复合式TBM施工方案1

1、中铁十八局集团有限公司重庆轨道交通六号线二期铜锣山隧道工程重庆轨道交通六号线二期铜锣山隧道工程中国铁建中铁十八局集团有限公司重庆轨道交通六号线二期铜锣山隧道工程中铁十八局集团有限公司重庆轨道交通六号线二期铜锣山隧道工程复合式TBM专项施工方案中铁十八局集团有限公司重庆轨道交通六号线二期铜锣山隧道工程中铁十八局集团有限公司重庆轨道交通六号线二期铜锣山隧道工程中铁十八局集团有限公司重庆轨道交通六号线二期铜锣山隧道工程中铁十八局集团有限公司重庆轨道交通六号线二期铜锣山隧道工程中铁十八局集团铜锣山隧道工程项目经理部二。一二年三月目录第一章工程概况11.1 工程概述11.2工程地质与水文地质概况 11.

2、3工程特点2第二章编制依据及原则32.1 编制依据42.2 编制原则7第三章项目组织管理机构8第四章施工方案74.1 总体设计施工方案 74.2主要分项工程施工方案 84.2.1场地建设及复合式TBM的运输 84.2.2复合式TBM 的组装与调试 154.2.3复合式TBM步进施工方案 174.2.4复合式TBM始发施工方案 194.2.5复合式TBM 掘进234.2.6洞内运输总体方案254.2.7管片选型 254.2.8管片拼装具体方案 274.2.9管片吹填豆砾石及注浆 284.2.10复合式TBM拆卸32第五章施工进度计划及说明 335.1主要进度指标345.2施工进度计划 345.3

3、主要工程项目工期安排 355.4工期保证措施35第六章主要资源配备计划366.1劳力计划376.2材料计划3586.3设备计划38第七章工程质量保证措施397.1质量监督与检查措施 397.2主要分项工程及关键工序质量保证措施 39第八章安全与文明施工保证措施408.1安全生产目标408.2安全管理组织408.3安全组织保证体系418.4安全生产管理418.5文明施工保证措施 428.6文明施工管理体系 438.7文明施工保证措施 43第一章工程概况1.1 工程概述重庆轨道交通六号线二期工程铜锣山隧道工程位于重庆市南岸区，与轨道 交通六号线一期工程起点相接。隧道采用复合式TBM钻爆法进行施工，

4、隧道全长5633.373m。复合式TBM段起讫里程为：左线ZDK6+1O8ZDK8+80总长2692m 右线YDK6+108YDK8+84总长2736m左右线间距较小，平行设置，线间距15m 区间共设九处联络通道。本区间段小里程端与铜锣山隧道进口段钻爆法区间相 连，大里程端与铜锣山隧道出口段钻爆法区间相连。隧道最大埋深371m洞身线路先以28%。的下坡入洞，随后是 3%。的上坡及24.4%。的下坡。为了满足隧道 通风要求，于线路里程 YDK6+37C左线左侧设计一处深21.613 m的通风竖井；于 线路里程YDK8+900右线右侧设计一斜井，长为 621.83m,作为复合式TBM拆卸 后运输通

5、道，于右线隧道YDK6+26处北侧设计一处永久泄水洞，长度551.438m, 坡度-5%，将洞内汇水通过泄水洞自然引排至洞外杭家弯河。在复合式TBM施工前，右线预先完成洞口至洞内的10m明挖和273m暗挖段施工，左线预先完成洞 口至洞内的9m明挖和270m暗挖段施工，两台TBM成洞外的组装和调试后，通 过步进段，才能开始TBM掘进施工。1.2工程地质与水文地质概况铜锣山隧道复合式TBM段沿线出露地层主要为第四系人工填土、 残坡积脊崩 坡积土，以及侏罗系的自流井组、珍珠冲组地层；复合式TBM区间的隧址围岩级 别主要为W级，围岩的岩层以砂质泥岩、砂岩为主，饱和抗压强度为539.9Mpa= 复合式T

6、BM段地下水类型按含水介质和地下水动力条件分为：松散堆积层孔 隙水，基岩风化裂隙水两种类型，平季地下水涌水量628nVd左右，雨期涌水量1256nVd。在沙溪庙组、自流井组、新田沟组、珍珠冲组及须架河组非煤系地层中采得 的水样水质分析综合评价均为微腐蚀性，本TBMX间隧道地下水静水压力0.5MPa 1.6MP&1.3 工程特点铜锣山隧道横断面型式为圆型，开挖直径 6.28m,衬砌厚度300mm净断面 尺寸（直径）D二5.7m,管片形式由3片标准块+2片邻接块+1片封顶块。预制衬砌背后与围岩四周之间的空腔均为140mm衬砌背后的回填介质及回填方法直接关 系到回填综合质量，隧道管片衬砌设计

7、承载能力的前提条件是衬砌与围岩密贴， 具有止堵水能力，共同承受内外部荷载，所以隧洞衬砌背后与围岩之间的空腔进 行回填灌浆保证均匀密实。在不良地质条件下各部位空腔会发生较大变化， 如塌 方、结构围岩扰动、富水、山体裂隙、溶洞等，对回填质量会产生重要影响，应 米取有效措施提咼回填质量。第二章编制依据及原则2.1编制依据1）以往复合式TBM施工的成功经验及技术标准;TBM试工程招标文件；TBM施工图设计；TBM施工布置及补充说TBM施工组织设计;2）重庆市轨道交通六号线二期铜锣山隧道复合式3）重庆市轨道交通六号线二期铜锣山隧道复合式4）重庆市轨道交通六号线二期铜锣山隧道复合式明；5）重庆市轨道交通六

8、号线二期铜锣山隧道复合式6）标准规范法规政策：重庆市轨道交通六号线总体设计技术要求、重庆市、行业、国家现行技术标准、规程和规范，相关法规、政策，特别是安全、质量、 环保、文明施工方面的法规和政策。2.2编制原则确保工程安全的原则充分认识本工程地质、水文特点，结合本工程的施工特点，使用可靠成熟的 工法、施工工艺，实行信息化施工，确保工程安全。根据工程特点，吸取地铁工 程的设计、施工技术和管理经验，总结我单位在城市地铁施工方面的成功经验， 选择先进、可靠的施工技术方案与施工工艺。信息化施工原则通过对施工监测和信息反馈及时调整施工方法和措施，确保施工安全及工程 质量。确保工期的原则精心筹划组织，合理

9、配置资源，选择可靠方法，确保关键工期的实现，力争 提前总工期。认真研究、综合考虑工程地质、工程环境、场地条件及工期等各种因素，运 用系统工程理论进行施工总体部署， 利用网络技术合理组织施工，系统进行资源 调配，工序衔接紧筹、合理。确保优质工程的原则树立对工程质量终身负责的观念，建立强有力的质保体系，严格过程控制， 精益求精，确保优质工程。第三章 项目组织管理机构本工程按项目法设置管理层和作业层两级机构。 根据本工程的工程规模和技 术特点，铜锣山隧道工程TBM分部项目部设项目经理1名、副经理1名、总工 程师1名、机电副总工兼技术部长1名、下设五部一室二队（工程部、技术部、 物资部、财务部、测量部

10、、办公室、掘进队、施工保障队）作为管理层。掘进队 长由副经理担任，下设二个队，每个队设两个工班，每个工班设一名工班长，掘 进队设一名队长，一名副队长。项目总体管理思路为：以项目法管理为依据组建项目部， 对项目部负责；项 目部各部门作为管理层直接对业主、 监理等开展工作，并对各相应部门进行业务 指导和统筹管理，负责现场日常业务的具体落实。第四章施工方案4.1总体设计施工方案根据总体施工组织筹划，铜锣山隧道复合式TBM区间进口采用两台复合式TBM（分别编为1#、2# TBM,其中左线为2# TBM,右线为1# TBM 进行施工， 两台复合式TBM从进口 TBM始发场地整体始发向大里程方向掘进，到达

11、 1#斜井 复合式TBM拆卸洞后开始拆卸TBM待拆卸完后通过1#斜井运出到TBM存放场地， 完成本标段TBM区间的施工。根据本工程的特点和节点工期要求，主要可分为施工准备阶段（包括TBM运输及场地建设）、复合式TBM组装及调试、复合式 TBM步进施工、复合式 TBM始发施工、复合式TBM掘进施工（包括试掘进、正常掘进、管片选型、管 片拼装、管片吹填豆砾石及注浆、管片封堵、洞内材料运输）、复合式TBM的 拆卸、附属工程施工阶段。4.2主要分项工程施工方案4.2.1场地建设及复合式TBM的运输1）场地建设在隧道的进洞口平整出一块 3890m2左右的施工场地作为两台 TBM组装和 将来施工的场地，两

12、台复合式 TBM在此场地完成组装调试工作，此场地也作为 TBM施工时的办公、储存材料、布置轨道线路、弃碴临时存放和倒运的场地。2）复合式TBM运输（1）方案的确定主机部分从结构尺寸可以看出，属超宽超重件，公路运输风险较大，因此 主机部分采用水运+公路运输，即上海码头到重庆码头段为水运，重庆码头到工 地段公路运输，其他部件采用公路运输，直接从上海到重庆工地。（2）水路运输采用600t运输船，装载270t主机部件，合理布置装货位置，捆扎牢靠，全 程覆盖，采用港口的门式起重机装卸。（3）陆路运输采用性能完好的运输车辆进行运输，货物捆扎牢靠，全程覆盖，两个司机轮流驾驶，严禁疲劳驾驶。（4）工地卸车用1

13、台QAY300气车吊、1台QY130K气车吊卸主机超限超重件，用 1台50t 龙门吊卸其他部件。4.2.2复合式TBM的组装与调试1 组装方案：（1）组装概述两台复合式TBM工地组装方案为：铜锣山隧道左、右线两台复合式TBM分两 批上场，第二台根据现场情况决定起运组装时间。第一台为右线TBM预计2011 年4月1日开始组装，左线TBM预计5月28日起运，6月11日开始组装，7月 中旬开始调试和步进工作。TBM在进洞口组装场地进行组装，组装场地已经提前完成填平、碾压和硬化 施工，强度满足组装和步进的需要。在场地上铺设龙门吊行走轨道，组装好两台龙门吊。组装场地分为主机组装区和后配套组装区，由1台Q

14、AY3O0气车吊、1台QY130K气车吊进行主机部分组装，50t龙门吊进行后配套的组装。(2) 组装要求 )制定详细、可行的主机、后配套组装计划。 组装前对各元件进行详细的标识。 提前做好技术培训和安全培训，使参加组装人员了解TBM的结构性能和组装过程中安全注意事项。 组装时与外方人员紧密配合，配备专职翻译人员。 制定合理的组装材料、机具、配件计划。 严格控制组装质量，做好组装记录。 设置专职的质量控制组和安全控制组，全程监控TBM的组装工作。(3) 组装场地掘进机组装场地分为主机组装区和后配套组装区， 组装前对场地进行平整、 硬化，强度达到组装要求。为了便于掘进机步进，在各自区域内用混凝土浇

15、注底 部基座。主机组装场地为弧形基座，上表面预埋标准钢轨以便于掘进机在基座上 滑行。2.组装与调试用于本工程的两台复合式 TBM进场组装时间间隔2个月。第一台掘进机于 2011年4月进场组装，将依组装次序将部件运输进场。主机组装流程见附图2-2。 大件吊装施工方法一翻身施工方法吊机平稳将构件从车厢吊到地面后，需要采用抬吊方式翻身构件进行吊装。 构件翻身时1台QAY300气车吊、1台QY130K气车吊将构件平衡吊起，构件吊至 35m高时，吊住构件尾部的130t汽车吊缓慢下钩，使构件自然下垂，此时300t 汽车吊完全吊稳构件。需要此方式吊装的部件有刀盘、前盾、中盾、尾盾、管片 安装器。 后配套组装

16、后配套利用场地上远离洞口的一台龙门吊，再配以一台25t汽车吊与主机同步进行组装。 工地调试TBM整机组装完成后，由业主、监理和承包人三方代表按检查测试标准进行 检查测试，三方人员均须到场参加和见证。调试工作需要对掘进机各个系统及整 机进行调试，以确保整机在无负载的情况下正常运行。调试过程可先分系统进行， 再对整机的运行进行测试，测试过程中应详细记录各系统的运行参数， 对发现的 问题及时分析解决。掘进机可分为液压系统、电气系统及机械结构件等。电气系统设备的调试内容可分为：电路检查、分项用电设备空载检查、分 项用电设备加载时的检查、各设备急停按钮的检查、控制系统的检查等。液压系统设备的调试内容可分

17、为：空载和加载时泵和液压管路的调试、加 载时执行机构的运行情况。步进系统的调试在主机安装完成后最先进行，主要分 为：液压泵站负载运行时的状态和步进机械结构运转情况。其余各分系统调试根据组装和步进程序组织实施。各系统运转情况正常后 再进行整机的空载调试。423复合式TBM步进施工方案根据总体安排，铜锣山隧道进口段ZDK5+829ZDK6+108 （共计279m,含明 洞9m）/YDK5+825YDK6+108 （共计283m，含明洞10m）采用钻爆法施工，TBM 步进120m后，边步进边调试，待始发洞完成后，步进到位后开始始发。步进工艺流程图（1）总体步进施工方案TBM组装完成后，主机到7#台车

18、开始步进，完成8#, 9#台车的吊装就位连 接。步骤为：步进前现场材料、机具准备一反力牛腿安装、第一、二块管片安装 f进一个循环（1.5m）f第三块管片安装安装 f步进一个循环（1.5m 前移 并安装二块管片及牛腿一吊起第三块管片-铺设弧形台处的钢枕及轨线一循环 步进至始发洞f安装反力架及一环负环管片安装 6环管片并注浆f步进到始发位 置f TBM掘进机始发。（2）各分段施工具体施工步进前现场准备好施工材料、机具准备齐全。TBM主机步进通过后，暗挖隧道内没有铺设相应的底管片，故需要加工单独的钢枕，来铺设 TBM后配套及 运输轨线。钢枕铺设间距800mm,共计需要450根钢枕。配合TBM步进用管

19、片 循环使用，每个循环步进1.5米（牛腿的预留槽间距2.9米），共计需要管片3 块（步进用管片采用报废的侧管片或顶管片），预先初装1块，2块步进时循环 使用。TBM步进，TBM步进里程范围为 YDK5+821YDK6+118，暗挖隧洞开 挖设计断面为D7880mm，拱墙外放TBM轮廓800mm。经过复测，暗挖隧道轮 廓线均在设计以内，没有存在隧道侵限。TBM前盾盾体外径6230mm,刀盘在步进时不安装边刀及刮板，此时刀盘的外径略小于前盾的尺寸，为避免步进时前 方的突台、出露钢筋头、大的石块等障碍物卡住刀盘，对主轴承造成偏载，增大 推进的阻力，步进前将暗挖隧道内清理干净、突台打磨平滑。TBM组装

20、前，在主机位置的轨道床上的预埋钢轨面均匀涂抹黄油，TBM步进前在暗挖隧道内轨道床上的钢轨面均涂抹黄油，以减小TBM步进的阻力。TBM组装调试好后，预 先安装二块管片及反力牛腿。铺设钢枕及运输轨道，把轨道延伸至合适位置。一 切准备工作就绪后，开始 TBM步进。TBM主推进油缸完全收回，反力牛腿及 第一块和第二块管片安装就位（此时管片安装机上抓存一块管片），开始利用底部主推进油缸顶住管片向前步进，完成 1.5米步进后，收回油缸，安装第三块管 片。再利用油缸步进1.5米，收回油缸，把靠近油缸处的二块管片利用管片安装 机前移到合适位置，后部一块管片由管片安装机抓起， 空出后面位置，前移牛腿 并固定，再

21、步进1.5米，安装管片安装机上的管片，再步进。循环施工，达到 TBM整机向前步进的目的。TBM主机及后配套1-7#在洞外先步进，待进入步进 洞50m后再安装8-9#台车，安装完好接着步进，TBM在步进的同时，进行轨道 延伸。424复合式TBM始发施工方案复合式TBM始发流程图如图4 1所示：图4 1复合式TBM始发流程图(1) 测量定位复合式TBM始发的测量定位工作包括以下几方面：一、复合式TBM始进洞内测量基准平面控制点和水准点的引测布设；二、复合式TBM始发洞内隧道轴线的放测和隧道起始里程线的定测；三、反力架的定位放测、复检；四、试验段 掘进过程中的TBM导向控制及洞内环片的姿态测量。(2

22、) 洞门密封装置的安装洞门预埋环的安装洞门预埋环的长度为50cm,定位里程为YDK6+108-YDK6+108.5洞门预埋环是为满足复合式TBM进洞临时封堵洞门端头要求的环状钢板。环状钢板的内径为6620mm,外径为6640mm,环向每5度预埋螺栓一个，共计 预埋螺栓72个。为了环板能够牢固的嵌入洞门衬砌结构内，环板背面与洞门衬 砌结构钢筋连接牢固，并且每根预埋螺栓必须与洞门衬砌钢筋连接牢固，环板加工成型后，待相关工程施工时及时预埋其中。绑扎洞门衬砌钢筋时，将已分块制作好的环状钢板精确定位后焊接在端墙钢 筋上，然后立设端墙和洞门模板，浇筑砼。在施作过程中应保证：钢板位置的纵 向偏差不得大于5m

23、m,环板必须牢固地嵌入砼且单面紧靠模板，灌注砼时不得 松动而影响使用。洞门密封装置安装为了确保复合式TBM始发时封闭管片与洞壁间空隙，防止注浆液体外流， 在复合式TBM始发时需安装洞门临时密圭寸装置，密圭寸由帘布橡胶、扇形压板、 折叶板、垫片和螺栓等组成。施工分两步进行，第一步在始发端墙施工过程中， 埋设好始发洞门预埋钢环；第二步在复合式 TBM始发前，安装洞口密封铰接压 板及橡胶帘布板。复合式TBM进入预留洞门前在刀盘外围和帘布橡胶板外侧涂润滑油脂防止 复合式TBM刀盘磨损帘布橡胶板影响密封效果。洞门密封如图4-2。S4- 2 昨R口m示戾(3) 反力架的安装反力架是始发时为复合式TBM提供

24、反推力及管片定位的钢构件。反力架分解 后在TBM步进前运至洞内，待TBM步进至始发位置后在洞内组装(提前在反力架 位置上边设置3个天锚，下边设置5个地锚，布置吊点并预埋地脚螺栓及钢板)， 吊装反力架用天锚，反力架通过预埋件与混凝土结构连接起来， 以保证始发推进时混凝土管片受力均匀，反力架在风机洞安装如下图为了保证安全始发，在始发洞口周边沿隧道方向安装锚杆，采用长度为6m直径为© 22的砂浆锚杆，锚杆尾部与立柱和上横梁焊接。由于反力架在复合式TBM始发时提供反推力，在安装反力架时，反力架端面 应与始发台水平轴垂直，以便复合式TBMtt线与隧道设计轴线保持平行。安装时 反力架与区间结构连

25、接部位的间隙要垫实，以保证反力架脚板有足够的抗压强 度。考虑到步进洞地面为一平直面，反力架的后部要安装斜支撑稳住反力架， 以 保证反力架能承受推进油缸的推力。(4) 装填盾尾密封油脂复合式TBM推进前，为减少复合式TBM的推进阻力，在复合式TBM基座 轨道面上涂抹黄油，在推进时避免刀盘损坏洞口止水密封装置。 盾尾钢丝刷在第一次充填盾尾密封油脂时，利用特殊工具填满密封油脂。（5）始发掘进复合式TBM始发条件应通过验收，验收后方可始发。正式掘进详见铜锣山隧 道实施性施工组织设计。（6）负环管片和反力架的拆除安装完反力架开始步进到始发洞内时， 先安装一环负环管片起定位作用，待TBM完成100m初期掘

26、进以后开始对负环管片和反力架进行拆除，准备正常掘进。 拆除负环管片之前，先拧紧螺栓，防止管片松弛。1）将反力架后座与弧形台混凝土分离，切割反力架后支撑的型钢，并用千斤顶顶开后，将反力架和弧形台混凝土分离 100mn左右。2）将反力架与负环分离约100mm左右。3）按照先拆封顶块，再拆邻接块，最后拆标准块拆除负环，如没有损坏可 以继续使用。4）拆除其它各连接螺栓，将反力架运输到隧道外。4.2.5复合式TBM掘进1.复合式TBM试掘进（1）复合式TBM始发后计划进行600m的试掘进，通过试掘进段拟达到以 下目的：1）熟悉机器性能，掌握复合式 TBM在各种围岩情况下的工作状况和设备 掘进参数。2）掘

27、进机步进时掘进机处于空载状态，电器、液压系统及机械结构件未承 受掘进载荷。 试掘进时对各项系统进行进一步调试，完善设备各项性能。3）进一步了解本工程的地质条件，掌握在不同地质条件下复合式 TBM的施 工方法。4）收集、整理、分析始发段地质条件下的设备掘进参数，为后期的快速掘 进打下良好的基础。5）熟悉管片拼装及钢轨铺设的操作工序，提高管片拼装的效率和质量。6）根据地面变形情况的监测分析，掌握复合式TBM施工时对周围环境的影 响。7）熟悉设备的物料运输、管线延伸等系统，完善洞内外各个环节之间的衔接，不断提高设备的掘进效率。8）完善各部门之间的协调工作，尤其是掘进施工各工班的交接流程。（2）试掘进

28、时的掘进流程 启动准备1）接通洞外变压器和复合式TBM主机之间的电源，同时接通隧洞内的照明。2）接通TBM上变压器的主开关，使变压器投入使用。然后待变压器工作平 稳后，接通二次侧的电源输出开关，检查 TBM所需的各种电压，接通TBM及 后配套上的照明系统。检查TBM上的漏电监测系统，确定接地的绝缘值可以满 足各个设备的工作要求。3）检查气体监测系统、火灾监测系统监测的数据、结果。确定TBM可以进行掘进作业。4）确认所有灯光、声音指示元件工作正常。所有调速旋钮均在零位。5）检查液压系统的液压油油位、润滑系统的润滑油位，如有必要马上添加 油料。6）确认供水、通风正常即洞外向 TBM供水、通风正常。

29、 启动1）接通复合式TBM的控制电源，启动液压动力站、通风机、TBM自身的供水（加压）水泵。根据施工条件，确定是否启动排水水泵。2）确定各种辅助施工进入掘进工况，管片施工、底部钢枕施工、砂浆回填、豆砾石回填、风筒的挂接等各项工作的完成情况可以满足掘进的需要。如达不到掘进的要求，要马上加紧施工快速达到掘进的要求。3）确认TBM自带的可收放的高压电缆、水管满足掘进需要。4）检查测量导向的仪器工作正常，并提供正确的位置参数和导向参数。5）根据测量导向装置给出的TBM的位置参数，利用调向装置进行调节掘进 机的方向偏差（水平、垂直、圆周），确认防扭转机构工作正常。6）确定皮带机系统已开始启动，并运转正常

30、。7）启动掘进机各个部位的声电报警系统，提示进入工作状态。2. 正式掘进复合式TBM正式掘进的人员组织形式、掘进流程等与试掘进相同。掘进时， 应充分研究试掘进期间的地质及设备掘进参数 ，根据前方的水文、地质情况及设 备的状态做好充分的掘进预案，选择合适的掘进模式 (敞开式或土压平衡模式)， 并定期召开例会进行技术交底。3. 掘进机的方向控制本工程使用的复合式TBM掘进机采用Enzan自动导向系统提供数据进行调 向，通过调整推进油缸来实现调整方向。(1) 采用隧道自动导向系统和人工测量辅助进行掘进机姿态监测隧道自动导向系统配置了导向、自动定位、掘进程序软件和显示器等，能 够全天候在掘进机主控室动

31、态显示掘进机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及 趋势。据此调整控制掘进机掘进方向，使其始终保持在允许的偏差范围内。随着掘进机推进导向系统后视基准点需要前移，必须通过人工测量来进行 精确定位。为保证推进方向的准确可靠，根据掘进距离人工测量，以校核自动导 向系统的测量数据并复核掘进机的位置、姿态，确保掘进方向的正确。(2) 采用分区操作掘进机推进油缸控制掘进方向根据线路条件所做的分段轴线推进控制计划、导向系统反映的掘进姿态信息，结合隧道地层情况，通过分区操作掘进机的推进油缸来控制掘进方向。推进油缸按上、下、左、右分成四组，每组油缸都有一个带行程测量和推力 计算的推进油缸，根据需要调节各组油缸的推进力

32、，控制掘进方向。在上坡段掘进时，适当加大掘进机下部油缸的推力； 在下坡段掘进时则适当 加大上部油缸的推力；在左转弯曲线段掘进时，则适当加大右侧油缸推力；在右 转弯曲线掘进时，则适当加大左侧油缸的推力；在直线平坡段掘进时，则应尽量 使所有油缸的推力保持一致。4. 掘进机姿态调整与纠偏在实际施工中，由于地质、测量误差等原因掘进机推进方向可能会偏离设 计轴线并超过管理警戒值；在稳定地层中掘进，因地层提供的滚动阻力小，可能 会产生盾体滚动偏差；在线路变坡段或急弯段掘进过程中，有可能产生较大的偏 差，这时就要及时调整掘进机姿态、纠正偏差。(1) 通过操作分区操作推进油缸来调整掘进机姿态，纠正偏差，将掘进

33、机的方向控制调整到符合要求的范围内在急弯和变坡段，必要时可利用掘进机的超挖刀进行局部超挖和在轴线 允许偏差范围内提前进入曲线段掘进来纠偏。(3) 当滚动超限时，收回推进油缸，调整推进缸偏转角度通过调整环将整机 滚动角调回。5. 方向控制及纠偏注意事项(1) 在切换刀盘转动方向时，应保留适当的时间间隔，切换速度不宜过快， 切换速度过快可能造成管片受力状态突变，而使管片损坏。(2) 根据掌子面地层情况应及时调整掘进参数，调整掘进方向时应设置警戒 值与限制值。达到警戒值时及时执行纠偏程序。(3) 蛇行修正及纠偏时应缓慢进行，如修正过急，蛇行反而更加明显。在直 线推进的情况下，应选取掘进机当前所在位置

34、点与设计线上远方的一点作一直线，然后再以这条线为新的基准进行线形管理。在曲线推进的情况下，应使掘进机当前所在位置点与远方点的连线同设计曲线相切。(4) 推进油缸油压的调整不宜过快、过大，否则可能造成管片局部破损甚至 开裂。(5) 正确进行管片选型，确保拼装质量与精度，使管片端面尽可能与计划的 掘进方向垂直。(6) 掘进始发、到达时方向控制极其重要，应按照始发、到达掘进的有关技 术要求，做好测量定位工作。4.2.6洞内运输总体方案本工程的出碴和材料运输采用有轨运输。考虑隧道长度、洞径限制和材料 运输的需要，每条隧道内采用单线轨道运输。 随隧道掘进距离增长，运输碴土和 材料的时间会增加，会造成矿车

35、不能及时到位，影响掘进进度。为避免这种情况， 当隧道掘进超过TBM掘进段的一半后，在隧道距洞口 1500m处开始向开挖面方 向铺设100m长的双线轨道，两端通过单开道岔与单线轨道连接，在隧道内做一 个调车平台。单线轨道出洞后采用两组单开道岔与洞外的三线轨道实现连接，洞外左右线隧道轨道设置联络隧道线路，能够实现隧道左右线轨道相互调车。每台 TBM配备三列矿车(含管片车、砂浆罐车)完成石碴和施工材料的运输工作。427管片选型具体方案(1) 管片选型要适合隧道设计线路依照曲线的圆心角与转弯环产生的偏转角的关系，转弯环偏转角的计算公式：9 =2 丫 =2arctg S /D，圆心角的计算公式：a =

36、180L/ n R,可以计算出区间线路 曲线段的转弯环与标准环的布置方式，结合线路就可以将管片大致排列出来。(2) 管片选型要适应TBM姿态管片是在盾尾内拼装，所以不可避免地受到盾构机姿态的制约。管片平面应尽 量垂直于盾构机轴线，也就是TBM的推进油缸能垂直地推在管片上，这样可以使 管片受力均匀，掘进时不会产生管片破损。同时也兼顾管片与盾尾之间地间隙， 避免TBM与管片发生碰撞而损坏管片。在实际掘进过程中，TBMH为地质不均、推力不均等原因，经常要偏离隧道设计线路。所以当TBM偏离设计线路或进行纠 偏时，都要十分注意管片选型，避免发生重大事故。(3) 管片的拼装点位转弯环在实际拼装过程中，可以

37、根据不同的拼装点位来控制不同方向上的偏移 量。这里所说的拼装点位是管片拼装时 K块所在的位置。铜锣山隧道TBM区间的 管片拼装点位为在圆周上均匀分成10个点，即管片拼装的10个点位，相邻点位 的旋转角度为36°。由于是错缝拼装，所以相邻两块管片的点位不能相差2的整数倍。一般情况下，本着有利于隧道防水的要求，都只使用上部5个点位。根据工程实际情况，选择拼装不同点位的转弯环，就可以得到不同方向的楔形量(如 左、右、上、下等)。(4) 根据盾尾间隙进行管片选型通常将盾尾与管片之间的间隙叫盾尾间隙。如果盾尾间隙过小，盾壳上的力 直接作用在管片上，则盾构机在掘进过程中盾尾将会与管片发生摩擦、碰

38、撞。轻 则增加盾构机向前掘进的阻力，降低掘进速度，重则造成管片错台(在越三盾构 工程中，就是通过调整盾构间隙，大大减少管片错台量)，盾构一边间隙过小， 另一边相应变大，这时盾尾尾刷密封效果降低，在注浆压力作用下，水泥浆很容 易渗漏出来，破环盾尾的密封效果。盾尾间隙是管片选型的一个重要依据。本标段 TBM盾尾间隙为25mm每次安装 管片之前，对管片的上、下、左、右四个位置进行测量。如发现有一方向上的盾 尾间隙接近15mm寸，就要用转弯环对盾尾间隙进行调节(在盾构掘进过程中， 应及时跟踪盾尾间隙，发现盾尾间隙有变小趋势，最好能通过千斤顶推力来调整 间隙)。调整的基本原则是，哪边的盾尾间隙过小，就选

39、择拼装反方向的转弯环。(5) 根据油缸行程差进行管片选型盾构机是依靠推进油缸顶推在管片上所产生的反力向前掘进的，我们把推进油缸按上、下、左、右四个方向分成四组。而每一个掘进循环这四组油缸的行程 的差值反应了盾构机与管片平面之间的空间关系， 可以看出下一掘进循环盾尾间 隙的变化趋势。当管片平面不垂直于盾构机轴线时，各组推进油缸的行程就会有 差异，当这个差值过大时，推进油缸的推力就会在管片环的径向产生较大的分力， 从而影响已拼装好的隧道管片以及掘进姿态。通常我们以各组油缸行程的差值的大小来判断是否应该拼装转弯环，在两个相反的方向上的行程差值超过 40mm寸，就应该拼装转弯环进行纠偏，拼装一环 转弯

40、环对油缸行程的调整量。(6) 盾构间隙与油缸行程之间的关系在进行管片选型的时候，既要考虑盾尾间隙，又要考虑油缸行程的差值。而 油缸行程的差值更能反映盾构机与管片平面的空间关系，通常情况下应把油缸行 程的差值作为管片选型的主要依据，只有在盾尾间隙接近于警戒值(15mm时，才根据盾尾间隙进行管片选型。428复合式TBM管片拼装管片拼装是复合式TBM法隧道施工的一个重要工序，是用环、纵向螺栓逐 块将高精度预制钢筋混凝土管片组装而成，整个工序由TBM司机、管片拼装机操作员和拼装工配合完成。管片安装方法(1) 根据设计图要求，相邻两环管片采用错缝拼装。(2) 管片分为左、右转弯环和标准环，安装满足隧道轴

41、线要求，重点考虑管片安装后盾尾间隙要满足下一掘进循环限值，确保有足够的盾尾间隙，以防盾尾直接接触管片。管片安装前根据盾尾间隙和推进油缸行程差选择拟安装管片的方 式。(3) 复合式TBM掘进行程结束，所有推进油缸行程伸出的长度都大于 1.5m时,复合式TBM停止掘进，进行管片安装。(4) 为保证管片安装精度，管片安装前需对安装区进行清理。(5) 管片安装时必须从隧道底部开始，然后依次安装相邻块，最后安装圭寸顶块。 每安装一块管片，立即将管片连接螺栓插入连接，并戴上螺帽用电动扳手紧固。(6) 在安装封顶块时先搭接1.0m以安装机径向顶进，调整位置后缓慢纵向顶 推，为防止封顶块顶入时损坏防水密封条，

42、 应对防水密封条进行涂润滑油作润滑 处理。(7) 管片安装到位后，应及时伸出相应位置的推进油缸顶紧管片，其顶推力应 大于稳定管片所需力，然后方可移开管片安装机。(8) 管片环脱离复合式TBM尾后要及时对管片连接螺栓进行二次紧固。(9) 安装管片时采取有效措施避免损坏防水密封条，并应保证管片拼装质量， 减少错台，保证其密封止水效果。安装管片后顶出推进油缸，拧紧连接螺栓，保证防水密封条接缝紧密，防止由于相邻两环管片在复合式TBM推进过程中发生错动，防水密封条接缝增大和错动，影响止水效果。429豆砾石回填及注浆施工方案(1) 施工工艺工艺流程图管片底部90°范围豆砾石吹填卡|管片底部90&

43、#176;范围同步注水泥浆i-r管片两侧、顶部吹填豆砾石T I管片两侧、顶部梯度注水泥少一封堵灌浆孔+质1量检验补灌重新质检合格管片注浆孔原设计管片注浆孔(兼吊装孔)孔径为 3.5c m,孔径小，不能满足豆砾石吹 填要求，豆砾石粒径为 5-10mm为了快速方便施工，要求管片背后豆砾石吹填 孔为7.5cm，(具体见管片增设豆砾石吹填孔方案)。(2) 豆砾石回填施工1)起始环回填(豆砾石、水泥浆)起始环回填是豆砾石回填灌浆的基础， 根据现场施工实际情况，当预制管片 衬砌第一环露出盾尾时，从第一环0孔位进行管片底拱豆砾石吹填，(量控为主, 压力控制为辅），并同时对底拱进行水泥浆的回填。掘进 3-5环

44、后，对管片两侧 及拱顶进行豆砾石回填。2）豆砾石回填豆砾石回填是在起始环回填（豆砾石、水泥浆）的基础上进行，在管片脱离 护盾后立即进行，管片外侧与围岩之间的空腔应充填密实， 豆砾石底拱回填坚持“脱离护盾一环就必须回填一环”的原则进行。将豆砾石运输罐车与豆砾石喷射 机上料系统联接，打开放料阀使豆砾石放入皮带机的上料口， 启动皮带机将豆砾 石输送到豆砾石喷射机上方料斗，通过控制料斗下方的放料阀门，将豆砾石均匀 输送到豆砾石喷射机接料口，在放料的同时启动豆砾石喷射机，这时豆砾石有序 的分配到豆砾石喷射机内各料腔，通过压缩空气豆砾石经管道压送到喷头至管片 外侧与围岩之间的空腔中。 底部豆砾石回填底部豆

45、砾石回填是回填的关键环节。管片露出盾尾的管片如果封顶块在正拱 顶，则底部吹填豆砾石从 0孔位开始吹填，如果封顶块在拱顶左侧 36°位置， 则从两侧拱的1、1'孔位进行灌注（见示意图三），当豆砾石工感觉到管道内没 有豆砾石流动时停止灌注，取下喷头将0孔位或1、1'孔位临时封堵，以后的管 片底部吹填依此方式进行。 .两侧拱豆砾石回填在豆砾石吹填时为防止产生偏压使管片发生错台或损坏，必须做到自下而上。双机对称灌注。两侧拱回填滞后尾盾 3环开始。具体方法：将联接喷豆砾石 管道的喷头先、后装入两侧拱的 3、3'孔位进行灌注（见示意图三），2、2'孔位 作为观察孔

46、。当豆砾石工感觉到管道内没有豆砾石流动时停止灌注，取下喷头将3、3'孔位临时封堵，完成一次两侧拱的豆砾石回填，依次配合掘进、衬砌向前 推进。 .顶拱部豆砾石回填在滞后两侧拱豆砾石灌注部位5环后实施。具体方法：将联接喷豆砾石管道 的喷头先、后装入顶拱部的预留孔 4孔一4'孔灌注（见示意图四），当豆砾石工 感觉到管道内没有豆砾石流动时停止灌注，取下喷头将4、4'孔位临时封堵。将喷头装入顶拱部5孔位灌注，在灌注过程中机械手和豆砾石工要密切配合， 尤 其是豆砾石工要认真观察灌注情况，当豆砾石工感觉到管道内没有豆砾石流动时 停止灌注，取下喷头将5孔用及时临时封堵，完成了一次顶拱部

47、豆砾石回填。 依次将0、1一 1'一3 3' 44' 5孔灌注，完成一个循环的豆砾石回填。图四豆砾石吹填孔位图 .管片勾缝为保持预制管片衬砌整体结构稳定、防止在灌注水泥浆时漏浆。预制管片衬 砌之间预埋膨胀止水条环向形成的接缝， 要及时用聚氨酯材料勾缝。尤其是底拱 部勾缝必须密实，防止在注浆时有压水泥浆液冒出。底拱部勾缝在预制管片衬砌 完成后实施，由于各种原因底拱部长期有一定的积水存在，因此要使用水泵局部排水，并用氯丁胶乳水泥勾缝，以保证勾缝质量。必要时使用速凝砂浆勾缝，即 在原施工配合比的基础上建议添加水泥用量2%勺速凝剂。两侧、顶拱部预制管片接缝勾缝在TBM后部适当平

48、台实施。抹灰工在勾缝前对接缝进行清理，使用专 用工具用微膨胀砂浆将接缝填充密实，注意保护好止水条。4.1管片嵌缝材料及要求复合式TBM预制管片嵌缝材料在变形缝处以高模量聚氨酯密封胶嵌填，其它 (除衬砌变形缝外的环纵缝或有积水时聚氨酯无法嵌填情况下)采用氯丁胶乳水泥嵌填。嵌缝必须在复合式TBM推进缸影响范围外及隧道稳定后进行，施工要求：(1) 凡有渗漏处均应先进行封堵。(2) 嵌缝槽槽口有严重缺碎需先做修补。（3）嵌缝槽内面不得有积水或残存污物。（4）聚合物水泥嵌缝前，槽壁先用界面剂处理。在实际施工中根据检验原材料的变化情况和选购的外加剂及时进行适当调 整，并通过现场试验确定施工配合比，选定的施

49、工配合比必须进行生产性试验， 根据现场情况协商调整，以达到满足设计要求和现场施工要求，最终按监理工程师批准的施工配合比执行。4.3非灌浆孔封堵豆砾石回填灌浆的效果受到豆砾石空隙率、浆液渗透能力、灌浆压力、串浆 等因素的影响，该方案提出在灌浆前有序的将预制管片上的部分预留孔用AEA微膨胀水泥砂浆封堵。即确定为非灌浆孔，封堵孔见（示意图五）所示，底拱1、 1'孔位全部封堵；两侧下拱部的2、2'排孔位隔一孔封堵一孔；两侧拱中部的3、 3'排孔隔一孔封堵一孔；两侧拱上部的 4、4'排孔位隔一孔封堵五孔；顶拱部的 5孔位隔一孔封堵五孔。非灌浆孔（灌浆孔）用AEA微膨胀水泥

50、砂浆封孔，具体指标如下表四AEA膨胀水泥项目指标AEA掺量水泥重量的12%抗压强度（MPa> 30抗渗等级> S10图五非灌浆孔封堵示意图采用布置在TBM后配套100型砂浆搅拌机来制拌砂浆，将称量好的袋装灰砂混合干料以及各种添加剂加入搅拌桶内，搅拌5-10分钟均匀后使用。 .水泥浆填充施工（3）底拱水泥浆的灌注管片露出盾尾即进行底拱水泥浆灌注。底拱水泥浆灌注是用水泥浆泵将水泥 浆压送经管道到底拱回填部位。机械手要做到水泥浆进料与水泥浆泵联动， 同时 要和灌浆工密切配合，机械手在灌浆工的指令下，启动水泥浆泵0孔位进行压灌， 量控为主，压力控制为辅，灌注完毕抹灰工用封孔砂浆及时把灌浆孔

51、封堵。（4）两侧、顶拱270°水泥浆灌注 两侧拱下部灌浆10#舎丰足菁图六豆砾石灌浆顺序示意图由灌浆工分别将注浆塞安装到第1环（机器尾部后面50m范围内）两侧拱下 部的2孔位-2'孔位，同时依次安装第5环、第9环。2-2'（观察、串浆、 注浆）孔位的注浆塞。机械手打开高速制浆的放料阀，将搅拌均匀的浆液放入 储浆罐，机械手在灌浆工通过对讲机指令下，机械手分别启动注浆泵开始灌注， 在灌注过程中灌浆工要严密观察串浆情况，发现依次第5环、第9环。的2-2'孔位有比较混浊水泥浆液漏出时将注浆塞阀门关闭。注浆压力一般为 1.11.2倍的静止土压，施工中根据地层特性进行调整

52、。通常情况下控制在 0.3-0.6MPa，达到压力要求后恒压5分钟浆液不再进入时停止灌注，同时关闭注 浆塞阀门，视该孔灌注结束。灌浆工取下灌浆管接头分别接到第5环、第9环oooooo的2-2'孔位的注浆塞上，依次向前灌注到 TBM 10#台车为止，（大约 灌浆水平距离50m）的2-2!孔位有比较混浊的水泥浆液漏出时停止 2-2'孔位 的灌注，完成两侧拱下部的水泥浆灌注。详见注浆示意图。 两侧拱中部灌浆由灌浆工分别将注浆塞安装到第1环两侧拱上部的3孔位和3'孔位，同时 依次安装第5环、第9环oooooo 33'（观察、串浆、注浆）孔位的注浆塞。 机械手打开高速制浆

53、的放料阀，将搅拌均匀的浆液放入储浆罐，机械手在灌浆工 通过对讲机指令下，机械手分别启动注浆泵开始灌注，在灌注过程中灌浆工要严 密观察串浆情况，发现依次第 5环、第9环oooooo的33'孔位有比较混浊的 水泥浆液漏出时将注浆塞阀门关闭。 注浆压力一般为1.11.2倍的静止土压，施 工中根据地层特性进行调整。通常情况下控制在0.3-0.6MPa，达到压力要求后恒压5分钟浆液不再进入时停止灌注，同时关闭注浆塞上的阀门，视该孔灌注结 束。灌浆工取下灌浆管接头分别接到第 5环、第9环。ooooo的3 3'孔位的注 浆塞上，依次向前灌注到距 TBM后部10#拖车的斜坡段10 m处（大约灌

54、浆水平 距离40m ）的33'孔位有比较混浊的水泥浆液漏出时停止 3 3'孔位的灌注， 完成两侧拱上部的水泥浆灌注。 两侧拱上部灌浆由灌浆工分别将注浆塞安装到第1环两侧拱上部的4孔位和4'孔位，同时 依次安装第7环、第13环oooooo 44'（观察、串浆、注浆）孔位的注浆塞。 机械手打开高速制浆的放料阀，将搅拌均匀的浆液放入储浆罐，机械手在灌浆工 通过对讲机指令下，机械手分别启动注浆泵开始灌注，在灌注过程中灌浆工要严 密观察串浆情况，发现依次第7环、第13环。ooooo的44'孔位有比较混浊的 水泥浆液漏出时将注浆塞阀门关闭。 注浆压力一般为1.11.

55、2倍的静止土压，施 工中根据地层特性进行调整。通常情况下控制在0.3-0.6MPa，达到压力要求后恒压5分钟浆液不再进入时停止灌注，同时关闭注浆塞上的阀门，视该孔灌注结 束。灌浆工取下灌浆管接头分别接到第7环、第13环oooooo的44'孔位的注浆塞上，依次向前灌注到距 TBM后部10#拖车的斜坡段20 m处（大约灌浆水 平距离30m ）的44'孔位有比较混浊的水泥浆液漏出时停止 44'孔位的灌注，完成两侧拱上部的水泥浆灌注 顶拱中心灌浆顶拱中心灌浆是单机工作，由灌浆工将注浆塞安装到第1环顶拱中心5孔位, 同时依次安装第7环、第13环0 0 0 0 0 0 5 （观察、

56、串浆、注浆）孔为的注浆塞。 机械手打开高速制浆的放料阀，将搅拌均匀的浆液放入储浆罐，在灌浆工通过对 讲机指令机械手启动注浆泵单机工作开始灌注，在灌注过程中灌浆工要严密监视 灌浆压力和串浆情况，发现依次第 7环、第13环0 0 0 0 0 0 0的5孔位有比较混浊 水泥浆液漏出时，将注浆塞阀门及时关闭。注浆压力一般为1.11.2倍的静止土 压，施工中根据地层特性进行调整。通常情况下控制在0.3-0.6MPa，达到压力要求后恒压5分钟浆液不再进入时停止灌注，同时关闭注浆塞上的阀门，视该孔 灌注结束。灌浆工取下灌浆管接到第7环、第13环。0 0 0 0 0的5孔位的注浆塞 上，依次向前灌注到距 TBM后部10#拖车30 m处（大约灌浆水平距离20m ）的 5孔位有比较混浊的水泥浆液漏出时停止 5孔位的灌注，完成顶拱中心区的水泥 浆灌注。下一个施工循环依次按照梯度平行作业。 .灌浆孔