TBM工程专项施工方案

1、第三部分 总体施工组织汇报提纲第五部分 主要工程项目施工方案第一部分 工程概况第二部分 TBM施工场地规划第四部分 工程重难点第六部分 监控量测与地质预报第一部分 工程概况五里店黄泥滂红旗河沟花卉园大龙山冉家坝光电园红土地敞开段TBM施工段为五里店山羊沟水库敞开段，途经红土地、黄泥滂、红旗河沟、花卉园四个暗挖车站及大龙山、冉家坝、光电园三个明挖车站，起讫里程为CK17+438K29+128，全长12.122km（长链432.78m），每台TBM施工累计长度8.261km（含红土地站TBM掘进过站长度）,环线隧道左右线总长255m，冉光区间钻爆段左右线总长777m,冉光区间施工竖井,光敞区间通风

2、竖井各一座。 附属工程有联络通道，洞门等。冉光区间钻爆段环线隧道竖井一、线路概况拱墙 初期支:锚杆:L=2.2m， 环向间距1.2m，纵向间距0.75m钢筋网:6.5 0.2m;喷混凝土：15cm；14型钢 （全段面1榀/0.75米 ）二次衬砌:现浇, 厚30cm;C30钢筋混凝土 仰拱衬砌：现浇, 厚30cm;C30钢筋混凝土二、TBM施工支护参数级围岩支护参数原排水箱涵（3.53.5m）改移后排水箱涵（3.53.5m）冉光区间排水箱涵迁改520米三、管线迁改第二部分 TBM施工场地规划五里店站TBM施工生产场地规划内容主要包括：轨线布置、洞外门吊、拌合站、转碴场、材料库、配件库、充电房、机

3、车修理间等生产设施。一、五里店站TBM施工生产场地布置TBM组装场地200m28m,30cm厚钢筋砼二、大龙山站站TBM施工生产场地布置大龙山车站大里程端剖面图大龙山车站小里程端剖面图第三部分 总体施工组织 前期（TBM进场之前）以TBM的招标采购、设计制造、运输、重庆工厂组装调试为核心，同时现场做好TBM进场组装所需具备条件的施工准备；TBM进场以后始发之前，以TBM的现场组装、调试为核心；TBM始发以后，以隧道TBM掘进施工为核心，对各专业施工队伍、机械设备等资源进行优化配置；TBM掘进出洞后，以剩余洞段的二次衬砌施工为核心。整个工程紧密围绕关键线路进行施工组织，在确保关键线路的前提下，统

4、筹规划，合理安排各相关施工项目的施工及资源配置。一、总体施工思路二、总体施工顺序及关键线路图五里店-大龙山区段二衬TBM设计、制造五里店车站围护施工及上部土方开挖TBM预备洞出发洞TBM现场组装、调试五里店车站主体结构及防水施工；五里店车站附属结构及防水施工;环线隧道开挖、衬砌五里店大龙山段TBM掘进大龙山站TBM转场大龙山出口段TBM掘进大龙山-出口剩余区段衬砌竣工验收五里店车站石方开挖、组装场地硬化工厂组装、调试、进场运输TBM步进、试掘进回填施工TBM拆机撤场施工准备五里店黄泥滂红旗河沟花卉园大龙山冉家坝光电园红土地敞开段起点: CK17+678终点: CK29+128站后折返线、存车线

5、站后单渡线站后配线段两端单洞双线段垂直近接及人工填土段区间隧道垂直上下近接段三、TBM施工顺序TBM步进通过TBM掘进通过四、施工阶段及任务划分 编号阶段名称划分标志阶段任务1第一阶段从开工至TBM进场（1）TBM设备招标、采购、制造及运输；（2）五里店站场地临建等各种施工准备； （3）五里店站围护结构及站内土石方明挖，TBM组装场硬化；（4）TBM预备洞、出发洞钻爆开挖初支； 2第二阶段从TBM进场至TBM通过大龙山站（1）TBM组装、调试、试掘进及正式掘进、步进通过中间站；（2）联络通道；光敞区间通风竖井施工；冉家坝至光电园区间钻爆段开挖、初支及衬砌；（3）五里店车站主体结构、防水和附属工

6、程施工；（4）自五里店站工地向大龙山站工地临建转场、辅助设备转场安装； 3第三阶段从TBM通过大龙山站到TBM到达山羊沟（1）TBM掘进、过中间站；（2）五里店大龙山站区间隧道衬砌； （3）联络通道开挖、初支及衬砌施工； （4）环线区间隧道施工；（5）山羊沟水库敞开段施工（含接收洞）及TBM拆卸场施工 4第四阶段从TBM到达山羊沟到交验退场（1）TBM拆机；（2）最后一区间段联络通道开挖、初支及衬砌；（3）大龙山出口区间隧道衬砌；（4）场地恢复及竣工交验、退场。五、主要进度指标围岩级别施工分类级围岩（m/月）级围岩（m/月）级围岩（m/月）备注TBM掘进正洞300600750级以上围岩占99.

7、4%钻爆法正洞608090联络通道成洞60天/座区间隧道二次衬砌240米/月.台，考虑到干扰， 计划216m/月(单台车作业阶段TBM步进过站10天/站区间二次衬砌计划216m/月(单台车作业阶段),左右线共需投入10台衬砌台车，平均每月衬砌指标将达到2km以上。 六、主要设备、资源配置 （1）TBM及配套设备A、中隧集团和美国罗宾斯公司联合生产两台全新6.36敞开式TBM，用于本项目隧道掘进施工。B、配合TBM掘进的主要设备为编组列车6列（自制）、45T出碴门吊两台、拌和站一座。（2）车站及暗挖隧道施工主要设备A、车站施工钢筋加工设备两套、塔吊两台。B、暗挖隧道施工多功能作业台架2个、空压机

8、2台。C、隧道二衬模板台车10台。七、施工组织机构将参与本工程全体人员分为管理层与作业层，分别组织、统一管理。其中管理层包括项目班子和四部一室，部分技术干部轮流倒班。作业层按照工序组建队、班、组，TBM及钻爆法施工均采用三班倒工作制。安质环保部质量控制项目经理专家顾问组项目副经理总工程师工程技术部设备物资部计划财务部办 公 室安全控制环保水保施工技术施工测量工程试验监控量测内业资料三电管理机电设备计划管理合同管理财务管理物资配件事务管理人力资源综合治安安全总监开挖队结构队防水队车站工区TBM工区掘进队运输队衬砌队综合队机械队钻爆队第四部分 工程重难点1、TBM掘进距离长，施工进度指标高，TBM

9、及配套设备的按期进场和良好的适应性、可靠性是本工程顺利施工的关键；2、工期紧，工期潜在风险大，工期控制是重点；3、TBM长距离掘进，设备管理是重点；4、在TBM掘进过程中需多次过站，工程接口多，协调工作量大，工期不定因素多，做好协调是保证本工程顺利施工的重点；5、TBM下穿盘溪河涵洞、冉光区间涵洞及渝合高速公路是本工程的难点；6 、二次衬砌工期紧、进度指标高，洞内运输是重点 ；7、确保结构防水质量，保证不渗、不漏、不裂是本工程的重点；8、在城区人口密集段施工，做好环境保护和降噪是本工程顺利施工的前提和重点。 第五部分 主要工程项目施工方案 一、TBM掘进施工方案1、TBM进场组装拆卸、调试TB

10、M设备进口部件自国外运抵上海港口后，经汽车运至重庆市大安重型钢结构厂进行TBM的工厂组装、调试等工作，而后在完成厂内组装、调试后，最后汽车运至工地现场。TBM组装调试详见专项施工方案。工地组装场设在五里店车站基坑内；组装区长约200米，其中主机组装区长100米，可以满足两台TBM的组装；TBM组装用的吊装设备采用汽车吊。两台TBM分别布置在左右线靠内的位置，间距约18米。两台TBM中间为运输通道。第一台TBM放在右线组装，主机的组装按正常的组装程序进行，后配套的组装采用整体运输整体吊装的方法（后配套拖车从组装工厂整体运输到组装现场），拖车吊装完毕，再进行管线连接和调试工作。按照设备供货计划，两

11、台TBM的进场时间相差30天，第二台放在左线。第二台TMB的部件交通运输通道从基坑后端进入。组装顺序同第一台TBM。第一台TBM组装完成后向前步进，后边进行出碴运输轨道的铺设，将轨道延伸到转碴场，第一台TBM的掘进工作和第二台TBM的组装工作同步进行。TBM拆卸：TBM掘进全线贯通后到达TBM接收洞，步进出洞，进入设在山羊沟水库敞开段内的露天拆卸场，采用大型汽车吊进行拆卸。TBM组装场地布置图一TBM组装场地布置图二2、TBM试掘进TBM步进到达掌子面后，开始1000m试掘进运行。在试掘进期间，主要检验TBM的协调情况、液压系统、电器系统和辅助设备及皮带机系统的工作情况，对各设备进行磨合，对各

12、设备系统作进一步的调整，使其达到最佳状态，具备正式快速掘进的能力；通过TBM试掘进段的施工，施工作业人员可基本熟悉设备的性能，掌握设备操作、保养的技术要点，并初步总结出本工程掘进参数的选择及控制措施；理顺整个施工组织，在TBM连续掘进的管理体系中抓住关键线路的控制工序，为以后的稳产高产奠定基础。3、TBM正常掘进本工程左、右线分别采用一台6.36m敞开式TBM独头掘进施工，在掘进的同时利用TBM设备自带的锚杆钻机、拱架安装设备及喷射混凝土等设备完成区间隧道的初期支护施工。TBM掘进循环行程为1.5m ，根据围岩情况不同，可选择硬岩和软弱破碎围岩掘进模式。3.1 TBM掘进流程隧道掘进机主要技术

13、参数表(单台)序号主部件名称细目部件名称单位保证值1主机整机长度m设备长约165m（带道叉约195m）整机重量tAbout约850t最小转弯半径m300m开挖直径（新刀/磨损后）mm/mm6390/6360mm中心刀数量/直径把/mm4 pieces把8 blade刃/432mm正滚刀数量/直径把/mm23/483mm边滚刀数量/直径把/mm9/483mm刀盘推荐最大推力t12802刀盘驱动驱动型式变频驱动驱动功率kw7x330 kW=2310kW转速rpm0-5.44rpm-11.97 rpm额定扭矩kN.mrpm4,054 kN5.44 rpm;1,843 kNm11.97 rpm 脱困扭

14、矩kN.mrpm6080kNm总推力kN15,154kN3皮带输送机皮带宽度mm914运行速度m/s2.9m/s最大出碴能力m3/h6554锚杆钻机钻孔范围台L1区2台；L2区2台5超前/注浆钻机系统最大钻孔深度/直径m/mm40米以上/25-108mm，取决于岩石情况数量台piece1钻孔范围度degree1506混凝土喷射系统（后配套）机械手数量套set2喷射范围300移动行程 m8硬岩掘进施工工艺流程图换步作业岩面渗水引排（若需要）地质补勘TBM掘进铺轨主机下抽排水喷砼支护进入下一循环安装轨排仰拱清碴锚网支护软弱破碎围岩掘进施工工艺流程图换步作业岩面渗水引排（若需要）地质补勘TBM掘进铺

15、轨主机下抽排水进入下一循环安装轨排仰拱清碴锚网立拱支护超前支护（若需要）超前注浆止水（若需要）护盾后初喷砼（若需要）喷砼或复喷砼（若初喷）撑紧撑靴收起后支撑刀盘旋转，开始掘进推进掘进行程完成放下后支撑换步收回水平撑靴前移撑靴再撑紧撑靴TBM换步作业工艺流程图缩回撑靴油缸，松开支撑撑靴向前移动一个行程撑靴再次撑紧岩面收起后支撑和刀盘底护盾支撑牵引后配套系统前移换步作业完成，待启动掘进掘进行程结束，记录机器位置和掘进参数操作主机刀盘退后约30mm旋转刀盘清理刀盘内石碴停止刀盘旋转主机上皮带机运行刀无碴状态停止放下后支撑与刀盘底护盾支撑3.2 TBM姿态、方向控制 掘进方向控制原理示意图水平单撑靴掘

16、进机方向控制工作原理为根据PPS自动导向系统显示掘进机的位置及方位 ，需要随时调整掘进机掘进方向，单撑靴敞开式掘进机的掘进方向在掘进过程中可随时调整，掘进机以刀盘护盾为支点，通过调整主梁的左右上下位置来完成。如需要向左方掘进时，左侧油缸伸出速度需慢于右侧油钢，以实现主梁向右移动，改变了掘进方向。如需要上下调整时，可以调整倾斜油缸调整主梁的上下。PPS视窗界面3.3 TBM掘进出碴与材料运输 根据隧道断面小、隧道中间站多、区间短（最长区间冉家坝站光电园站1557M，最短区间大龙山站冉家坝站790M）的特点，同时为了加快运输速度采用的轨线布置方案台下：（1）洞内轨道采用“四轨三线制”。运输轨线中心

17、轨距为970mm，双线间距也为970mm。钢轨型号为38kg/m轨，每根长6.5m，钢轨采用螺栓及钢轨扣件固定在型钢轨排上。（2）每个中间站内布设双线及道岔，方便车辆调度。TBM掘进段管线布置图二次衬砌期间管线布置图1、出碴运输（1）TBM掘进五里店站大龙山站区段隧道时，采用矿车经五里店车站主体结构靠北一侧直接运碴到车站外，卸入临时弃碴场，再用装载机转自卸汽车运到弃碴场；（2）掘进大龙山站山羊沟水库敞开段区段隧道时，采用有轨矿车运碴到大龙山站，再由门吊经大龙山站预留出碴进料口提升矿车车厢到站外卸碴，然后经装载机转装到自卸汽车内，运到弃碴场。（3）每列矿车编组形式为：平板运输车+5m3喷砼罐车+

18、45T电瓶机车+矿车*5。（4）每条隧道在掘进长度3KM范围以内，投入3列矿车，掘进长度大于3KM时，投入4列矿车。列车编组图3.4TBM通风方案本工程在施工过程中， TBM施工通风采取独头分区段压入式通风，为确保通风效果，在施工过程中主要采取以下措施：（1）TBM独头通风采取压入式通风，风机功率255kw，风管直径1.2m 。（2）选用低污染的电瓶机车，在保证牵引能力的前提下尽量减少污染源。（3）TBM掘进通过黄泥滂站后将风机改移到黄泥滂站为主洞供风，依次类推，每隔一个站移一次通风机，这样一方面能够保证洞内的良好作业环境，另一方面也可以减少风管的投入，同时及时拆除风管也能减少对车站施工造成的

19、影响。2、材料运输（1）在TBM掘进五里店站大龙山站区段隧道时，在五里店车站敞开一侧（靠江）设45T门吊，钢轨、轨排、供排水管等通过门吊装材料平板车，直接运输进洞。其中钢轨、轨排、供排水管、拱架、锚杆、网片在每天TBM强制保养时间内专车运输进洞，喷砼矿车编组运输进洞。（2）掘进大龙山站山羊沟水库敞开段区段隧道时，在大龙山站预留口设45T门吊，材料通过门吊吊装至井底的材料平板车上，有轨运输至工作面。喷砼由地面通过下料管卸入井底有轨运输罐车内运输至工作面；（3）二衬商品砼采用汽车罐车运输到TBM施工生产场地后，转入有轨运输罐车直接运进洞，或采用汽车罐车运输到区间隧道段地面投料孔，通过投料孔转入有轨

20、运输罐车运进洞；二衬砼采用专用列车编组运输。（4）二衬防水板、止水带等材料采用专车集中运输进洞，并在作业台架上储存至少一个循环的防水材料。顺坡掘进施工时采用自流排水方式，逆坡地段设抽水泵采取抽排水方式。在五里店站和大龙山站各设一座污水处理站，在TBM转场前，洞内污水排至五里店车站污水处理站，转场后全部排至大龙山站污水处理站，污水经净化处理后排至城市排污管道。沿线中间车站在同步施工时，要保证供排水管道的畅通。3.5TBM施工排水方案五里店黄泥滂红旗河沟花卉园红土地大龙山冉家坝光电园敞开段终点: CK29+128起点: CK17+6783.6 TBM施工供电方案1、五里店站至大龙山站施工段采用有轨

21、运输出碴方式，工程施工用电接口从龙头寺变电站（距五里店6.7KM）接出，高压电缆引入五里店站的10KV开闭所。开闭所出线包括：两台3500KVA(10KV/20KV)的升压变压器，单独给TBM提供20KV供电电源；两台630KVA（10KV/0.4KV）的箱式变压器和一台500KVA（10KV/0.4KV）的箱式变压器负责五里店工区的其它常规用电。2、TBM转场后，将五里店的两台630KVA（10KV/0.4KV）箱式变压器转到大龙山，供电接口从大龙山站施工的电源接出。大龙山转场时20KVTBM专用电不再进行转场（主要考虑到工期，同时也为第一段衬砌提供电源），仍然由五里店的开闭所提供。3、根据

22、施工组织安排，隧道施工采用单工序作业，TBM转场后五里店到大龙山段的二次衬砌施工才开始，二衬施工供电可以由业主协调沿线各车站施工单位提供二衬所需的用电电源。4、TBM施工的通风用电和应急排水用电采用从沿线各车站就近接入的方式。通风机每个站移动一次（或两个站移动一次），以达到较好的通风效果。5、当TBM过站后，若车站还未施工，考虑到以后车站主体施工对高压电缆的影响，应对其做出防护措施：将钢管套在高压电缆上，外面再用沙袋等覆盖其表，防止施工时重物坠落对电缆造成伤害;电缆分接箱由于其体积较大，也要考虑施工时对其进行防护。可用钢板焊接制作防护罩，并采取防水措施，其放置位置应选择安全的地方 。 6、为保

23、证隧道通风、排水、照明，施工现场设200KVA以上应急发电机一台。 花卉园站后在CK22+980CK23+030段下穿盘溪河涵洞，为过水涵，向南汇入嘉陵江，上游有九龙湖。在修建松树桥立交时设置涵洞成为暗渠。为双跨5m拱涵，边墙基础宽3.5m，中墙基础宽2.4m,置于中等风化泥质砂岩之上，基础采用C15现浇砼或M10水泥砂浆砌30#毛条石，拱圈为C25钢筋砼，厚0.50m。流水板为C20砼板，厚20cm。最高水位约248.80m，常年水位约246.6m，流速0.20.3m/s，流量约2m3/s。3.7TBM通过的几个特殊地段 1、下穿富水构筑物盘溪河涵洞.洞内超前加固：拱部150范围施做89超前

24、小管棚+50超前小导管，89管棚: L-25m，环向间距0.4m，打入外插角小于7度；小导管L-12m，环向间距0.4m，注水泥-水玻璃双液浆，加固围岩的同时起到止水效果。.初期支护喷层采用C25早强喷纤维混凝土。.TBM施工通过本段时调整参数、适当降低推力，慢速通过。.加强涵洞体及隧道洞内的监控量测，并根据量测结果及时调整支护措施，确保涵洞及隧道的安全。施做二次衬砌之前根据监控量测资料必要时在初期支护的钢架之间增设临时钢架加固，控制洞周收敛变形，并及时施做二次衬砌，尽早成洞。(1)区间隧道下穿盘溪河涵洞段支护措施 :(2)下穿涵洞段施工预案措施盘溪河涵洞为常年过水涵，平时洞内水量不大，流速也

25、很缓慢，雨季时洞内水量和流速均加大，水流最终汇入嘉陵江。TBM下穿涵洞时，已在隧道内采取了一定的超前注浆加固措施以及隧道加固措施，若TBM通过后根据监控量测结果判断出涵洞有持续变形的趋势，为确保涵洞及隧道结构的安全，采取在涵洞内进行注浆加固的措施，具体方案如下：.将两管涵洞的一管临时封堵，水流汇集到一管涵洞内流动，封堵后将涵洞内水抽干。.在封堵后的涵洞内对涵洞基底进行小导管注浆加固，小导管斜向插入涵洞基础下方，通过涵洞底板下方的人工填土对涵洞基底下方的基岩进行注浆加固，小导管的打入长度以控制在距离隧道拱顶1m的距离为准。.注浆时确保浆液将小导管内填充满，防止后期涵洞内水顺沿钻孔下渗。.当进行完

26、一管涵洞内基底注浆加固后，将该管涵洞的临时封堵解除，恢复过流，进行另一管涵洞的封堵，重复如上的加固措施。涵洞洞内加固施工预案 TBM过光电园站后在CK28+545+615段下穿渝合高速，TBM下穿段为路堑，路面宽约25m，路面高程为289291m 。本段构造剥蚀地貌，地质构造上位于磁器口向斜东翼，线路与地质构造线走向近于直交。隧道上覆素填土厚约0.8m，下伏侏罗系中统沙溪庙组中厚层状砂质泥岩夹砂岩厚5.4m。水文地质条件简单，地下水类型基岩裂隙水，主要由大气降水补给。2、下穿渝合高速(1)下穿渝合高速概况 本段为TBM掘进通过段，路面距区间隧道结构顶面约为一倍洞径，为确保TBM施工过程中渝合高速公路及区间隧道的安全，避免引起路面下沉、开裂，采取如下措施： .隧道在通过本段时，拱部设置89大管棚预支护，环向间距0.4m，长15m。.结合钢架和大管棚的设置，拱部150范围内采用42超前小导管，注水泥浆预支护。小导管长12m，环向间距0.4m，与大管棚交错布置。.TBM通过本段时