211S1 53EC 22S21 592S k29075 7193 r2103S 522E最人扑H径（RD32）全机械32适用干如前述的2个超前钻机和滑动设备贞斓内容住号规格型号m位etja液压油箱1冲刷系

12、统1润滑系统1创力小尤输入彳g率50Hz10515 9E13 IB sa23632 5C5O IK22739 5SD3 那 3S367 95DF BS 5 动力单尤输入电斥3S0-10OV顶部锚杆设备：趙前钻机和 滑动装H的控制面K适用干如卜述超前钻机和滑动设 备.动力单尤套c11顶部锚杆设笛：环适用干如前述的2个超前钻机和 滑动设备套1斥勺达（制 动）n动力单尤1控制板oQ36531 3EE5 軻 X 26S12 6SDA 棚31795 S7EB 0? f27015TBM主变乐器输入/岀电20.000690V套c功率3,200kVA频率50Hz输入液体类舉（根据VDE 0532）6)3300

13、9 S0F1 犹39260 995C fji 30915 7SE1 融 31223 79F7 ft36665 SF39 鞍VDE 0532)4. TBM掘进机主机及后配套技术说明海瑞克掘进机采用最新设计。所有刀具均为背装式。刀具的检査和更换在刀盘内进行。驱动轴 承组件非常紧凑，这样可以在刀盘后面离掌子面尽可能近的地方进行支护工作。稳定可靠的无级变 速电驱动可以在通常条件下提供机器最大掘进进度以及液压驱动的所有优点，如高扭矩、低速、遇 到恶劣地质条件时平稳反转运行。支撑系统为单撑靴为掘进机提供稳；4和准确的导向。掘进过程中可操纵机器进行调向，使掘 进精度更高。在需要安装钢拱架或围岩软弱时，支撑系

14、统的撑紧压力可随推谨系统压力作比例调节, 使得撑靴不致于破坏围岩。同时单撑靴机构在掘进机顶部和下而为支护作业提供了更大空间。隧洞支护辅助系统（锚杆钻机、钢拱架安装器、锚网设备）安装在刀盘后部、撑靴之前。通过 这些系统，可以在掘进机掘进的同时进行支护作业。变频电机直接安装于主轴承驱动机构上，为后部的锚杆、锚网和拱架安装作业提供了最大空间。推进油缸在两侧连接主梁和撑靴机构，其所处的位置同样也能为前面留出最大空间。刀盘四周的许多刮板和铲斗通过刀盘中空结构将岩确输送至主梁中间的主机皮带机上。TBM主机部分由刀盘、主轴承驱动组件及机头架、主梁、撑靴、推进油缸、后下支承、主驱动 密封及润滑系统、液压系统、

15、电气设备、司机室-变压器等组成。辅助设备：锚杆钻机、超前钻机、钢拱架安装器、混凝土初次喷射机构、主机皮带机。后配套系统包括若干单轨台车和后配套皮带机。主要由以下系统组成：桥式皮带机、若干台车、 支护设备、材料运送、液压系统、供排水、空压机、通风等，它能为掘进机作业提供动力电供应、 石渣转运、压缩空气供应、供水、通讯等等。桥式皮带机尾端的支点在第一节后配套台车上，前瑞支承在掘进机主梁上，它把石渣转运到后 配套皮带机上在倒入连续皮带机的受料斗。所有的台车都由重载车轮支承，台车上安装有众多的 辅助设备，并有人行通逍方便作业人员的通过和紧急撤离。在后配套采用双轨，以便机车的进出、 方便材料的供应，减少

16、停工损失。5. TBM施工方案针对不同施工期的主要工作内容，TBH设备施工总体方案如下:(1) 在总体控制路线规划上采用：首先按期安装井进行设备调试，最后争取提前贯通。(2) 施工运输方案规划：为充分发挥TBH设备的掘进速度，保证长隧洞的出渣能力，出渣单独采用连续皮带机出渣方案：施工人员及材料、混凝土、配件采用轨道机车运输方案。(3) 超前地质预报方案规划：开工前及TBH设备掘进调试期进行地面地质勘察工作，初步确泄不同围岩类别在不同位置的分布情况。在正常掘进期跟进短期超前地质预报，探测掌子面前方50-200m 的地质情况。(4) TBM设备掘进施工参数控制方案：根据不同II岩，施工调试期初步确

17、定前期施工参数(如采用较高转速较低扭矩等)：施工过程中根据用岩地质情况、设备性能状况、刀具的燃损情况等，及时 调整施工参数(如采用较高转速、较高扭矩入施工后期由于主轴承及大、小齿轮等磨损较大，掘进 速度减慢，施工参数应选择较小的磨损工况(如采用较小的转速、较高的扭矩等)。51总体技术保证措施24248 oEB8 庸 28097 6DC1 淒#20591 506F 懐*927651 6C03 氈 25418 634A 捍(1)施工进度控制措施：将TBM设备正常掘进施工作为关键施工工序，其它工序帀绕此关键工序展开：严格控制里程碑工序的竣工时间，保证整体工期的实现。制泄掘进方向监测预防保证措施在隧道

18、施工中，严格控制掘进方向，由专门的测量人员对 激光导向站点进行校核，将隧道方向偏差控制在允许范借1。 提高不良地质段的长、短期预报的准确度，针对断层破碎带、地下涌水、岩爆、有害气体等 不良地质现象采取相应的地质勘査手段，合理运用钻孔、物探等探测设备和仪器，作出准确的预报, 并及时进行超前管棚加固或灌浆处理，以保证TBM设备掘进的顺利进行。 加强刀具、机器设备的维护与保养，提高TBM设备掘进的实际利用率。对采取紧急应急处理措施所需的机器设备、材料充分保障，并设立专门的保障体系和专用仓 库，对项目部的所有人员进行培训，做到人人负责0公司集中公司优秀人才，保障人力资源供应，以老带新培训TBM设备主要

19、机械操作手、电 气工程师、机械工程师及管理工程师等多方而的技术人员。合理地进行零配件、易损机件和施工原材料的储备，保证零配件和材料的及时供应。信息管理描施：建立并健全施工信息网络化管理体系，加强施工过程中的信息收集及处理措并将处理后的结果直接用于工程的施工管理。5.2TBM的SLS-T APD导向系统57TBM设备掘进方向的控制极为重要，方向控制不当，造成盘型滚刀受力不均.致使刀具提前损坏,增加换刀的次数和配件成本，影响施工进度，另一方而，会使得隧逍出现超、欠挖过大，影响 工程质量。因此，在隧道施工中应严格控制掘进方向，将偏差控制在允许范崗内：水平设计洞轴线100Dmb垂直误差60nh引水隧洞

20、的贯通中误差横向不得大于士250nim,髙程不得大于25mm。5.2.1导向控制原则（1）确定合理的方向参数。控制掘进轴线与设讣中心线的偏差。确保做到掘谨前准确崔位，掘进中严格操作，掘进后适时调整。5.2.2 SLS-T APO激光导向系统概述SLS-T APD激光导向系统见图4.贞眉内容iMDbCrTALPC|TBM Corwol Panol!图4 SLS-T APD激光导向系统图MONITORSLS-T APD就是为此目的而设让开发的。具有目标自动识别功能及隧道推进软件的SLS-T APD导向系统能够为隧逍掘进机的掘进连续地提供最新的有关机器空间位宜及方向的数据涪息，TBM司 机通过对TB

21、H进行合适的控制操作以便TBH在允许的误差范围内尽量沿DTA向前掘进。SLS-T APD系统的主要的基准是由初始安装在墙壁或隧道衬砌上的激光全站仪发出的一束可见激光。一般来说 根据激光的功率的不同，激光需要能够发射100200m的距离，同时激光发射距离的长短还受外部大 气环境和激光束本身所受的反射有关。激光束穿过机器中的净空区域及后配套设备（激光窗）厂击到安 装在机器前部的电子激光靶上。激光发射起点和激光靶之间的有效距离也取决于激光窗的尺寸和隧 道的曲率。因此需要企期地将激光全站仪前移到一个新的站点。测量人员只需要测出全站仪所在的 第一个站点的坐标,以后放置全站仪的站点的坐标由全站仪的SLS-

22、TAPD功能自动确定。20676 50C4 僚 32200 7DC8 緯 124694 6076 恶 32116 7074 絆 23801 5CF9 巒 29521 7351 Wr 5. 3 TBM掘进5. 3.1施工工序流程TBM设备掘进施工工序流程见图5。超前地质預报5.3不ft地质体超前处理U J4J屮1是否实施超T导轨铺aW渣Hi淹1氐須掘进 1初初期支护包括底部清渣掘进模式的选择3换步.调向进入卜-掘逬循坏容茹引起周I彳岩石松动，所以祥地质情浣较差时，采用低转速、高扭矩鮒进，II;周用岩石振动较大,岩较完整时，采用高串速、低扭矩掘进。. 1285155内贞斓内容不同地质状况下掘进参数

23、的选择和调整 节理不发冇的岩（II类、IU类）情况下作业a.选择电机髙速掘进:b.开始掘进时掘进速度选择15%,掘进到5cni左右开始提速:C.正常情况下，掘进速度一般选择W35%左右:d.国岩本身的丁抗压强度较大，不易破碎，若掘进速度太低，将造成刀具刀圈的大量磨损：若掘进速度太高，会造成刀具的超负荷，产生漏油或弦磨现彖，因此，必须选择合理的掘进参数。 节理发育的川类围岩状况下作业掘进推力较小，应选择自动扭矩控制模式，并密切观察扭矩变化，调整最佳掘进参数。 节理发冇且硬度变化较大的W类岩状况的作业因帀岩分布不均匀，硬度变化大，有时会出现较大的振动，所以推力和扭矩的变化范围大，必 须选择手动控制

24、模式，并密切观察扭矩变化。a此类围岩下掘进，推力、扭矩在不停地变化，不能选择固定的参数（推力、扭矩）作标准,应密切观察，随时调整掘进速度。若遇到振动突然加剧，扭矩的变化很大，观察渣料有不规则的块 体出现，可将刀盘转速换成低速.并相应降低推进速度，待振动减少并恢复正常后，再将刀盘转换 到奇速掘进。b掘进时，即使扭矩和推力都未达到额定值，也会使通过局部粳岩部分的刀具过载，产生冲击载荷，影响刀具寿命，同时也使主轴承和主大梁产生偏裁。所以要密切观察掘进参数与岩石变化。当扭矩和推力大幅度变化时，应尽量降低掘进速度，控制在30%左右，以保护刀具和改善主轴承受 力，必要时停机前往掌子而了解围岩和检査刀具。

25、节理、裂隙发育或存在断层带（【V、V类囤岩）下的作业jG d24972 618C 惣 32285 7E1D 績 22377 5769 J1I掘进时应以自动扭矩控制模式为主选择和调整掘进参数，同时应密切观察扭矩变化、电流变化 及推进力值和围岩状况。a.掘进参数选择:电机选用低速，掘进速度开始为20%,等围岩变化趋于稳;后，推进速度可上调，但不应超过 57贞眉内容38813 979D 鞘 31307 7A4B 移5725141 6235 戳*换步步骤第一步:撑紧撑靴.收起后支撑，见图7。图7撑紧撑收起后支撑第二步:刀盘旋转,开始掘进推进，见图8。第三步:掘进彳俯视图ra第四步:收回力Step 2咖

26、掃讲主视图F-个掘进循环，见图10。iTxZt简洁换步描8step 4 I收0挥靴前移俯视图在TBM设备换步期IiF，可采取如下措施:J-r.在围岩较好的地层，主彳，后配套系统的拖扌中或开始掘进时的前几分钟进行，或主视图 5?加强【11类用岩的乃期支护及铺设钢轨的施工任务，减少辅助施工延迟占用时i、U加强超前地质预报的准确性，严格控制掘进施工方向，缩短TBM设备方向找正的调整时间:在皮带运输机启动的过程中，可同时启动刀盘声光报警系统: 在换步期间，操作员要严于职守，在尽可能缩短换步时间的前提下，严格按操作程序作业, 提高掘进效率0 般情况下，在地质情况较好，激光导向系统正常的情况下，换步时间约

27、5mim5.4.3正常掘进施工（I）刀盘后部的侧向撑靴向洞壁撑起并稳固在洞壁岩而上同时用楔块汕缸将侧支撑的位置牢牢锁圧，并将推进反作用力传给洞壁掘进的水平方向锁崔，同时调整前支撐，将掘进的垂直方向（即23717 5CA5 22015 55FF 喰 520060 4E5C 乜 R40068 9C84 21569 5441 旳水平撑靴定位以后，推进推力汕缸并转动刀盘开始掘进。掘进时，刀盘上的每一个滚刀产生 推进力使掌子而用岩产生破裂，并形成直径lOcm左右的碎块。根据TBM设备的扭矩转速曲线的基本性能，在不良地质条件下采用低转速低扭矩的参数切 割软岩，在帀岩条件较好、强度较高的硬岩采用高转速高扭矩

28、高速切割硬岩，若出现刀盘卡住则采 用脱困扭矩或采用刀盘逆转的方式处理，施工过程中根据不同的用岩条件调整合适的参数。刀盘的推力由推进油缸提供，推进的反作用力被传递到水平支撑靴板上，水平支撑靴板由水 平支撑油缸紧紧的撑到洞壁，宜接将推进油缸的推力传递到洞壁，刀盘驱动系统驱动刀盘旋转，由 此产生的反扭矩由机头架、大梁及滑块、鞍架和斜缸通过水平支椁板传递到洞壁。钻进的工作行程结束，初步支护工作完成后，撑靴将收回，这时，TBM设备的重量将由后而 的后支撐支撑0 TBM设备及其后配套系统通过收缩牵引油缸，撑靴重新支撐洞壁来向前移动到新的掘进位置。当推进行程结朿时，水平支撑汕缸缩进，此时TBM设备的操作手要

29、调整好TBM设备的轴 线方向，通过激光方向锁宦系统来操纵推力油缸控制方向，由此开始一个新的推进行程。5.4.4刀具更换TBM设备在掘进过程中，由于刀具对岩石的不断切削，会造成刀具磨损严重，进而影响施工进度与质量，为此必须严格按照供应商的刀具更换指南上的要求.当刀具磨损到一4程度时要进行及 时的调整和更换。根据大伙房TBM施工经验，毎天每班要派专人及时检査刀具情况，内容包括检査刀具轴承、刀 具螺栓、斗齿等。在围岩不好地段，要提前更换好刀具。5. 4. 5粉尘控制掘进过程中，随着岩石的不断切削破碎，将产生粉尘污染物，影响施工环境，井造成设备润滑 系统、液斥系统产生故障，为此，需要采取措施及时处理。

30、通过刀盘前方的喷嘴座上装有的喷水 嘴.喷射水雾对产生的粉尘进行控制。根据地层条件的要求，对作业而上的喷射水量可以进行调节, 最大限度降低粉尘悬浮率。通过后配套上的除尘风机和吸尘器，进行粉尘淸理05. 4. 6注意事项（I）支撑与洞壁一；要完全接触，由于刀盘的稳定对于滚刀的连续作业轨迹十分关键（消除余震和位移九一个稳总的刀盘和一致的、重复的刀具轨迹，可以提高TBM设备的进尺和延长刀具及大轴 承的寿命，因此，支撑的稳固情况就显得尤为重要。在TBH设备刀盘前方的喷嘴座上装有喷水嘴，正常施工掘进时，通过喷射水雾来降低刀具的 温度并抑制粉尘的扩散，因此要经常、及时地对喷嘴进行检査，防止因水质不净而堵塞.

31、从而影贞斓内容响施工环境和降低刀具的使用寿命。 在通过软岩、断层和破碎带时，塌方较大的地方可能进行手动喷射填实，需尽可能加大支撑 靴板与洞壁的接触面积，使支撑靴板在保证足够的支撐力时，对于洞壁的比斥足够小，这样可以避 免支撑靴板在不良地质条件下陷入洞壁，保证TBM设备的连续掘进，进而减小机体的裟动保证施 工安全、控制掘进速度0因TBH设备掘进时，抑制粉尘扩散和冷却刀具均需要消耗大量的水.并且在掘进过程中还可能遇到洞壁涌水，这些积水过多时会将刀座淹没，此时需根据水位传感器收集的信号及时启动机头 架后而的潜水泵快速排水，以保证TBM设备的连续掘进不受影响。 在每天预留的检修时间内，需对刀盘、支椁系

32、统等重要部位的螺栓、连接装置及液压推进系 统的供油管路等进行检査，将事故隐想消火在萌芽状态。检修期间内，需对刀盘刀具的数量及磨损情况进行认真检査，合理安排刀具的更换。注意掘进方向的控制与调整:对于水平方向的调整，主要是活塞腔和活塞杆都充满压力油的水平支撐汕缸在缸筒内的单方向 移动，因缸筒与滑块是以十字销轴方式连接在一起的，为此滑块和大梁也随着水平支撑缸筒移动, 从而实现水平方向上的调整，防止超挖和欠挖情况的发生。 24163 5E63 幣 x23270 5AE6 嫦 38898 97F2 螫 28990 713E 绘对于垂直方向的调整是使用安装在鞍架和大梁之间的斜缸，当斜缸伸长时，大梁相对于水

33、平支 撑汕缸升高，TBM设备机器向下掘进：相反，当斜缸缩进时，大梁相对于水平支撑油缸下降，TBM设 备则向上掘进。因此，要控制好前进轴线方向，避免偏斜。掘进过程中，要密切注意数据采集系统提供的信息.发现异常情况，及时采取措施，以保障 施工的正常进行。5.5出磴5. 5.1设备组成由于本工程开挖断而大，出瞪量大，掘进距离长，加上TBM设备掘进速度快，必须采用皮带机 连续出瞪.TBH设备出渣设备采用与主机配套的全套连续皮带运输机系统，该系统主要由以下几部 分组成：主皮带驱动装置、张紧装置（皮带储存仓人皮带、辅助驱动装置、皮带返程辅助驱动装置 和皮带支架及上、下托辘，可務动的皮带机尾部，见图11。根

34、据本工程的需要连续皮带机的技术参数如表3。出渣系统的一端位于TBM设备主机大梁内，并向后延伸至整个后配套系统，刀盘刀具切削岩石产生的岩鸩经收集装置传输到大梁前部的中转皮带上，再传输到后配套上的主皮带运输系统。因出 渣距离较长，根据施工实际需要，将可移动的皮带机安放在一辆重型后配套台车上，依靠液压油缸 将皮带机尾部与后配套皮带机系统对接，使石渣通过務动皮带机输出至主洞皮带机上，转至东引2# 施工支洞内的出渣皮带机上运到模萨沟渣场。33902 846E 能 24525 5FCD 忍 33540 8304 茄 37920 9420 帘 39791 9B6F 魯 37027 90A3 那7石渣转运见图

35、12。完成作业。主洞皮带6. TBM初期支护.一-r TBM初期支寸喷射机械手、钢6. 1锚杆支护3#引水洞支vice发包人皮帝1L.1 : ifs 泵、混凝上i控装置配合水涨式锚杆,在特别地段采用超前自钻式中空注浆锚杆。6.1.1普通砂浆锚杆的施工钻孔采用TBM自身配备的锚杆钻机完成，TBM主机上在刀盘后方和主机尾部分别安装2台AtlasCopco COP1838型钻机，钻孔宜径可达3364mnk安装在刀盘后方的钻机跟随TBM掘进同步施工,后部的钻机对前方可能遗漏或者无法顺利进行施工的区域完成钻孔.四台钻机可完成覆盖隧洞全周360的钻孔0施工工艺流程按照如下顺序进行:钻孔f安装孔口封闭装置一

36、注浆f安装锚杆:或钻孔i安装锚杆一安装孔口封闭装置f注浆。6.1.2涨壳中空注浆式锚杆的施工（1）钻孔：使用锚杆钻机钻孔，为使钻孔宜且钻径精确，采用十字钻头钻孔。对于25锚杆,钻头使用e42mm（EX42 / 25适用的锚杆孔径为42皿 在吹净钻孔后，将安装涨壳锚固头锚杆插入孔道一端安上安装工具或工厂配合提供的纤尾, 并接上锚杆钻机，开动钻机。通过瓦冲转力使涨壳锚固头在孔道底部充分涨开（一般以钻机无法转卸去钻机或纤尾，安装垫板，螺母及注浆管。施加预应力，并按规定锁;荷载。施加预应力 的方法有两种：用机械扭力扳手锁定或用双活塞柱空心千斤顶锁定荷载。27725 6C4D iA 26023 65A7

37、 斧 K39418 99FA 酿 R38525 967D 陽 25577 63E9 揩 23344 oB30 嬰施加预应力完成后及时进行注浆。注浆质量是锚杆耐久性的关键。注浆材料纯水泥浆水灰比W/C= （0. 35-0.45） : lo W/C值小叭 水泥浆的收缩率少。根据实际情 况选择W/C值。注浆设备：使用注浆压力1l5MPa的螺杆泵注浆，在孔口设置浆塞。注浆时将初步拌和的水泥浆放入注浆泵的进料器中。开动泵工作后，注浆前将进料器中的全部 浆液通过泵泵回到进料器中，使泥浆体通过泵充分拌和后再行锚杆注浆。当锚杆向上安装时，即向隧逍拱部安装时，注浆液从注浆管进浆，浆体逐渐充溢钻孔并向上流 57贞

38、斓内容动，注浆体从涨壳锚固头尾端进浆，此时中空锚杆体的空腔成为排气道。当锚杆向下安装时，中空锚杆体为进浆道，塑料管为排气道注浆时，浆体从涨壳锚固头底部出 浆，并逐渐充溢钻孔道。浆体从塑料管流出，并保持约30s的压力时停止注浆。6.1.3自钻武中空注浆锚杆的施工特点与构造：由中空锚杆体、连接套、中止器、止浆塞.自由段PE套管.自由端钢瓦套、垫板 和螺母组成。（1）钻孔：使用锚杆钻机钻孔，为使钻孔宜且钻径精确，采用十字钻头钻孔。对于125锚杆,钻头使用e 42mmP46mmo 锚杆现场装配：按设计图纸的锚杆自由段长度规泄切割，去切口毛边。在套皆两端钻防黄 汕注浆孔，以便灌注黄油时注汕与排气。然后加

39、上套管固泄。安装锚杆：将锚杆慢慢地插入孔中，就位。然后套上锚垫口套皆，锚垫口套管头锥头小的一 端安装在孔洞侧，压紧。 注浆：用中空锚杆专用注浆泵进行反循环注浆法施工。通过向中空杆体注浆，浆液通过杆体 从底部注浆端头流出，并逐渐流向孔口，当浆液从孔口流出时表时注浆已满，锚垫口套管内泥浆刮 平0用纯纯水泥浆，水灰比W/C=0350.5。注浆压力12MPa,水泥浆标号不宜小于C30。 锚垫口套管混凝上基座施工：为保证预应力张拉及减少预应力损失，锚垫口套管混凝土基座 应在注浆完成后进，锚垫口套笛外用C40钢筋磴作混凝止座，基座平而应与锚垫口套管口垂直、表 而刮平。预应力张拉和预应力荷载锁定：待磴达到强

40、度后.安装垫板、螺母。用20t级锚杆张拉机拉 或用扭力扳手拧紧，拧紧力矩400-500N. m. 封口：荷载锁定后，按设计要求裁去多余的杆体端头，用水泥砂浆或魏封头。6.1.4水胀武锚杆的施工在软弱、破碎、髙地应力、用岩变形大的洞段，根据施工图纸及监理人的指示，设置水胀式锚 杆。24153 5E59 模 30126 75AE 疮 q28171 6E0B 渋 30042 755A 畚 27278 6A8E 檎 Z4（I）水胀式锚杆孔的直径应与锚杆柑匹配。水胀式锚杆应轻拿轻放，严禁损伤其末端的注液嘴。安装锚杆前，对安装系统进行全而检査，确保其良好的状态。装好注水管，将锚杆杆体送入钻孔中，应使托板与

41、岩而紧贴。高压泵的试运转压力宜为1530MPa,向锚杆杆体注水时，水压应大于30MPa,应保持注水 压力稳定，达到调压阀泄压为止。6r 5预应力锚索在实际施工过程中根据现场施工和地质情况设置一泄的预应力锚索，施工部位根据施工情况定。6.2钢筋网钢筋网的安装在锚杆施工完成后进行，首先在钢筋网安装器上布置钢筋网片，并用细钢丝绑扎 连接固定。钢筋网安装器将网片顶起移动到安装位置举升到岩而，通过锚杆尾部的垫板和设直48 的钢筋进行固总。6. 3湿武喷混凝土本工程TBH上设一个12in长的进行初期喷射的喷射混凝土平台（坤台车前而）和一个3in长的进 行二次补喷的喷射平台（5#台车），同时在设备桥上设置以

42、应急的喷射装置，喷射混凝丄通过高线混 凝上系统采购，直接运输到TBM上进行混凝上喷射作业，混凝上的各种外加剂（除速凝剂外）均在 混凝上拌和过程中添加。混凝土运输到TBH上后，利用吊机将混凝上罐吊运到输料皮带后方放置平 稳，做好喷射混凝土的准备工作。喷対混凝上作业采用分段分片进行，喷射顺序自下而上，支护区域的两台喷射机械手分别进行 左右各210。范用的喷射作业，进行喷射作业时根据地质情况及时调整喷头到岩而的距离和速凝剂 泵的流量，或考虑在混凝上中添加纳米材料。保证喷射混凝土一次喷射完成喷射操作手和输送泵操作手之间设无线联络，及时调整设备工作参数。6. 4钢拱架钢拱架构件（H200）自洞外通过运料

43、平板车运至TBM机尾下部后，通过下部吊机、升降平台、 上部转运吊机、转运小车运到刀盘后方的钢拱架安装器处。钢拱架安装器完成拼装、架设钢拱架的作业。钢拱架在拼装架中拼装时，构件两端的螺栓暂不 上紧，待整环钢拱架且紧贴顶部岩体后，自上向下逐根紧固螺Rh前后柑邻拱架之间以钢筋焊结连 接。钢拱架安装时把钢拱架安装器的起始位置转到顶部，通过螺栓使第一片钢拱与安装器连接，然 后逆时针旋转，依次后续齐片钢拱就位连接，最后由撐紧装置把拼好的拱架移出到适当位置张紧, 底部两片拱架的连接处用千斤顶撑紧，使钢拱架与岩而充分接触，最后用夹板连接、焊接固定。57贞斓内容6. 5 TBM超前支护N39780 9B64 D

44、在本工程施工图纸或监理工程师指示的特殊洞段及不良地质洞段的施工，包括自稳时间较短的 软弱破碎岩体、断层破碎带，以及大面积淋水或涌水地段，采用设备自身携带的超前钻机，在监理 工程师的批准或指示下进行超前支护。超前支护主要包括：超前锚杆、超前小导管注浆等。6. 6超前小导管注浆在断层破碎带等洞段，由于用岩易产生塌方，故施工前可采用超前小导管注浆进行预支护。超 前小导管采用热扎无缝钢管加工制成，前端加工成锥形，尾部焊接加劲箍，管壁同边钻注浆孔，施 工时钢管沿隧洞开挖外轮娜线布置，环向间距视围岩情况进行布置。7. 各类围岩洞段的处理措施H类帀岩特点是用岩强度较髙，稳定性好，不会产生塑性变形，但局部可能

45、有掉块，控制掘进速度，并在施工中不断的调整；施工的重点是加强对不同地质结构体的稳过进行定性判断，并 及时跟进系统锚杆加固：加强刀具的冷却，适时判断刀具的燃损程度，并及时更换；加强整机的维 修、保养、保养，后配套系统及辅助系统的协调皆理，从而保持TBM设备高效的运转状态。1【!类帀岩特点是局部稳世性较差，不及时支护可能产生塌方或变形破坏，不断的调整掘进速度施工的重点是加强不稳世块的随机锚杆及系统锚杆的及时支护施工，同时也要加强后配套系 统及辅助系统的协调耸理。W类帀岩特点是岩体不稳定，围岩自稳时间较短，不及时支护随时可能发生规模较大的变形和破坏，控制施工掘进速度。施工的重点是加强超前地质预报和地

46、质观测判断，配合地质探测, 并准备足够的钢支撑、锚杆，及时喷射混凝上进行初期支护，保证机械顺利通过不良地质地段.V类帀岩一特点是用岩极不稳定，随时将产生变形和塌方，且较为严重，多出现在破碎带发育部位，并有可能伴随涌水等，通过V类围岩洞段时控制掘进速度，施工的重点是加强短期超前地 质预报，并配合超前钻孔探测，存在问题将立即停机谨行超前地质处理：掘进过程中，进行钢支撑、 锚杆、挂网、喷混凝土及排水等措施的处理加固，并控制TBH设备机头方向，防止机头下沉、倾斜, 偏离掘进方向，确保TBH设备快速、顺利通过不良地质体地段。&不良地质体洞段的处理措施&1断层的处理措施（1）通过地质超前预报，确;掌子而前

47、方断层的性质、特征、规模等情况，特別是涌水量、洞内57贞眉内容水与地表水的连通性、岩体结构状况和次生软弱构造对施工和支护的影响程度，以便采取相应的处 理措施。 在设计或监理人的指导下，采取超前灌浆、超前小导管注浆、超前锚杆等处理措施，进行预 处理。& r 2断层破碎带地段TBM设备掘进措施断层带用岩受构造影响严重，围岩破碎、稳；性极差，在TBM设备掘进过程中可能会出现塌方, 且影响范闱大、深度深拱顶沉降量大，严重时很容易造成拱架失稳、变形。TBM设备掘进至断层破碎带时，由于掌子而附近的围岩破碎、松散，TBH设备刀盘应顶在掌子而上，暂不后退，更不能在无推进的状态下，转动刀盘进行掘进开挖出渣，否则

48、，会造成刀盘前 部更大范帀坍塌，形成空穴，而一旦形成刀盘前部的空洞，处理起来困难更大，而且会延误工期。首先采用人工喷锚，及时封闭圉岩，对不同用岩条件的地段，喷混凝上的厚度要及时调整, 确保用岩变形受到控制和主机撑靴不会撑跨用岩，监控量测及时反馈，若拱顶下沉仍得不到控制, 应补喷混凝土或加密拱架支撑等一系列增强支护措施。 对坍塌区用铁皮封堵，喷混凝土封闭，及时快速灌注混凝土，对范帀大且坍塌于护盾上的坍 腔回填时，为减少等强时间，提奇工效，在混凝土中加入适量速凝剂（速凝剂量适中，以保证混凝 土有一定的流动性，以确保坍腔回填密实）022982 59C6 姆 37548 92AC 铐 21027 52

49、23 台ij 22898 5972 制 V35762 8BB2 讲拱架安装一过要保证竖直，间距符合要求，螺栓拧紧，隧洞淸底要彻底，以保证钢拱架紧贴 若钢拱架受压变形应及时用型钢加固，其连接要牢固，底部两边打锁脚锚杆，以有效控制拱 架变形、稳世围岩，确保安全及主机顺利通过。 对围岩破碎区和渗水区，打入注浆锚杆，用浓度为36Be.的水玻璃与水灰比为0810的 水泥浆加固圉岩，填充空隙。及时调整设备的技术参数，降低对岩而的承压力，减少扰动，保护用岩，尽量减少剥落坍塌 量。当断层破碎带处围岩整体性和稳定性较差时，可能伴随大型坍塌，为减少对岩体的破坏，此时 不再使用侧向撑靴，而用后支撑顶推行走，采用较低

50、的刀盘转速，从而控制刀盘的推进速度，掘进 速度也随即降低。&2断层带加固在TBM设备通过断层带后，尽快加固用岩，主要是沿隧道周用钻孔对用岩进行固结灌浆，地下 水丰富时，对灌浆厚度、长度加强控制。& 2.1地下涌水的处理措施TBM设备掘进突发涌水会给施工带来严重影响，甚至会危及人员及财产安全0因而，处理方案应坚持的原则为：预测先行，预防为主：防微杜渐，确保安全。& 2. 2渗漏水的处理（1）对于TBM设备施工经过断层时，首先探明水文地质条件及用岩稳定条件.早预防、早准备,封闭地下水、固结用岩，再掘谨，尽可能的减少涌水对施工造成灾难性的影响。处理涌水主要有引排和封堵两种措施。掘进前，打超前钻孔，探

51、测钻孔出水量、水压、涌水 里程等，如水量不大，利用TBM设备配备的钻机打排水孔排水，在做好排水系统的情况下，TBM设 备继续掘进：如水量较大、岩石破碎，而不具备排水条件时，则要通过注浆堵水等处理后再掘进, 否则涌水可能会造成工作而及侧壁坍塌。遇到裂隙发育、涌水II大的破碎带，并且破碎带含承压水层，岩石的导水性及富水性较好, 可采用排堵结合的施工方法。在特别破碎的V类围岩地段，除进行必要的排水外，还需打超前小导 皆进行化学灌浆封堵，并在刀盘顶护盾后端用型钢支撑，配以锚杆、喷混凝土进行支护，控制II岩 变形。& 2. 3承压水的处理当预计TBM设备掘进掌子而前方有承压水.而且排放不会影响闱岩稳定，可采用超前钻孔排当预计TBM设备掘进掌子而前方有高承压水危及施工安全时，采取超前灌浆进行处理.在工程开挖的，预计涌水量大的地段、软弱地层宜采用预注浆处理：开挖后有大股涌水或大而枳渗漏水时应采用围岩注浆