高速铁路隧道特殊施工方法（隧道施工课件）

高速铁路隧道特殊施工方法CONTENTS目录掘进机导坑超前扩挖法掘进机应用实例一、掘进机导坑超前扩挖法TBM导坑超前扩挖法是针对超大断面隧道施工的，它是在开挖主洞之前先用TBM快速掘进一个超前导坑，进行地质调查、排水、围岩改良等作业，而后用爆破法进行扩挖的一种施工方法。即先由TBM开挖一个小直径洞室形成临空面，再使用钻爆法开挖，其施工速度比没有临空面的方法可提高2~3倍。使用这种方法可以有多种形式，如单导坑法(包括上部导坑法和底部导坑法)、双导坑法等。一、掘进机导坑超前扩挖法1、采用TBM导坑的目的确认前方围岩的地质状况；01对前方围岩进行改良；02高速掘进；03形成后续爆破作业的临空面。04一、掘进机导坑超前扩挖法从目前的国内外技术状况看，该施工工法适用于比较好的围岩，用于不良地质地段具有一定的风险。2、使用的地质条件一、掘进机导坑超前扩挖法①从出碴等考虑，TBM导坑的施工长度最好在1.5km以上，如考虑经济性，则最好在5km以上。②超大断面隧道采用TBM导坑超前扩挖法时，如果考虑到TBM的机械费用，其施工长度大概在2km以上是比较适宜的。③从最近的实绩看，TBM导坑的最大月掘进速度约在400~1600m，但遇到不良地质时，速度会大幅度降低。3、TBM导坑的施工长度及掘进速度一、掘进机导坑超前扩挖法4、TBM的形式BTM形式开敞式复合地质式全地质式等50%以上一、掘进机导坑超前扩挖法TBM导坑的开挖直径应根据其目的、力学稳定性、施工性、工期及经济性等综合考虑决定。在地质条件和工作面稳定性条件的容许范围内，应尽可能地采用较大开挖直径的TBM。5、TBM开挖直径一、掘进机导坑超前扩挖法6、TBM导坑的设置位置（1）上半断面的顶部（顶设方式）一、掘进机导坑超前扩挖法（2）下半断面的底部（底设方式）一、掘进机导坑超前扩挖法（3）两侧壁部（侧壁方式）一、掘进机导坑超前扩挖法采用TBM导坑超前扩挖法施工，由于先开挖一个导坑，因此具有以下优点：适时获取地质资料，便于制订相关计划；节省约35％的爆破费用；降低爆破对地层的扰动；减少通风量，降低风险。二、掘进机应用实例向(塘)莆(田)线按高速铁路客运专线标准设计，高盖山特长隧道设计采用2条并行单线隧道全长21050m。隧道位于约5.0‰的下坡道上，并设岭下斜井(长712m)和清水流斜井(长2220m)。1、高盖山隧道工程概况（1）高盖山隧道初步设计二、掘进机应用实例高盖山隧道平面位置示意二、掘进机应用实例高盖山隧道断面内净空(cm)二、掘进机应用实例①

采用TBM施工时，TBM承建的掘进长度应大于TBM极限寿命的75％，即高盖山隧道的TBM掘进长度应达16km以上为比较经济、合理。②

特长隧道采用新TBM施工时，考虑TBM的采购周期超过1年，重点工程应该适当提前施工。③

为了高盖山隧道地区的环境保护和TBM施工经济、合理，高盖山隧道建议不设置岭下斜井和清水流斜井组织施工。（2）高盖山隧道初步设计优化建议二、掘进机应用实例②隧道进口设1个钻爆法工区，采用新奥法原理(台阶法或全断面法)施工，中标后第3个月开始向隧道与TBM分界里程(464km+550m)处的扩大洞室快速掘进，39个月平均成洞(不含道床施工)速度为100m/月达到分界点。③其中分界处60m的TBM拆卸扩大洞室的开挖、支护、衬砌和起重设备安装等另计作业时间4个月。①高盖山隧道建设工期初步规划总工期52个月。（3）高盖山隧道建设工期初步规划二、掘进机应用实例⑤TBM1和TBM2分别从总工期第391天和第401天开始向贯通里程方向掘进，用33个月(含组装调试时间)完成16km掘进。⑥总工期第46个月完成全断面衬砌，完成TBM后配套拖车、衬砌台车及TBM主机拆除运出。总工期第47个月至52个月，分别从隧道进、出口运进无碴道床施工用料，由隧道中部适当位置开始进行后退式无碴道床施工。④隧道出口设TBM施工工区，2台TBM分别以约500m/月的综合速度向贯通里程位置快速掘进。（3）高盖山隧道建设工期初步规划二、掘进机应用实例各设掘进工班2个，1个设备整备工班，3个运输工班和