超长隧洞TBM施工关键技术分析
长隧洞施工关键技术
水利水电技术! 第 "# 卷! $%%& 年第 # 期
!" 引" 言
随着我国经济和科学技术的不断进步发展和西 部大开发战略的实施，西电东送、南水北调、西气 东输等重 大 工 程 的 启 动，我 国 中 长 期 铁 路 网 规 划、 公路网 发 展 规 划 的 逐 步 实 施，城 市 地 铁 的 加 快 修 建，在这些工程建设中将遇到大量的长大隧道。长 大隧洞一般洞径十米左右，长度在几公里乃至几十 公里，埋深在几十米到数千米，国内已经建成的有天 生桥二级水电站引水隧洞，单洞 平 均 长 度 TC , SF； 万家寨引黄一期工程南干线 - 号隧洞长达 U#C " SF； 秦岭隧道单洞长 *&C U" SF；乌鞘岭隧道长 %$C $" SF 等。在建拟建的有锦屏二级水电站引水隧洞，单洞 长约 *,C - SF ；南水北调西线中最长的引水隧洞长 约 -# SF ；琼州海峡隧道长约 #$ SF ；渤海海峡隧道 长约 "- SF ；大伙房水库输水隧洞长 &"C #% SF 等。 因此，长大隧洞的施工方法与研究越来越受到国人 的关注。
水利水电技术! 第 "# 卷! $%%& 年第 # 期
万方数据
黄锦波， 等#长隧洞施工关键技术
配套拖车组工作平台，作装渣、调车、设置变压器及 待接风管等之用。 掘进机刀盘上装有 !" 把滚刀，切削下来的岩块 由刀盘上的 #$ 只铲斗铲起卸入料槽通过 #% &’ ( （ )$ 英寸） 宽转料皮带机，装入平架上的转料皮带末端漏 斗，卸 入 平 台 上 的 出 渣 矿 车 运 出。每 辆 矿 车 容 积 #"% ! ( ，每列车由 ! + , 部出渣车组成。由日本富士 重工产 *- . 柴油机车牵引出洞。在支洞口设翻车机， 矿车进入翻车机 （ 可同时卸二辆） 翻转 #,&/ 将石渣卸 入渣坑，由 *% # (* 装载机装 $& 0 自卸汽车运至弃渣 场。 !" !" #$ 掘进机通过不良地质洞段 掘进机通过软弱地层、断层破碎带、岩溶等比较 困难地段对施工速度有较大影响。 （# ） 掘进机通过溶洞的施工技术。 掘进机在! 隧洞的施工中遇到一个天然大溶洞， 溶洞下宽 上 窄，与 隧 洞 轴 线 交 角 约 #-/ ，横 向 宽 约 - + ’ (，纵向宽约 #* + #- (，顶部比掘进机头高约 *& (，溶洞底部为松散大块石，能看到的部分比掘进 基础低约 - + , (。处理方案是：先对溶洞底部松散 岩体进行回填封堵和灌浆，再用素混凝土回填至隧洞 底以下 &% - (，用钢筋混凝土做掘进通过的基础，同 时用素混凝土将溶洞回填至掘进以上 - (，以解决侧 向支护，使掘进机顺利通过此溶洞。 （$） 掘进机通过软弱地基的施工技术。 掘进机在! 隧洞工程的施工中遇一溶洞横穿隧 洞，沿洞线方向长 $& 余 (，高 *& 余 (，洞内堆积有 泥夹石及泥砂质壤土，溶洞两端洞壁的上半部是泥加 石混合物，下半部则是较完整的岩体。治理措施是： 钢支撑加浇、喷混凝土构成联合支护。利用下半部岩 体打入楔缝式锚杆作根基，用 #) 号槽钢对焊成箱形 梁固定在锚杆上作为支座，在此支座上焊接 $& 号工 字钢构成环向支撑，在环向支撑顶部焊接桁架并补喷 混凝土。待混凝土达到一定强度，能承受的起掘进机 的横向支撑时，掘进机再通过。 （* ） 掘进机通过岩石破碎带时的施工技术。 进机在! 、" 主洞掘进时多次遇到区域性大断 层，因破碎带范围过大而被迫停机。对于这种情况， 采用掌子面超前固结灌浆法对岩层进行加固，然后通 过。 !" !" %$ 掘进机施工中应注重的问题 （#） 超前地质探测。 由于长隧道在施工前的地质勘查不可能做得十分 详尽，因此常常在施工中出现一些不可预见的地质灾
长大隧道开敞式TBM同步衬砌施工技术
总502期2019年第16期（6月 上）0 引言在隧道工程施工中和隧道掘进完成后，需要进行初期支护施工以及混凝土浇筑，施工工序烦琐，工期比较长。
对此，对于长大隧道工程，可采用TBM （tunnel boring machine ）掘进施工，且与衬砌同步施工，可充分利用施工时间，进而缩短工期。
因此对长大隧道施工中的开敞式TBM 同步衬砌施工技术要点进行深入研究迫在眉睫。
1 TBM 同步衬砌施工方案1.1 整体式方案整体式施工方案指的是在常规的TBM 后增加部分台车，同时安装二次衬砌施工所需模板，进而将TBM 后台车与衬砌台车连接为同一个整体。
整体式施工方案的优势主要体现在以下两点：①能够有效减少隧道工程掌子面与二次衬砌之间的距离；②能够有效避免大直径通风软管穿越台车。
但是整体式方案在实际应用中也有一定的缺陷：在实际施工中，容易受到空间的限制，对于TBM 掘进施工所需材料以及二次衬砌施工所需材料，运输难度较大。
要求TBM 掘进与二次衬砌的施工速度保持一致，如果二者施工速度无法保持一致，就会影响整个工程施工工期。
在二次衬砌施工中，只能够选用单套模板，因此二次衬砌施工速度比较慢，很难实现TBM 掘进与二次衬砌的同步进行。
如果选用滑模台车，综合考虑施工速度以及混凝土养护因素，要求模板具有较大长度，这样才能够适应TBM 掘进施工速度要求，施工难度较大。
如果选用液压钢模台车，要求模板保持固定位置，而同步衬砌台车需运动，因此要求增加后配套长度，此时模板与台架之间的运动形成也比较大，台车设计难度比较高。
1.2 分离式方案分离式施工方案指的是首先进行TBM 掘进施工，然后再进行二次衬砌施工，二者要求平行作业并保持一定的距离，要求衬砌台车的施工效率应与TBM 掘进速度相匹配，结合工程实际情况确定模板的长度以及台车的数量。
在对衬砌台车的结构形式进行设计时，要求综合考虑皮带机、水管、通信电缆、运输车辆等诸多因素，同时还应该注意保持施工材料运输的连续性以及施工现场的排水条件、供电稳定性、照明条件等等。
公路长隧洞TBM岩石隧洞掘进机开挖施工技术分析与探讨
科技信息2008年第27期SCIENCE &TECHNO LO GY INFORMATION ●本文详细阐述了公路长隧洞T BM 掘进机的工作原理,探讨T BM 施工组织的原则,分析其施工组织管理的主要环节,并对T BM 施工进度及影响因素进行分析,为实际工程提供借鉴。
1.TBM 掘进机工作原理TBM 是通过掘进行程和复位行程来完成掘进工作循环的。
在隧洞开挖时,通过刀盘的旋转,盘形滚刀在主推进油缸推力的作用下向前回转滚动成圆,破碎岩石,所开挖的掌子面为同心圆轨迹,断面轮廓线规则,岩面平整。
开挖出来的岩渣由周边式铲斗不断地铲起,通过漏斗和溜槽卸到皮带运输机上,最终装到岩渣车中.岩渣车通过有轨或无轨方式将弃渣运到洞外,卸渣,然后返回洞内;与此同时,另一渣车接替上一渣车的位置,运动到T BM 后配套设备后,承担出渣的任务。
TBM 在完成一个循环作业过程中,主要可以分为两个工作阶段:第一阶段为掘进行程阶段。
此阶段在电动机和主推进缸的作用下,刀盘旋转破岩,切削围岩。
此时,后护盾通过支撑油缸的夹紧装置平稳而牢固地固定在隧洞围岩面上。
后配套设施一系列轨道站台亦在其后固定地停留在洞内。
与此同时,岩渣列车由皮带机装渣,在后盾内侧安装混凝土管片。
在管片衬砌圈的壁后充填豆砾石和回填灌浆。
在掘进的前进行程中,可通过控制油缸的油量来实现TBM 的转向。
第二阶段,复位行程阶段。
当掘进机的大刀盘与前盾向前掘进一个进尺深度后,刀盘暂停工作。
此时,前护盾借助于辅助夹紧装置托住固定在洞壁围岩上,后护盾的夹紧装置松开,并通过支撑在管片上的推力油压缸的反作用力向前推进,主推进油压缸缩回复位。
后配套装置由固定在刀盘支架上的一组特殊牵引油缸向前推进,在后配套装置向前移动时,通过相应的装置,便自动延伸风筒、电缆和水管。
即完成一个循环的破岩、装运岩渣、管片衬砌与回填灌浆,延伸管线等作业工序。
2.TBM 施工组织的原则TBM 施工是以掘进、支护、排运三项工作为基础进行的,它在形式上类似工厂生产,采用定量、定位的流水线式施工方式,在时间、产量、进度、消耗及保障系统之间存在精密关系和组织。
隧道工程tbm技术方案
隧道工程tbm技术方案一、项目概况隧道是一种地下道路工程，是连接两个地点，穿越山脉、水域等地下地形的通道。
在现代城市建设和交通运输中，隧道工程起着重要的作用。
而盾构机（TBM）技术是当今最先进的隧道施工技术之一，其应用范围越来越广泛。
本文将结合实际情况，对某隧道工程中应用TBM技术的技术方案进行详细分析和介绍。
二、隧道工程TBM技术方案1. 项目背景该隧道工程位于某大城市的市区，是连接两个交通要道的重要通道。
由于地表交通拥堵，为了缓解交通压力，项目部决定采用TBM技术进行隧道施工，以便快速、高效地完成工程。
2. 项目技术特点该项目的技术特点主要包括以下几个方面：（1）地质条件复杂：隧道穿越的地质条件较为复杂，包括岩石、砂土、泥岩等多种地层。
（2）隧道长度较长：隧道全长约5公里，需要穿越多个地形。
（3）环保要求高：作为城市重要交通通道，对环境保护要求较高。
3. 技术方案（1）盾构机选型考虑到地质条件复杂、隧道长度较长等因素，决定选择直径6米的大型盾构机进行施工，以保证施工质量和效率。
（2）隧道路线设计根据地质勘察和设计要求，确定了隧道的最佳路线，并进行了全面的设计和布局方案。
（3）施工工艺流程采用封闭式盾构机施工工艺，具体分为切削系统、传输系统、混凝土浇筑系统等多个子系统，确保隧道施工质量。
（4）环保措施在隧道施工中，将采取降尘、降噪、污水处理等多项环保措施，保护周边环境。
（5）安全管理隧道施工过程中，将加强安全管理，严格落实安全生产措施，确保工程施工过程的安全。
三、方案实施1. 前期准备在正式进行隧道施工前，项目部将组织开展各项准备工作，包括设备调试、材料准备、人员培训等。
2. 施工实施根据技术方案，实施TBM盾构机施工工程，确保施工质量和进度。
3. 环境保护在施工过程中，严格执行环保措施，防止施工对环境造成不良影响。
4. 安全管理加强安全管理，定期进行安全检查和隐患排查，确保施工现场的安全。
四、技术方案优势1. 高效快速：TBM技术施工速度快，可以大大节省工期。
隧道掘进机TBM施工技术
隧道掘进机(TBM)施工技术开挖机制开挖岩层所使用的刀具，不是用于开挖软弱土层的锯齿形刀具，而是所谓的滚刀(回转式刀具)。
滚刀以一定的间距安设在刀盘上，掘进时,滚刀向岩层挤压，把岩层压碎，进行开挖。
滚刀滚刀是由回转的刀体和装备有刀具的刀头环构成。
刀头环具有能够更换的结构。
最新的刀头环采用了算盘状的刀圈，材质也改为银铭铝合金钢系。
掘进性能与刀具的性能密切相关。
在高速施工的条件下，开发长寿命,大型化的刀具是极为必要的。
滚刀的构造刀盘构造TBM与在软土中掘进的盾构不同，是以围岩的自稳为前提的。
有各种各样的构造。
但其最主要的是刀盘和支撑靴。
刀头轮廓反力支承靴部TBM推进时所需的反力（推进力、刀盘转矩）。
为提供充分的反力和不损伤隧道壁面，应该加大其接触面积，以减小接地压力。
通常，接地压力取为3.0~5.0MPa o如把上述支承靴称为主支承靴，则还有所谓的以控制震动，控制方向等为目的的各种辅助支承靴。
盾构形TBM支承靴在盾构型TBM中z设有提供推进反力的主支承靴（尾部）和掌子面支承靴（前部）。
主支承靴一般是水平的在左右设置一对,但对大口径的TBM,有时在周边上要设置4〜5个支撑靴。
敞开式TBM支承靴有单支承靴方式和双支承靴方式两种。
单支承靴：是在主梁上左右设一对支承靴。
该支撑靴对应推进时主梁的方位变化。
双支承靴：是前后各有一对支承靴。
前面的支承靴有4个（X形）、2个（I形）、3个（T形）的布置形式。
方向修正：不管支撑靴是何种方式，都应在设置支承靴前进行，但对于单支承靴方式，开挖过程中也能改变方向。
而双支承靴方式，在开挖进程中不能改变方向，受地质变化的影响小，直进性能好。
敞开式TBM支撑靴构造推进部主要使用推进千斤顶，推进按下述动作反复进行。
(1)扩张支撑靴，固定机体在隧道壁上；(2)回转刀盘，开动千斤顶前进；(3)推进一个行程后，缩回支撑靴，把支撑靴移置到前方，返回(1)的状态。
排土方式皮带运输机使用较多、运量大，可实现高速化，有涌水时，排土困难。
TBM长隧洞施工质量控制的关键技术
次 成洞 快速 施工 方法 的重 要技术 支 撑之一 是
管片装配而成 ，双护盾 Ｔ Ｍ掘进 、出渣、管片安 Ｂ 装 、豆砾石充填灌浆等工序平行作业 ，隧洞一次成
型 。其 成 洞 速 度 大 大 快 于 前 者 ，从 而 带 来 了 隧洞
解决好衬砌体 的稳定问题。衬砌体稳定包含初期稳
定 和后期 稳定 两个 方 面 ：一 是在 掘进 的 同时进行 的 预制 管 片环要 保持 稳定 ；二是此 后充 填灌 浆使 衬砌
２ 输水长 隧洞关键技术
２ １ 完 善 Ｔ Ｍ 一次成 洞快速 施 工的 系统 方 法 ． Ｂ 我们 知道 ，按 照 Ｔ Ｍ 刀 盘 上 盘 形 滚 刀破 岩 速 Ｂ
保持围岩 的稳定 ；掘进速度快 ， 以长隧洞升挖最 尤 为突 出 ，通常 情况 下为传 统钻 爆法 的 几倍甚 至更
快 ；断面 成型 好 ，开挖 面平整 ，围岩较好 的条件下
度计算 ，每天可掘进 ４ ８ ｍ，因此 ，掘进并不是 ０～ ０ 成洞速度的制约因素，其关键在于衬砌。预制混凝
土管片的型式多样 ，比较常见的是螺栓紧固连成整
即使不衬砌其糙 率也 可满足水 力学要 求。如果衬 砌 ，可 节省混凝 土量 ；开 挖安 全有 保 障 ，可 避免 和
减少粉 污染等 ；虽然 Ｔ程开始前 购置 Ｔ Ｍ掘进 Ｂ
洞 ４ｋ （ 台 Ｔ Ｍ 对打） ２ｉ 两 ｎ Ｂ ，增 加 到 辽 宁火 伙 房 调
量也达到了引黄工程同类 隧洞 的较好水平 。
水隧洞的 ８ ｋ （ ０ ｉ 多人 几分段施 ＿） ｎ ｌ ，
利 用掘进 机进 行 隧洞开 挖 比常规 钻爆法 具有 突 出的优 点 ：没有爆 破震 动 ，对岩体 扰 动小 ，有利 于
浅谈TBM施工输水长隧洞的关键技术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
溶 岩 、煤层 等复杂 地质 条件 带来 的诸多 困难 ，特 别是
有效解决了长输水隧洞的一系列关键技术问题 ，本文
就这 些 问题进 行 总结 和讨 论 。
修 ，以使其保持 良好状态也极为重要。 Ｔ Ｍ 用 电量 很 大 ，电源 通 常 为 １ Ｖ高 压 。输 Ｂ ０ｋ
２ ２ 长 隧洞 施工 配套 的技 术供 应 系统 ．
域引水工程。引黄工程一 期工程共 开凿 ２ ５条隧洞 ， 总 长约 １２ｋ ６ ｍ。使 用 Ｔ Ｍ 开挖 衬 砌 的 ８条 隧洞 ，总 Ｂ
长 １２ｋ ２ ｍ，其 中长 度 １ ｍ 以 上 的 有 ５条 ，最 长 的 ０ｋ ４． ｍ。先后 采用 了 ６台 双 护盾 式全 断面 岩 石 掘 进 ２８ｋ
隧 洞环 向使 用 ４块六 边 形 预制 混 凝 土 管 片 装 配 而 成 ，
隧洞施 工 中渣料 运输 量 非常 大 。 当采 用单 轨运 输 方 式 时 ，如何设 置错 车 道及 其 调 度 管 理 就 非 常 重 要 。 为 了避免可 能 出 现 的 安全 问 题 ，联接 段 ７ 隧 洞 施 工 采用 了加 长 Ｔ Ｍ 后 配 套 使之 可 以 同时 停 靠 ２列 车 的 Ｂ 方法 ，实 现 了车辆 全程单 轨 运行 。 隧洞运输 的机 车 动力往 往 达数 百千 瓦 ，是计 算 新 风供 应量 的大头 。如 能采 用皮 带机 连续 出渣系统 ，不
通风 对于 地下 工程 施工 非 常重 要 。引黄 工程 长 隧 洞施 工 中 ，通 过 风机 串联 和设 中 间 出 口的方 法使 之 得 到解 决 。在 联 接 段 ７ 隧 洞施 工 中 ，采 用 洞 口 ３台 风 机 串 联 、中 间 加 一 台 接 力 风 机 的 方 法 ，满 足 了 长
TBM在水工隧洞中的应用及施工要点分析
TBM在水工隧洞中的应用及施工要点分析发布时间：2023-02-03T02:58:05.511Z 来源：《中国建设信息化》2022年第9月第18期作者：张龙平[导读] 现阶段社会的发展过程中，出于交通事业的发展需要，隧道的开设已经成为建筑事业发展的重要环节，而在水工隧洞的挖掘环节，由于隧洞的规模一般较大而且很容易受到外界因素的影响，施工难度较大，所以TBM就成为隧洞挖掘的主要设备，可以在保证隧洞挖掘质量的基础上加快作业效率。
张龙平曲靖市阿岗水库工程建设管理局曲靖市655000摘要：现阶段社会的发展过程中，出于交通事业的发展需要，隧道的开设已经成为建筑事业发展的重要环节，而在水工隧洞的挖掘环节，由于隧洞的规模一般较大而且很容易受到外界因素的影响，施工难度较大，所以TBM就成为隧洞挖掘的主要设备，可以在保证隧洞挖掘质量的基础上加快作业效率。
然而TBM使用具有一定的要求，再加上水工隧洞施工环境较为复杂，要想保证工程质量就需要工作人员加强对TBM设备的研究，对其应用以及施工要点进行掌握。
本文就结合云南省曲靖市阿岗水库配套的笔墨小河周边煤矿中水截流外排工程中的大横山隧洞施工，从TBM技术入手，浅谈其在水工隧洞中的应用以及施工要点。
关键词：TBM；水工隧洞；应用优势；施工要点建筑事业的发展过程中，隧洞作为建筑工程的一种，需要穿过山体或者是地面等各种设施，所以施工难度就较大，水工隧洞作为承担给排水等作业的隧洞工程，在现阶段社会建筑事业的发展过程中十分重要，就需要相关人员加强对其施工技术的重视。
TBM是隧道掘进机的英文简称，也是现阶段隧洞作业中常见的设备，能够在保证工程质量的基础上加快作业效率，也就成为水工隧洞的施工选择。
然而实际作业环节，隧道掘进机对于施工环境以及条件有一定的需求，再加上水工隧洞的施工环境较为复杂，所以TBM的应用就还存在一些问题，一定程度上制约施工技术的发挥。
所以实际的作业环节，就需要相关人员加强对水工隧洞施工状况的调查，然后科学合理地将TBM设备应用到施工中，以保证隧道掘进机功能的发挥。
大断面超深竖井与超长TBM隧洞贯通技术
大断面超深竖井与超长TBM隧洞贯通技术摘要：本文主要阐述大断面超深竖井开挖与超长TBM隧洞施工贯通的技术方案，在地质构造复杂情况下，既要保证竖井安全贯通，同时也保证TBM掘进不造成较大影响，制定一套科学、合理、高效的施工技术方案，并得到高效实施。
0 引言随着我国国力不断增强，为解决水资源分配不均匀的情况，我国逐步兴建大规模调水工程。
超长输水隧洞工程，埋深大、地质结构复杂多变，施工空间狭小、工作面少，为保证施工总进度目标实现，需要增加竖井以满足施工工作面和运输通道的需求，从而提高施工工效，破解施工中存在的难度，与此同时，竖井施工也面临较大技术挑战。
在引汉济渭工程（斜井）、滇中引水工程、溪洛渡水电站、锦屏二级水电站、白鹤滩水电站等水利水电工程中，竖井施工都得到了广泛应用。
超大超深竖井开挖施工在水电、煤矿、铁路及公路工程中技术较成熟，随着水利工程项目不断开工建设，超长TBM隧洞和超深竖井相结合施工越来越多，应用将越来越广泛，本文阐述的大断面超深竖井与超长TBM隧洞贯通技术将为后续施工提供参考借鉴。
1.工程简介1.1概述新疆YEGS二期工程KS段单条隧洞全长283.39Km，采用11台TBM开挖掘进211.64Km，隧洞直径7.0m，采用钻爆开挖71.75Km，马蹄形断面6.7*6.69m。
S3-1竖井位于KS隧洞KS256+900桩号处，井口EL.1207.500m，与TBM主洞交点EL.545.066m（HW150圆形拱圈上部高程），竖井底部开挖EL.537.551m，井深EL.669.949m，开挖直径8.6m，净直径7.6m。
TBM掘进已通过竖井约3.0Km。
S3-1竖井纵断面图地质描述：EL.582~EL670m段岩性为片理化凝灰岩，部分岩石呈灰黑色，岩体多为完整，部分岩体受裂隙影响，呈块状，节理多发育，岩芯多顺节理面端开，以倾角60～70°、80～85°为主。
EL.582.5~EL.592m段为断层影响带，岩性为片理化的凝灰岩，部分岩石呈灰黑色，部分岩体受断层影响，较破碎呈块状，裂面粗糙，平直，多见铁锈色，节理多发育，岩体多顺节理面断开，以倾角60～70°为主。
浅谈长大隧道TBM拆卸洞施工技术
浅谈长大隧道TBM拆卸洞施工技术摘要:某长大隧道TBM拆卸洞设在Ⅱ级围岩地段,对拆卸洞分三部四区段开挖完成。
鉴于该隧道特点,本文对的特大断面II类围岩对TBM拆卸洞室施工进行探讨,总结出该工程所采用的成功经验,为今后类似工程提供借鉴及管理成功的实例。
关键词:隧道施工拆卸洞TBM施工隧洞开挖1 工程概况某隧道TBM拆卸洞设在Ⅱ级围岩地段,拆卸洞全长60 m,边墙为直墙,拱部为曲墙,下部开挖宽度为13.1 m,上部最大开挖宽度为16.12 m,开挖总高度为18.81 m。
托梁及下部直墙衬砌采用C30钢筋砼,拱部段衬砌均采用C30素砼。
2 拆卸洞开挖施工技术拆卸洞分三部四区段开挖完成,第一步:到达拆卸洞前15 m施作预留平台,利用现有开挖台架在分界断面处开始向上挑挖,向上挑挖15 m后到达TBM拆卸洞顶部(见图1),之后分三台阶开挖上部Ⅰ、Ⅱ区、Ⅲ区,台阶长度3～5 m,每循环进尺为2.5 m,拱部Ⅰ区采用搭设临时活动支架进行作业,开挖一段支护一段。
水平向前直至挖出上部断面。
第二步:当至TBM端上部Ⅰ、Ⅱ区、Ⅲ区段开挖完成后反向施工钻爆端的上部断面,直至所有上部断面全部开挖成型,上部反向开挖时在台架上可加设临时平台确保台架的高度满足开挖要求。
第三步:最后开挖底部Ⅳ区段。
后段拱部初支:上挑洞顶须进行临时支护措施,根据围岩情况在拱部局部可设φ22砂浆锚杆,锚杆长2.0 m,喷射C25砼,厚度3～5 cm。
拆卸洞初支:托梁上2米范围、以下3 m 范围内边墙锚杆间距0.5×0.5 m,L=4 m,梅花型布置;其余部位锚杆间距1.0×1.0 m,L=3.5 m,梅花型布置,锚杆均采用R32N自进式锚杆并径向注浆,浆液采用水泥浆。
边墙及拱部用C25喷射砼,砼喷射厚度为13～15 cm（见图2）。
TBM拆卸洞出碴采用ZL50C装载机及CAT330挖掘机装碴,斯太尔自卸汽车运输。
3 拆卸洞砼衬砌本工程砼衬砌施工作业顺序采取如下:铺底→下部边墙→托梁→上部直墙段→拱墙段砼。
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超长隧洞TBM施工关键技术分析摘要：我国目前的tbm施工技术无论是设计还是施工方面都正处于形成过程，尚属起步阶段。
本文以“引黄入晋”工程为例, 研究和分析了tbm适用条件、掘进参数确定和隧洞衬砌理论等，同时也对超长深埋岩石隧洞施工中采用tbm技术的一些关键技术进行了介绍,可提供参考和借鉴给其它类似工程。
关键词：超长隧洞tbm施工关键技术
1. tbm工程的建设条件
对tbm进行拟采用施工的各类隧洞工程应根据tbm施工作业的特点,对影响布置tbm的使用寿命、围岩、排水和现场地形等基本条件进行考虑。
若存在富水洞段情况,应逆坡布置tbm、逆坡掘进,防止tbm设备在出现断电现象时被淹没以及其他人身事故；每台tbm 在一般情况下的平均使用寿命约为20-25km，所以对tbm进行使用时,对其掘进长度应该留有余地；若局部洞段存在软土填充情况,应针对性的采取施工措施或预案；应尽量使进出口场地平坦和开阔, 具备对混凝土预制管片厂和生产生活营地进行布置的条件，同时也要满足tbm设备交通、出碴、进料、拆卸、安装的需要；对包括特殊地质和不可抗拒等其他因素进行考虑。
2.tbm施工的若干关键技术分析
2.1 tbm掘进参数
围岩强度和类型决定了tbm的掘进速度，如在引黄入晋工程强
度适中的灰岩洞段,掘进速度可达2.4-3.2 m/h，而在红粘土洞段,其掘进速度最多才达到仅5m/d。
因为tbm掘进时会遇到各种异性特征的岩石,所以掘进参数就呈动态变化。
故而在实际工程中若要采用tbm，就需对tbm的原始掘进纪录和管片类型、出碴性状、围岩特征与该岩石隧洞tbm掘进参数之间的相互关系进行查阅和归纳。
对tbm围岩特征、碴石性状、规范分类、围岩分级等指标的相互对应关系进行逐一的建立。
大致确定在不同围岩条件下tbm的掘进参数,当然在实际中，还要结合tbm对围岩和不同工程的具体反应,进一步完善和细化tbm掘进参数。
2.2 tbm在膨胀岩带的施工技术
tbm施工受膨胀岩的影响主要体现在2方面: 第一, 衬砌管片受膨胀岩不均匀分布,围岩局部偏压、受力大的影响,容易破坏、失稳和变形；第二, tbm护盾和刀具被膨胀岩的缩径效应挤压,严重时会出现“卡钻”现象。
为了最大限度的对隧洞衬砌的受力状况进行改善，应采取圆形隧洞断面。
包括:运行期进行安全监测；对衬砌管片的配筋进行加强；对围岩含水量和施工用水的变化进行控制；开挖中预留变形量；尽早封闭围岩，施工期快速通过等主要施工措施另外，限制施工用水是tbm施工控制的关键,所以应尽量避免施工段长期积水。
2.3 tbm在有害气体和煤层段的施工技术
tbm施工技术主要包括施工操作技术和安全预防技术两个方面。
收回前后支撑, 推进tbm前行可以依靠辅助推力缸来抵住已安装好
的管片环，减少掘进推力,降低刀盘转速,是tbm施工的主要操作技术；①运行期检测洞内水质；②避免突发事件，预防好岩体滑动和塌方以及煤岩粉尘爆炸；③采用防爆设备，对施工期安全用电进行控制和确保；④施工期进行气体含量监测、瓦斯引排和通风。
⑤对岩体完整性和前方煤层含量、成份、分布等，根据前期勘察资料进行分析, 为了防止瓦斯泄漏，必要时要进行超前预注浆堵塞岩石裂隙,这些是主要的安全预防技术。
2.4 tbm在高外水段的施工技术
tbm掘进在高外水洞段进行施工时,由于多方面原因容易造成安全隐患。
因此, 在高外水洞段施工中,主要采取以下施工措施:①在地下水呈股状或线状溢出的洞段,对围岩进行控制排水和固结灌浆，防止生态环境和区域水文地质由于隧洞长期排水而受到不利影响；②地下水在管片接缝处呈线流、滴渗状态溢出时, 为了达到排水减压效果，可以在围岩上通过管片布设排水孔；③为了提高衬砌管片抵抗外水压力的能力，需要对管片接缝的耦合度和管片结构进行改善。
另外，在该洞段施工前,主要采取以下施工措施: ①对洞周孔隙水压力在运行期间实施动态监测以及进行安全监测；②尽量对因大量排水而使得当地的水文生态环境恶化进行避免，排水可设于固结灌浆圈内, 兼顾排水, 以堵水为主降低地下水位。
③施工期间排水减压。
④进行超前探测,探明地下水水质、涌水量、水头等,必要时还要进行超前预注浆堵水。
2.5 tbm在岩溶带的施工技术
溶洞填充物的物理力学性质由于在隧洞通水运行期长期渗水,
可能会恶化, 洞周土体甚至会被掏空，管片衬砌为拼装结构,所以对偏压受力、局部不均匀沉陷、基础沉降等现象较为敏感，整体性差。
因此，通常以适量的超前探测辅助tbm掘进在溶洞发育地段的进行,结合探测到的掌子面前方情况,有针对性的采取施工对策；因无法使得tbm在掘进过程中正常通过无充填物溶洞(空洞),所以就需要采取绕避、架设桥梁、打支洞、回填等主要措施进行预处理。
2.6 tbm在断层带的施工技术
tbm在断层洞段的施工中,应对产状、规模和断层特点的影响进行考虑。
对于走向近乎平行于洞线或宽度较大的断层,应降低tbm
推力和刀盘转速、减少刀具单位时间出碴量和喷水量，快速不停机的通过，若不奏效,采取超前灌浆加固围岩。
对于和隧洞斜交或正交、延伸范围有限的中小断层,需在涌水洞段进行排水。
某些情况下还需使用加强配筋的重型管片衬砌对该洞段进行固结灌浆，因为围岩在断层破碎带超前灌浆后仍会有较大的山体压力,若再有外水作用,围岩的稳定条件就会很差。
另外，在施工中也可结合前期勘察资料,利用工作间隙,适量的进行超前探测和超前预报。
3.结语
我们可以从“引黄入晋”工程对tbm技术的的成功应用中总结出如下结论:对施工方案进行制定时,应坚持“避重就轻，以岩为主”的处理原则；为了对管片的受力条件和管片的拼装效率进行有效的改善和提高，可以采用六边形蜂窝状管片做衬砌,管片之间没有任
何连接件，以马赛克结构型式进行拼装,以球窝面接触为管片纵缝；tbm具有贯通隧洞的精度高、施工安全、支护费用低、效率高、施
工速度快等优点。
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