[發明專利]一種TBM平導洞身施工方法

有效

• 申請號: 201910547546.1
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110185457B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 周建軍;李宏波;張兵;王發民;陳橋;王凱;潘東江;孫飛祥;秦銀平;楊振興;呂乾乾
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道局集團有限公司;盾構及掘進技術國家重點實驗室
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D9/087;E21F16/02;E21D11/00;E21D11/10;E21D20/02
• 代理公司: 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149
• 代理人: 靳錦;邊延松

本發明公開了一種TBM平導洞身施工方法，平導洞身施工包括平導車站段施工、平導TBM預備洞、出發洞和接收洞施工，以及平導TBM掘進段施工；所述平導車站段施工包括洞口淺埋段施工和Ⅳ級圍巖錨噴襯砌段施工；所述洞口淺埋段施工采用三臺階法開挖，所述Ⅳ級圍巖錨噴襯砌段施工采用兩臺階法開挖；在所述平導TBM預備洞、出發洞和接收洞施工時采用鉆爆法施工，在位于Ⅴ級圍巖處采用三臺階法開挖，在位于Ⅲ和Ⅳ級圍巖處采用全斷面開挖法開挖。本發明通過對不同地質采用不同的施工方式，有效縮短工期，提高施工效率，采用所設計的施工方法確保施工過程的安全性和圍巖的穩定性。

技術領域

本發明涉及隧道施工技術領域，具體涉及一種TBM平導洞身施工方法。

背景技術

在山體隧道施工時，正洞和平導TBM施工段通常敞開式硬巖掘進機掘進施工，采用有軌運輸，皮帶機出碴方式，鋪設仰拱塊，正洞和平導同步進行拱墻二次襯砌模筑砼施工，隧道貫通后，在隧道內實施拆機。由于遇到的情況不同所采用的的施工方式也會不同，在該施工部分要穿越硬質巖層、軟弱巖層或斷裂層等，而軟弱巖層和巖性軟弱遇地下水極易軟化而發生軟巖控制型大變形斷裂層或碎石層不易太大擾動。針對這些地形需要設計不同的掘進施工方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種針對性強、掘進施工效率高、施工安全性高、完成隧道結構穩固的TBM平導洞身施工方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種TBM平導洞身施工方法，平導洞身施工包括平導車站段施工、平導TBM預備洞、出發洞和接收洞施工，以及平導TBM掘進段施工；所述平導車站段施工包括洞口淺埋段施工和Ⅳ級圍巖錨噴襯砌段施工；所述洞口淺埋段施工采用三臺階法開挖，所述Ⅳ級圍巖錨噴襯砌段施工采用兩臺階法開挖；在所述平導TBM預備洞、出發洞和接收洞施工時采用鉆爆法施工，在位于Ⅴ級圍巖處采用三臺階法開挖，在位于Ⅲ和Ⅳ級圍巖處采用全斷面開挖法開挖；

所述平導TBM掘進段施工的方法包括以下步驟：

1）超前地質預報：運用TSP203、地質雷達、超前鉆探、紅外探水、地質素描先進儀器和手段對施工掌子面前方30m范圍內的地質情況進行綜合超前地質探測和預報，提前預測松散、破碎帶情況，利用地質素描法對斷層的長度、高度、傾角及水量做出綜合預測預報；

2）加強超前支護：采用超前管棚、超前注漿、徑向注漿、加強支護措施加強掌子面防護；當遇易大變形地段施工時，采用超前小導管注漿支護方式超前加固圍巖；當遇斷層破碎地段時，采取注雙液漿形式超前快速固結圍巖破碎段；若變形較小時可采用加密加長徑向錨桿，提高圍巖自承能力，通過預注漿提高圍巖穩定性，以控制塑性區的發展，還設置小導管或中管棚加強超前支護，同時采用加密型鋼架進行支護；

3）滲水引排：掌子面前方30m范圍巖體為破碎帶，探孔地下水成股狀水涌出，水壓≥0.5MPa時，判識圍巖自穩能力較好，進行排水降壓，之后采用支護方式進行加固圍巖；判識圍巖自穩能力差，介質在水作用下易流失，進行排水降壓，之后采用注漿加固圍巖；

4）初期支護：初期支護由掛鋼筋網、噴射砼、錨桿單獨或聯合組成，Ⅲ、Ⅳ級圍巖拱部120°范圍內增加格柵鋼架加強支護；Ⅴ級圍巖地段拱墻增加格柵鋼架加強支護；所述錨桿包括砂漿錨桿和中空錨桿，拱部采用注漿中空錨桿，其余邊墻采用砂漿錨桿；

5）仰拱施作：包括仰拱開挖、初噴混凝土、安裝仰拱鋼拱架、終噴砼、防排水管安裝、仰拱襯砌鋼筋施工和仰拱回填；

6）鋪軌、設備區域抽排水、平導TBM掘進，換步作業進行下次循環。

優選的，所述三臺階法包括以下步驟：

1）測量放線，施作超前支護；