第8章 TBM施工方法

1、雅礱江錦屏二級(jí)水電站東端1#、2#引水隧洞工程實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)第八章 TBM施工8.1 TBM組裝、調(diào)試、步進(jìn)8.1.1 組裝前準(zhǔn)備8.1.1.1 組裝洞室的結(jié)構(gòu)根據(jù)TBM組裝的要求及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況，TBM主機(jī)組裝洞長(zhǎng)75米，寬17.6米，高25.2米；后配套附屬洞長(zhǎng)90米，寬16.4米，高21.8米。步進(jìn)洞長(zhǎng)217m，前端設(shè)20米的出發(fā)洞，出發(fā)洞采用鋼筋砼襯砌。組裝洞、步進(jìn)洞、出發(fā)洞的位置及具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖81 。其中在組裝洞前部主機(jī)組裝區(qū)域和步進(jìn)洞內(nèi)提前施工TBM步進(jìn)行走需要的混凝土基礎(chǔ)及預(yù)埋的鋼梁。組裝洞室施工見(jiàn)鉆爆法施工部分。8.1.1.2 組裝洞設(shè)備配套本工程TBM的組裝采用洞內(nèi)組

2、裝，TBM進(jìn)場(chǎng)前將完成對(duì)組裝洞室的襯砌支護(hù)和底部硬化并預(yù)埋鋼梁；安裝組裝吊機(jī)；相關(guān)配套風(fēng)、水、電設(shè)施滿足TBM組裝及步進(jìn)的需要。配套設(shè)施具體布置見(jiàn)圖8-1所示。布置一臺(tái)2000kVA箱式變壓器，靠組裝洞室入口左側(cè)布置，作防水處理。三臺(tái)簡(jiǎn)易配電柜分別布置于洞壁兩側(cè)。照明燈具安裝間距為10米，在組裝橋吊兩側(cè)軌道下部另設(shè)照明燈具，間隔20米。以滿足洞內(nèi)組裝照明的要求。主機(jī)組裝洞內(nèi)設(shè)1002、402橋吊各一臺(tái)，橋吊安裝狀態(tài)如圖8-1所示，后配套組裝洞內(nèi)設(shè)40T、20T橋吊各一臺(tái)。設(shè)備組裝時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):圖8-1 橋吊安裝狀態(tài)示意圖(1) 各部件均需在廠內(nèi)組裝試運(yùn)轉(zhuǎn),帶有出廠合格證；(2) 安裝調(diào)試后

3、,大車,小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的車輪與軌道之間不得有啃軌現(xiàn)象；(3) 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí),調(diào)好大車,小車的行走極限位置后（圖中藍(lán)色位置）,將大車限位開關(guān)撞尺和小車行程限位裝置分別固定在合適位置；(4) 現(xiàn)場(chǎng)組裝完成時(shí),應(yīng)分別進(jìn)行空載,靜載,動(dòng)載負(fù)荷和1.25倍超載試驗(yàn)。橋吊安裝過(guò)程：組裝洞內(nèi)安裝的橋吊為TBM洞內(nèi)安裝、拆卸的專用橋機(jī)，由于組裝洞內(nèi)空間狹小，作業(yè)環(huán)境較差，橋吊組件需要在地面拼裝成較大的組件后吊高到洞室上部安裝。由于100t2橋吊和40t2的橋吊組裝過(guò)程基本相同，以下對(duì)100t2的橋吊組裝過(guò)程進(jìn)行介紹，40t2的橋吊的組裝參照進(jìn)行。橋吊的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表8-1，8-2。表8-1 100t2橋吊技術(shù)參數(shù)表

4、起重機(jī)工作級(jí)別A4 小車運(yùn)行速度1.3-13m/min（變頻調(diào)速）額定起重量100t100t整機(jī)重量113t（不含軌道）軌距17.1m大車最大輪壓37.5t起升高度；起升速度15.4m； 4m/min整機(jī)功率約170kW大車運(yùn)行速度1.2-12m/min變頻調(diào)速操作方式地面有線控制小車吊鉤最小距離2.6m橋機(jī)形式雙箱形梁、雙運(yùn)行小車、電動(dòng)電源三相交流、380V、50Hz供電方式電纜滑車表8-2 40t2橋吊技術(shù)參數(shù)表起重機(jī)工作級(jí)別A4小車運(yùn)行速度1.3-13M/MIN（變頻調(diào)速）額定起重量40t40t整機(jī)重量76t（不含軌道）軌距17.1m大車最大輪壓約20t起升高度起升速度15.4m； 4m

5、/min整機(jī)功率約65kW大車運(yùn)行速度1.2-12m/min變頻調(diào)速操作方式地面有線控制小車吊鉤最小距離2.3m橋機(jī)形式雙箱形梁、雙運(yùn)行小車、電動(dòng)電源三相交流、380V、50Hz供電方式電纜滑車橋吊安裝過(guò)程如下：（1）安裝準(zhǔn)備人員準(zhǔn)備：選定具有大件安裝經(jīng)驗(yàn)的人員組成現(xiàn)場(chǎng)安裝隊(duì)伍，配備一名專職安全員。吊點(diǎn)安裝：按照橋吊吊耳板、地錨布置圖的規(guī)定設(shè)置吊點(diǎn)和錨點(diǎn)，并檢查所有吊點(diǎn)的位置和起吊承重能力。并檢查所有吊點(diǎn)之間通行位置，確保安裝鋼絲繩能暢通運(yùn)作。場(chǎng)地、道路：保證吊點(diǎn)下面的場(chǎng)地滿足主梁、端梁的放置和拼裝，留有8t汽車吊作業(yè)位置，并保持汽車運(yùn)輸?shù)缆返臅惩?。工具、機(jī)具準(zhǔn)備：長(zhǎng)臂汽車吊（50t）一臺(tái)；電

6、動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)（JK-2X、容繩量100m）2臺(tái)；滑輪組（HD15-4）3只；滑輪組（HD5-3）4只；水準(zhǔn)儀、起道器、千斤頂、普通工具若干。供電電源安裝在大車懸掛電纜的一側(cè)，為大、小車的臨時(shí)移動(dòng)配置臨時(shí)電纜100m。（2）安裝過(guò)程橋吊的安裝過(guò)程見(jiàn)圖8-2。（3）安裝注意事項(xiàng)大車軌道安裝時(shí)必須保持水平，最大偏差不超過(guò)規(guī)程的規(guī)定。主梁組裝時(shí)安裝的拱度必須符合橋吊參數(shù)的要求。主梁組裝的總成以起吊后最小回轉(zhuǎn)為原則，在組裝洞內(nèi)按照斜向布置方式。小車起吊時(shí)鋼絲繩連接在小車的底部，以減小吊點(diǎn)和小車底部的距離。大車的懸掛電纜軌道在洞壁上焊接時(shí)必須保持軌道的水平，軌道和洞壁之間的距離應(yīng)保證電纜移動(dòng)時(shí)不和洞壁摩擦。主

7、梁之間、端梁和主梁之間的高強(qiáng)度螺栓必須按規(guī)定扭矩?cái)Q緊，并進(jìn)行校核。橋吊安裝完成后，進(jìn)行靜載試驗(yàn)，按照最大載重量的125%進(jìn)行超載試驗(yàn)，檢查橋吊主梁的撓度是否符合要求。8.1.1.3 組裝期間的通風(fēng)TBM掘進(jìn)機(jī)的組裝工作完全在洞內(nèi)完成，組裝時(shí)刀盤焊接、運(yùn)輸車輛等設(shè)備將產(chǎn)生大量煙塵。掘進(jìn)機(jī)組裝的同時(shí)2#引水洞與前端步進(jìn)洞也在進(jìn)行鉆爆施工，產(chǎn)生大量的粉塵，相互之間粉塵污染影響較大，通風(fēng)條件復(fù)雜。圖8-2 橋吊組裝流程圖綜合以上情況,我們將采取壓入式通風(fēng)的方案來(lái)解決組裝期間的通風(fēng)問(wèn)題。在1#支洞口安裝2臺(tái)110KW軸流風(fēng)機(jī)向組裝洞壓入新鮮空氣，污濁空氣通過(guò)步進(jìn)洞、3#橫通道進(jìn)入2#引水洞排入施工支洞。

8、在TBM組裝洞后端及1#橫通道口設(shè)置風(fēng)門，防止污濁空氣進(jìn)入組裝洞。8.1.1.4 TBM的運(yùn)輸（1）TBM的洞外運(yùn)輸TBM及連續(xù)皮帶機(jī)的采購(gòu)由業(yè)主完成，并負(fù)責(zé)將設(shè)備運(yùn)輸至漫水灣轉(zhuǎn)運(yùn)站。我方根據(jù)安裝計(jì)劃負(fù)責(zé)裝卸運(yùn)輸至安裝場(chǎng)地，運(yùn)輸?shù)缆窞闃I(yè)主已修建對(duì)外交通專用公路，具體運(yùn)輸線路為：漫水灣轉(zhuǎn)運(yùn)站專用公路牦牛山隧道錦屏東橋1560平臺(tái)組裝洞。其中超限物件由發(fā)包人委托大件運(yùn)輸公司運(yùn)抵安裝洞由我方負(fù)責(zé)卸車驗(yàn)收。考慮組裝洞空間的限制，TBM主機(jī)的全部部件無(wú)法實(shí)現(xiàn)在組裝洞全部擺放，需要根據(jù)組裝順序確定大件的運(yùn)輸批次。根據(jù)TBM供應(yīng)商計(jì)劃的組裝順序和組裝洞的空間要求，計(jì)劃運(yùn)輸次序如下：第一批：頂護(hù)盾（1）、側(cè)頂

9、護(hù)盾（2）、側(cè)護(hù)盾（2）、主梁中段（1）、主梁后段（1）、鞍架（1）、水平支撐靴（2）、步進(jìn)機(jī)構(gòu)（1）。第二批：刀盤中心塊（2）、刀盤邊塊（4）、機(jī)頭架（1）、前下支撐塊（1）、驅(qū)動(dòng)組件（1）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)（14）、主梁前段（1）。第三批：推進(jìn)油缸（4）、后支撐（1）、水平支撐油缸（2）、主機(jī)施工平臺(tái)結(jié)構(gòu)件（1組）、連接橋結(jié)構(gòu)件（1組）、主機(jī)液壓管線、主機(jī)電纜。第四批：后配套結(jié)構(gòu)件、后配套附屬設(shè)備、連續(xù)皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、皮帶儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)、皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)件。（2） TBM的場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸TBM部件采用無(wú)軌運(yùn)輸?shù)浇M裝洞室。主機(jī)部件直接從漫水灣經(jīng)對(duì)外交通專用公路運(yùn)到組裝洞室進(jìn)行交接卸車并按計(jì)劃擺放各部件，待主機(jī)安裝完畢

10、前后配套從漫水灣轉(zhuǎn)運(yùn)站分批運(yùn)至組裝洞組裝。這樣可以最大限度的避免對(duì)施工場(chǎng)地的占用。運(yùn)輸路線為：小水溝隧道1560平臺(tái)高線公路東引2#支洞（東引1#支洞）1#引水隧洞組裝洞。8.1.1.5 TBM的驗(yàn)收驗(yàn)收以發(fā)包人的驗(yàn)收工作為主，我們將在TBM設(shè)備到場(chǎng)后積極配合發(fā)包人的各項(xiàng)驗(yàn)收工作。驗(yàn)收工作由項(xiàng)目部組織設(shè)備、資料、技術(shù)等部門，根據(jù)工作計(jì)劃配合發(fā)包人相關(guān)部門進(jìn)行開箱檢查和驗(yàn)收，確保TBM設(shè)備部件在運(yùn)輸過(guò)程中無(wú)損壞和缺漏。開箱檢驗(yàn)包括設(shè)備內(nèi)外包裝情況、貨物數(shù)量和規(guī)格、貨物外表質(zhì)量、檢查實(shí)物、技術(shù)資料與裝箱單是否相符，設(shè)備配套是否齊全（包括附件、軟件、專用工具、輔料、備品配件等），設(shè)備外觀有否殘損、銹

11、蝕、變形（必要時(shí)現(xiàn)場(chǎng)拍照），檢驗(yàn)完成后有關(guān)各方在開箱檢驗(yàn)單會(huì)簽。檢驗(yàn)驗(yàn)收過(guò)程同時(shí)進(jìn)行TBM配套技術(shù)資料的驗(yàn)收。配合發(fā)包人完成資料的歸檔，并征求發(fā)包人意見(jiàn)根據(jù)施工需要保留必要的份數(shù)于投標(biāo)人TBM技術(shù)室存檔。8.1.1.6 部件在組裝洞室的擺放考慮到主機(jī)超限部件的卸車及主機(jī)組裝的需要，部分主機(jī)大件將直接從漫水灣轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)至組裝洞室卸車。具體擺放見(jiàn)附圖8-2所示。8.1.1.7 組裝人員配備根據(jù)招標(biāo)文件的要求，TBM組裝由設(shè)備供應(yīng)商提供技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，我們提供勞力支持，將針對(duì)TBM組裝的特點(diǎn)按照3班作業(yè)的模式，組織專業(yè)技術(shù)人員和相應(yīng)專業(yè)的專業(yè)人員進(jìn)行如下配置。見(jiàn)表8-3。表8-3 TBM組裝人員計(jì)劃

12、表班組人員配備備注技術(shù)組專家人數(shù)：5人機(jī)械組技術(shù)人員：6人3班作業(yè)技術(shù)工人：30人液壓組技術(shù)人員：8人3班作業(yè)技術(shù)工人：25人電氣組技術(shù)人員：8人3班作業(yè)技術(shù)工人：25人保障組45人其中總調(diào)度1名，調(diào)度3名、司機(jī)若干安全員4人3班作業(yè)合計(jì)156人8.1.1.8 組裝工作組織掘進(jìn)機(jī)的組裝完全在組裝洞中進(jìn)行，我們將根據(jù)TBM供應(yīng)商的人員安排及工作時(shí)間安排組織組裝工作，采用二班作業(yè)制。除供應(yīng)商在現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)項(xiàng)目外，安排一些非關(guān)鍵項(xiàng)目不在供應(yīng)商的工作時(shí)間內(nèi)由自己獨(dú)立完成，以加快組裝進(jìn)度同時(shí)保證關(guān)鍵項(xiàng)目有TBM供應(yīng)商的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)確保組裝質(zhì)量。8.1.1.9 組裝設(shè)備配備表TBM的組裝完全在組裝洞內(nèi)進(jìn)行，組裝時(shí)

13、主要將配備設(shè)備如表8-4。表8-4 TBM組裝主要設(shè)備計(jì)劃表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注1橋吊100t21臺(tái)2橋吊40t21臺(tái)3橋吊40t1臺(tái)4橋吊20t1臺(tái)5各類吊具若干導(dǎo)鏈、吊帶、鋼絲繩等6架空支架15米4個(gè)可伸縮懸臂式7叉車6噸2臺(tái)全地形8叉車標(biāo)準(zhǔn)2臺(tái)9變壓器2000KVA1臺(tái)組合變電站10空壓機(jī)0G08F11F1臺(tái)包括配套設(shè)備11電焊機(jī)BX1-4002臺(tái)12電焊機(jī)SMAW焊機(jī)2臺(tái)13氣體切割機(jī)2臺(tái)切嘴尺寸0-6#14升降臺(tái)14米4個(gè)15壓管機(jī)1套包括配套切割設(shè)備16液壓扭矩扳手1套包括動(dòng)力站、各類套頭17空氣沖擊扳手1套包括全套驅(qū)動(dòng)頭18各類打磨機(jī)若干19通用工具5套20水泵50YW2

14、0-74套包括配套水管21臨時(shí)通訊設(shè)備無(wú)線對(duì)講機(jī)4套22臨時(shí)液壓泵站45kW18.1.1.10 組裝要求（1）制定詳細(xì)、可行的主機(jī)、后配套、連續(xù)皮帶機(jī)的安裝計(jì)劃。（2）組裝前對(duì)各元件進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)識(shí)。（3）提前做好技術(shù)培訓(xùn)，使參加組裝人員了解TBM的結(jié)構(gòu)性能。（4）組裝時(shí)與外方人員緊密配合，做好專職翻譯人員配備。（5）制定合理的組裝材料、機(jī)具、配件計(jì)劃。（6）嚴(yán)格控制組裝質(zhì)量，做好組裝記錄。（7）設(shè)置專職的質(zhì)量控制組和安全控制組，全程監(jiān)控TBM的組裝工作。8.1.2 TBM的組裝、調(diào)試8.1.2.1 設(shè)備組裝流程TBM的組裝主要分為主機(jī)的組裝、皮帶連接橋的安裝、后配套的安裝、連續(xù)皮帶機(jī)的安裝。其

15、中主機(jī)大件由汽車直接運(yùn)至組裝洞，后配套、連續(xù)皮帶機(jī)經(jīng)漫水灣轉(zhuǎn)運(yùn)站分批運(yùn)到組裝洞組裝。主機(jī)組裝完成前將后配套運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。后配套與主機(jī)漸向變段步進(jìn)后開始皮帶機(jī)安裝平臺(tái)及皮帶機(jī)終端的安裝。皮帶機(jī)終端與移動(dòng)尾端完成連接后掘進(jìn)機(jī)開始正式步進(jìn)。組裝步驟見(jiàn)圖8-3。主機(jī)部件進(jìn)場(chǎng)、驗(yàn)收主機(jī)組裝后配套驗(yàn)收、運(yùn)輸主機(jī)的調(diào)試主機(jī)步進(jìn)前移組裝洞軌道鋪設(shè)連接橋與1#臺(tái)車安裝前移后配套安裝TBM整機(jī)步進(jìn)皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)安裝、調(diào)試 皮帶安裝TBM步進(jìn)到出發(fā)洞香蕉皮帶機(jī)安裝圖8-3 TBM組裝步驟圖8.1.2.2 主機(jī)的組裝TBM主機(jī)大件直接在組裝洞內(nèi)卸車驗(yàn)收，組裝由我方人員在設(shè)備供應(yīng)廠商的專業(yè)人員的指導(dǎo)下完成。主要部件采用無(wú)軌運(yùn)輸

16、至組裝洞，洞內(nèi)提前預(yù)埋TBM步進(jìn)軌道，部件在軌道上進(jìn)行安裝。組裝部件可分為刀盤中心塊、刀盤邊塊、豎直下支撐、機(jī)頭架、主軸承及密封、主梁前段、主梁中段、主梁后段、鞍架、撐靴、推進(jìn)缸、后支撐總成驅(qū)動(dòng)總成和各類護(hù)盾、步進(jìn)機(jī)構(gòu)等部分。組裝步驟為：（1）將豎直下支撐放置在組裝區(qū)域前端。（2）將機(jī)頭架水平放置在底板上，將主軸承安放在機(jī)頭架上，連接后將其豎直放在下支撐上。（3）將主梁前端安裝到機(jī)頭架上，受料斗和皮帶機(jī)架安裝于機(jī)頭架內(nèi)部。（4）安裝支撐鞍架總成到主梁后端，安裝上支撐油缸到支撐鞍架上。（5）安裝上支撐油缸、推進(jìn)缸和撐靴到支撐鞍架，同時(shí)安裝后支撐總成。（6）安裝主驅(qū)動(dòng)總成和側(cè)支撐到機(jī)頭架上。（7）

17、將兩塊中心刀盤安裝在一起并豎直放置，與四個(gè)外圍塊共同方在安裝區(qū)域前端。（8）將拼好的兩片中心刀盤安裝到機(jī)頭架上。（9）將步進(jìn)機(jī)構(gòu)沿軌道推到安裝位置并安裝到位。（10）安裝環(huán)形支架、鉆機(jī)、超前鉆、梯子、脂潤(rùn)滑泵站系統(tǒng)等附屬設(shè)施。（11）將刀盤邊塊與中心刀盤連接，安裝頂支撐和側(cè)支撐。（12）主機(jī)皮帶機(jī)安裝。主機(jī)組裝具體流程見(jiàn)附圖8-3所示。8.1.2.3 后配套的組裝受到現(xiàn)場(chǎng)存放場(chǎng)地和組裝場(chǎng)地的限制，后配套組件到達(dá)漫水灣轉(zhuǎn)運(yùn)站經(jīng)驗(yàn)收和標(biāo)識(shí)后，暫時(shí)存放于轉(zhuǎn)運(yùn)站；在主機(jī)組裝即將完成前，分批按計(jì)劃運(yùn)往組裝洞室組裝。主機(jī)步進(jìn)離開組裝洞后，后配套系統(tǒng)可按連接橋、1#臺(tái)車至斜坡尾段的順序進(jìn)行組裝，并依次與整機(jī)

18、連接。組裝洞內(nèi)后配套組裝區(qū)域長(zhǎng)90m，墊碴并鋪設(shè)軌道，后配套在軌道上安裝，隨主機(jī)向前步進(jìn)。為了組裝軌道與2#支洞軌道平緩連接，軌道設(shè)1坡度。8.1.2.4 連續(xù)皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置布置皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置安裝在組裝洞室，為了施工運(yùn)輸?shù)男枰?，在組裝洞漸變段逐漸抬升皮帶。組裝洞中設(shè)皮帶終端安裝平臺(tái)，依次將皮帶存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)、張緊機(jī)構(gòu)及泵站、硫化平臺(tái)、皮帶卷筒、主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在平臺(tái)上，總長(zhǎng)度約100米。在平臺(tái)一側(cè)設(shè)有行走平臺(tái)，驅(qū)動(dòng)裝置連接向東引2#支洞的轉(zhuǎn)渣皮帶機(jī)。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)附圖8-4。 8.1.2.5 連續(xù)皮帶機(jī)組裝當(dāng)TBM后配套完成安裝向步進(jìn)洞室步進(jìn)時(shí)，在組裝洞室澆筑一個(gè)連續(xù)皮帶機(jī)安裝平臺(tái)，將皮帶存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)、張緊機(jī)

19、構(gòu)、硫化平臺(tái)、主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等設(shè)備安裝于平臺(tái)上并逐項(xiàng)調(diào)試。在掘進(jìn)機(jī)完全離開組裝洞室后，安裝后部的皮帶支架及配套滾輪，待皮帶機(jī)終端全部安裝完成后將終端與后配套處移動(dòng)尾端連接。具體流程如圖8-4。澆筑皮帶機(jī)平臺(tái)皮帶機(jī)終端的安裝皮帶的硫化、存儲(chǔ)安裝隧洞皮帶支架安裝轉(zhuǎn)渣皮帶機(jī)皮帶安裝、硫化連接圖8-4 連續(xù)皮帶組裝流程8.1.2.6 TBM掘進(jìn)機(jī)的調(diào)試TBM整機(jī)組裝完成后，需要對(duì)掘進(jìn)機(jī)各個(gè)系統(tǒng)及整機(jī)進(jìn)行調(diào)試，以確保整機(jī)在無(wú)負(fù)載的情況下正常運(yùn)行。調(diào)試過(guò)程可先分系統(tǒng)進(jìn)行，再對(duì)整機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中應(yīng)詳細(xì)記錄各系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)分析解決。掘進(jìn)機(jī)的分系統(tǒng)可分為液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及機(jī)械結(jié)構(gòu)件等

20、。調(diào)試流程如圖8-5。電氣系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)試內(nèi)容可分為：電路檢查、分項(xiàng)用電設(shè)備空載檢查、分項(xiàng)用電設(shè)備加載時(shí)的檢查、各設(shè)備急停按鈕的檢查、控制系統(tǒng)的檢查等；液壓系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)試內(nèi)容可分為：空載和加載時(shí)泵和液壓管路的調(diào)試、加載時(shí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況。步進(jìn)系統(tǒng)的調(diào)試在主機(jī)安裝完成后就進(jìn)行，主要分為：液壓泵站負(fù)載運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)和步進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)情況。其余各分系統(tǒng)調(diào)試根據(jù)組裝和步進(jìn)程序組織實(shí)施。各系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況正常后再進(jìn)行整機(jī)的空載調(diào)試。8.1.2.7 連續(xù)皮帶機(jī)的調(diào)試連續(xù)皮帶機(jī)負(fù)責(zé)為TBM隧道施工出渣，主要由皮帶存儲(chǔ)系統(tǒng)、主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、皮帶張緊系統(tǒng)、皮帶、和各類托滾等部件組成。連續(xù)皮帶機(jī)的調(diào)試先進(jìn)行單項(xiàng)系統(tǒng)的調(diào)試再

21、進(jìn)行整機(jī)的調(diào)試。圖8-5 TBM調(diào)試流程圖單項(xiàng)系統(tǒng)的調(diào)試主要分為：（1）主驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)試，電機(jī)的啟動(dòng)運(yùn)行調(diào)試；（2）張緊裝置的調(diào)試，電動(dòng)張緊裝置的試運(yùn)行及輔助液壓系統(tǒng)的調(diào)試；（3）各從動(dòng)滾和各類托滾的調(diào)試，對(duì)于可手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的托滾應(yīng)手動(dòng)逐一檢查；（4）刮渣器、刮渣板的調(diào)試，刮渣器應(yīng)與皮帶表面緊密貼合；（5）檢查各注脂口是否已注脂；（6）移動(dòng)尾部的調(diào)試檢查，潤(rùn)滑管路的運(yùn)行情況，防護(hù)罩安裝是否干涉；整機(jī)的調(diào)試主要是檢查皮帶機(jī)系統(tǒng)控制系統(tǒng)運(yùn)行情況，皮帶機(jī)是否接觸皮帶架，皮帶是否有跑偏現(xiàn)象，各皮帶滾處有無(wú)噪音或過(guò)熱現(xiàn)象；整機(jī)調(diào)試是過(guò)程中，應(yīng)派專門技術(shù)人員負(fù)責(zé)詳細(xì)記錄各系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，作為今后的掘進(jìn)參考依據(jù)

22、。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)記錄、分析解決。8.1.3 TBM的步進(jìn)8.1.3.1 步進(jìn)前的準(zhǔn)備工作（1）對(duì)后配套組裝時(shí)的步進(jìn)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，制定詳細(xì)可行的步進(jìn)計(jì)劃；（2）步進(jìn)前對(duì)軌道的安裝就位情況進(jìn)行檢查，防止其發(fā)生損壞或變形，如有變形情況的發(fā)生應(yīng)立即修復(fù)；（3）對(duì)軌道的標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量檢查；利用輔助泵站校驗(yàn)步進(jìn)機(jī)構(gòu)的狀態(tài)；（4）必要時(shí)對(duì)TBM步進(jìn)時(shí)可能發(fā)生干涉的區(qū)域進(jìn)行修復(fù)。（5）配備專職安全員負(fù)責(zé)步進(jìn)階段的安全工作。8.1.3.2步進(jìn)機(jī)構(gòu)本 TBM掘進(jìn)機(jī)采用預(yù)埋鋼梁進(jìn)行步進(jìn)，步進(jìn)洞長(zhǎng)度為197米，坡度為0。最終進(jìn)入長(zhǎng)度為20米全斷面鋼筋砼襯砌的出發(fā)洞室。整個(gè)步進(jìn)過(guò)程處于平坡段。8.1.3.3步進(jìn)至出發(fā)洞出發(fā)

23、洞為直徑12.5米的圓形結(jié)構(gòu)，鋼筋砼襯砌后滿足TBM水平支撐靴支撐要求，下部預(yù)埋鋼軌。TBM步進(jìn)至出發(fā)洞后，用撐靴撐緊兩側(cè)洞壁，撐靴與豎直下支撐共同將機(jī)器撐起，步進(jìn)機(jī)構(gòu)被拆去并從組裝洞中運(yùn)出。利用自身導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)掘進(jìn)機(jī)重新定位，為試掘進(jìn)做好準(zhǔn)備。TBM步進(jìn)到出發(fā)洞后的狀態(tài)入圖8-6所示。8.2 TBM（掘進(jìn)）開挖方法說(shuō)明8.2.1 試掘進(jìn)8.2.1.1 試掘進(jìn)組織圖8-6 TBM主機(jī)進(jìn)入出發(fā)洞狀態(tài)示意圖TBM掘進(jìn)機(jī)組裝完成步進(jìn)進(jìn)入出發(fā)洞后，拆除步進(jìn)裝置開始試掘進(jìn)施工。試掘進(jìn)長(zhǎng)度為2km，前1km由TBM供貨商示范操作并負(fù)責(zé)對(duì)承包人完成培訓(xùn)；試掘進(jìn)后1km由承包人負(fù)責(zé)操作，TBM供貨商負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)

24、。針對(duì)發(fā)包人的安排，項(xiàng)目部將根據(jù)將來(lái)正常施工的工班組織配備人員，在前1kmTBM供貨商示范操作時(shí)TBM技術(shù)人員和操作人員和供貨商進(jìn)行充分的學(xué)習(xí)。同時(shí)完成正常的輔助作業(yè)，包括錨桿、噴射混凝土、軌道和軌枕的施工。后1km施工時(shí)TBM技術(shù)人員和操作人員進(jìn)行獨(dú)立操作時(shí)，必須按照供貨商指定的操作程序進(jìn)行施工，以保證設(shè)備的正常投入運(yùn)行。8.2.1.2 試掘進(jìn)的目的試掘進(jìn)段主要檢驗(yàn)TBM掘進(jìn)機(jī)和連續(xù)皮帶機(jī)的協(xié)調(diào)情況、液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)和輔助設(shè)備的工作情況，完成對(duì)設(shè)備進(jìn)行磨合。試掘進(jìn)期間為配合發(fā)包人對(duì)設(shè)備的驗(yàn)收工作，將根據(jù)發(fā)包人的要求完成對(duì)各個(gè)單項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行功能測(cè)試。并通過(guò)對(duì)各設(shè)備系統(tǒng)作進(jìn)一步的調(diào)整，使其達(dá)到最

25、佳狀態(tài)，具備正式快速掘進(jìn)的能力。通過(guò)TBM試掘進(jìn)段的施工，使操作人員熟悉TBM各項(xiàng)設(shè)備的性能，總結(jié)出使用本型號(hào)TBM的成功經(jīng)驗(yàn)以及在引水隧洞地質(zhì)條件下TBM掘進(jìn)參數(shù)的選擇及控制措施。8.2.2 開挖施工8.2.2.1 破巖原理在完整、密實(shí)、均一的巖石中，刀具的刀刃在巨大推力的作用下切入巖體，形成割痕。刀刃頂部的巖石在巨大壓力下急劇壓縮，隨刀盤的回轉(zhuǎn)和滾刀的滾動(dòng)，這部分巖石首先破碎成粉狀，積聚在刀刃頂部范圍內(nèi)形成粉核區(qū)。刀刃切入巖石和刀刃的兩側(cè)劈入巖體，在巖石結(jié)合力最薄弱的位置產(chǎn)生多處微裂痕。隨著滾刀切入巖石深度的加大，微裂紋逐漸擴(kuò)展為顯裂紋。當(dāng)顯裂紋和相鄰刀具作用產(chǎn)生的顯裂紋交匯或顯裂紋發(fā)展到

26、巖石表面時(shí)，就形成了巖石斷裂體和一些碎裂體。巖石斷裂體一般呈：厚度：貫入度mm；寬度：a（刀間距）b（刀刃寬度）；長(zhǎng)度：L刀間距；裂紋角：1830見(jiàn)圖8-7。圖8-7 刀具破巖機(jī)理示意圖8.2.2.2 開挖施工8.2.2.2.1 施工組織本工程TBM施工采取三班制，兩班掘進(jìn)一班整備，掘進(jìn)工班每班工作9小時(shí)，整備工班工作6小時(shí)，每天上午8：00-14：00整備。工班配備主要人員見(jiàn)表8-5。表8-5 TBM施工人員配置工班工種人數(shù)(人)掘進(jìn)一班工班長(zhǎng)1TBM司機(jī)1機(jī)械工程師1電器工程師1土木工程師1測(cè)量工1刀具組3錨桿組7噴射混凝土組6底部清渣、軌枕、軌道鋪設(shè)組7風(fēng)水及供給保證組3連續(xù)皮帶機(jī)組4排

27、水組4人員小計(jì)40掘進(jìn)二班同掘進(jìn)一班40整備工班工班長(zhǎng)1TBM司機(jī)1機(jī)械工程師2電器工程師2土木工程師1測(cè)量工程師1刀具組8土木組6連續(xù)皮帶機(jī)組8運(yùn)輸組8機(jī)械保養(yǎng)修理組8電器維護(hù)組4人員小計(jì)52合 計(jì)1328.2.2.2.2 施工準(zhǔn)備（1）接通隧洞內(nèi)的照明。（2）接通TBM主機(jī)變壓器的電源，使變壓器投入使用。待變壓器工作平穩(wěn)后，接通二次側(cè)的電源輸出開關(guān)，檢查TBM所需的各種電壓，并接通TBM及后配套上的照明系統(tǒng)（此項(xiàng)工作在初始掘進(jìn)施工時(shí)進(jìn)行，除高壓電纜接續(xù)施工外，一般保持TBM變壓器連續(xù)工作）。同時(shí)檢查TBM上的漏電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確定接地的絕緣值可以滿足各個(gè)設(shè)備的工作要求。（3）檢查氣體、火災(zāi)監(jiān)測(cè)

28、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)、結(jié)果。確定TBM可以進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。確認(rèn)所有燈光、聲音指示元件工作正常。所有調(diào)速旋鈕均在零位。（4）檢查液壓系統(tǒng)的液壓油油位、潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑油位，如有必要馬上添加油料。確認(rèn)給水、通風(fēng)正常。（5）接通TBM的控制電源，啟動(dòng)液壓動(dòng)力站、通風(fēng)機(jī)、TBM自身的給水（加壓）水泵。根據(jù)施工條件，確定是否啟動(dòng)排水水泵。（6）確定連續(xù)皮帶機(jī)、風(fēng)、水、電管線延伸等各種輔助施工進(jìn)入掘進(jìn)工況。（7）檢查測(cè)量導(dǎo)向的儀器工作正常，并提供正確的位置參數(shù)和導(dǎo)向參數(shù)。根據(jù)測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)提供的TBM的位置參數(shù)，調(diào)整TBM的姿態(tài)，確保方向偏差（水平、垂直、圓周）在允許誤差范圍內(nèi)，撐緊水平支撐靴達(dá)到滿足掘進(jìn)需要的壓力。

29、8.2.2.2.3 掘進(jìn)作業(yè)（1）TBM在掘進(jìn)施工過(guò)程中，需根據(jù)工程地質(zhì)圖紙、石渣情況、上一循環(huán)掘進(jìn)參數(shù)、鄰近超前隧洞的地質(zhì)情況等，對(duì)掌子面圍巖狀態(tài)作出準(zhǔn)確判斷，據(jù)此選擇相應(yīng)的掘進(jìn)模式及掘進(jìn)參數(shù)。如有必要，可采用超前地質(zhì)探測(cè)，進(jìn)一步確定前方圍巖狀態(tài)。本TBM配備的超前鉆孔探測(cè)裝置以及采用的可隨開挖進(jìn)行預(yù)報(bào)的BEAM超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)，可預(yù)測(cè)前方150m范圍內(nèi)圍巖地質(zhì)情況。為保證超前預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，施工中初步考慮每次超前預(yù)報(bào)實(shí)施50100m的距離。（2）選擇掘進(jìn)參數(shù)。根據(jù)判定的掌子面的圍巖狀態(tài)，選擇推力、撐靴壓力、刀盤轉(zhuǎn)速等掘進(jìn)參數(shù)。掘進(jìn)過(guò)程中結(jié)合實(shí)際掘進(jìn)參數(shù)的變化判斷圍巖的變化，適時(shí)適當(dāng)調(diào)整，同時(shí)結(jié)合

30、我單位使用TBM的施工經(jīng)驗(yàn)使掘進(jìn)參數(shù)與圍巖狀況的最佳匹配。（3）順序啟動(dòng)洞內(nèi)連續(xù)皮帶機(jī)、皮帶連接橋皮帶機(jī)、主機(jī)皮帶機(jī)，并確定其運(yùn)轉(zhuǎn)正常；順序啟動(dòng)刀盤變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)；啟動(dòng)主軸承的油潤(rùn)滑系統(tǒng)、各個(gè)相對(duì)移動(dòng)部位的潤(rùn)滑系統(tǒng)。啟動(dòng)掘進(jìn)機(jī)各個(gè)部位的聲電報(bào)警系統(tǒng)，提示進(jìn)入工作狀態(tài)。（4）空載啟動(dòng)刀盤，啟動(dòng)除塵風(fēng)機(jī)，水平支撐撐緊，收起后支撐。（5）慢速推進(jìn)刀盤靠緊掌子面，確定刀盤已經(jīng)靠緊掌子面后選擇合適的推進(jìn)速度、刀盤轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。在刀盤和巖石表面接觸之前啟動(dòng)刀盤噴水系統(tǒng)對(duì)巖石噴水。（6）操作人員在控制室時(shí)刻監(jiān)控TBM掘進(jìn)時(shí)各種參數(shù)的變化、石渣狀態(tài)等。掘進(jìn)時(shí)根據(jù)TBM的設(shè)備掘進(jìn)參數(shù)和預(yù)計(jì)的前方圍巖的情況選擇

31、適當(dāng)?shù)木蜻M(jìn)參數(shù)，包括刀盤轉(zhuǎn)速、推進(jìn)力、變頻電機(jī)頻率、推進(jìn)速度、皮帶機(jī)轉(zhuǎn)速等。并根據(jù)圍巖的狀況變化及時(shí)的進(jìn)行調(diào)整。專職安全員進(jìn)行各設(shè)備的運(yùn)行檢查，保證設(shè)備運(yùn)行安全。（7）換步、調(diào)向。掘進(jìn)行程完成之后，停止推進(jìn)并將刀盤后退約35cm、停止刀盤旋轉(zhuǎn)，伸出后支撐撐緊洞壁，收回水平撐靴油缸使支撐靴板離開洞壁，收縮推進(jìn)油缸將水平支撐向前移動(dòng)一個(gè)行程。撐靴再次撐緊洞壁，利用連接橋和后配套連接油缸拖拉后配套到位，進(jìn)行換步，重復(fù)掘進(jìn)準(zhǔn)備工作，開始下一掘進(jìn)行程。本標(biāo)段采用的TBM調(diào)向過(guò)程可以在換步完成后利用水平撐靴支撐洞壁進(jìn)行調(diào)整，也可以在掘進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行微小的調(diào)整。TBM主司機(jī)應(yīng)該在換步過(guò)程中，根據(jù)測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)所

32、顯示的上一循環(huán)結(jié)束時(shí)TBM的方位，本掘進(jìn)循環(huán)調(diào)向參考值調(diào)整TBM的姿態(tài)，確保掘進(jìn)方向控制在允許的范圍之內(nèi)。如有必要，可以適時(shí)在掘進(jìn)施工過(guò)程中進(jìn)行調(diào)整。掘進(jìn)機(jī)施工流程如圖8-8。是否超前地質(zhì)預(yù)報(bào)進(jìn)入下一掘進(jìn)循環(huán)超前預(yù)報(bào)范圍內(nèi)軌枕鋼梁鋪設(shè)換步、調(diào)向不良地質(zhì)地段超前處理掘 進(jìn)初期支護(hù)連續(xù)皮帶機(jī)出渣（隧洞底部清渣）超出超前預(yù)報(bào)范圍是否實(shí)施超前處理措施圖8-8掘進(jìn)施工流程圖8.2.3 隧洞軸線控制TBM施工采用PPS自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)對(duì)隧洞軸線進(jìn)行跟蹤控制，TBM操作人員工根據(jù)導(dǎo)向系統(tǒng)數(shù)據(jù)和指導(dǎo)調(diào)向措施及時(shí)調(diào)整TBM的掘進(jìn)方向，因此TBM施工的軸線控制主要是對(duì)導(dǎo)向系統(tǒng)的控制、使用。TBM換步流程如附圖8-5所

33、示。8.2.3.1 影響導(dǎo)向系統(tǒng)正常工作的因素（1）灰塵：若洞內(nèi)灰塵太大，導(dǎo)致固定全站儀無(wú)法前（后視）視到目標(biāo)棱鏡（定向棱鏡），使系統(tǒng)無(wú)法正常工作。（2）水霧氣：由于本標(biāo)段掘進(jìn)洞段地下水豐富，可能出現(xiàn)高壓噴射水流，會(huì)在目標(biāo)棱鏡和全站儀之間形成水霧，將導(dǎo)致無(wú)法前視到棱鏡內(nèi)的照準(zhǔn)目標(biāo)，使系統(tǒng)無(wú)法正常工作。（3）TBM設(shè)備阻擋全站儀通視到目標(biāo)棱鏡。（4）洞內(nèi)照明不能滿足條件全站儀無(wú)法測(cè)量和定向。（5）導(dǎo)向系統(tǒng)出現(xiàn)線路故障、全站儀故障等會(huì)造成系統(tǒng)無(wú)法正常工作。8.2.3.2 測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)的管理（1）工程技術(shù)人員在施工過(guò)程中應(yīng)及時(shí)了解系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對(duì)操作室內(nèi)導(dǎo)向顯示屏上出現(xiàn)的任何參數(shù)和顯示問(wèn)題及時(shí)解決

34、。在掘進(jìn)過(guò)程中做好對(duì)馬達(dá)棱鏡、全站儀和后視棱鏡的防護(hù)。（2）掘進(jìn)過(guò)程中做好掘進(jìn)偏差的詳細(xì)記錄，以備核查、分析。8.2.3.3 掘進(jìn)方向的控制操作人員熟練掌握掘進(jìn)機(jī)換步調(diào)向技術(shù)，對(duì)調(diào)向工作以超前預(yù)判、提前實(shí)施調(diào)向的原則進(jìn)行。必須根據(jù)技術(shù)要求嚴(yán)格控制調(diào)向幅度，避免對(duì)刀盤邊緣的刀具和出渣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生大的沖擊，造成刀具和出渣機(jī)構(gòu)的損傷。掘進(jìn)過(guò)程中時(shí)刻注意刀盤推力狀態(tài)，了解出渣情況，綜合實(shí)際情況正確選擇掘進(jìn)模式、掘進(jìn)速度等掘進(jìn)參數(shù)，并在掘進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)調(diào)向，完全掌握對(duì)掘進(jìn)方向的控制，將掘進(jìn)方向控制在水平和豎向分別為設(shè)計(jì)軸線的100 mm；60 mm之內(nèi)。8.2.4 不同圍巖類別TBM施工參數(shù)的選定8.2.4.

35、1 節(jié)理不發(fā)育的類、類圍巖引水隧洞沿線類、類中厚層中細(xì)粒砂巖（T3）、類中厚層大理巖（T2y5）段圍巖單軸抗壓強(qiáng)度較高，分別達(dá)到104-152Mpa、98-139Mpa，節(jié)理不發(fā)育、不易破碎，在此類圍巖施工中對(duì)TBM的推力的要求為主要要求，首先要保證推力滿足破巖的要求，若選擇推力小則掘進(jìn)推進(jìn)速度太低，將會(huì)出現(xiàn)刀圈磨損量很大，而掘進(jìn)開挖效率不高的效果；如果采用較大推力以獲得較高掘進(jìn)速度，刀具的承載推力較大，可能會(huì)造成刀具的超負(fù)荷，產(chǎn)生軸承漏油或刀圈偏磨現(xiàn)象，因此，必須選擇合理的掘進(jìn)參數(shù)。根據(jù)TBM的設(shè)備參數(shù)選擇電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行掘進(jìn)，正常推力和掘進(jìn)速度選擇TBM全速的3550左右。施工過(guò)程中應(yīng)

36、根據(jù)需要對(duì)刀具擇機(jī)檢查。及時(shí)更換磨損刀具，以保證TBM施工的速度發(fā)揮。8.2.4.2 節(jié)理發(fā)育的類、類圍巖引水隧洞中雜谷腦組大理巖（T2z）、條帶狀云母大理巖（T2y4）、 互層狀砂巖、板巖（T3）、泥質(zhì)灰?guī)r（T2y6）洞段，圍巖抗壓強(qiáng)度中等一般在60-90Mpa，破巖需要的掘進(jìn)推力較小，此時(shí)對(duì)TBM的主要要求為破巖扭矩的需要，施工應(yīng)以刀盤的扭矩作為主要參數(shù)，隨時(shí)根據(jù)扭矩的需要選擇合適的推進(jìn)速度，并密切觀察扭矩變化，調(diào)整最佳掘進(jìn)參數(shù)。8.2.4.3 節(jié)理發(fā)育且硬度變化較大的類圍巖類圍巖段包括板巖（T3）、綠泥石片巖（T1），該段圍巖分布不均勻，軟硬度變化大，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的振動(dòng)，所以推力和扭矩

37、的變化范圍大，應(yīng)采用手動(dòng)控制模式，及時(shí)根據(jù)觀察到的圍巖變化和TBM設(shè)備的參數(shù)變化及時(shí)調(diào)整刀盤的轉(zhuǎn)數(shù)和推進(jìn)速度。若刀盤扭矩的變化很大，觀察渣料有不規(guī)則的塊體出現(xiàn)，可將刀盤轉(zhuǎn)速換成低速，并相應(yīng)降低推進(jìn)速度，待振動(dòng)減少并恢復(fù)正常后，再將刀盤轉(zhuǎn)換到高速掘進(jìn)。當(dāng)扭矩和推力大幅度變化時(shí)，應(yīng)盡量降低掘進(jìn)速度，以保護(hù)刀具和改善主軸承受力，必要時(shí)停機(jī)前往掌子面了解圍巖和檢查刀具。8.2.4.4 斷層帶（、類圍巖）下的作業(yè)TBM在此類圍巖段施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)觀察到的扭矩變化、電流變化及推進(jìn)力值和圍巖狀況隨時(shí)進(jìn)行掘進(jìn)參數(shù)的調(diào)整。圍巖變化通過(guò)皮帶機(jī)上的石渣情況、掘進(jìn)機(jī)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行觀察，當(dāng)皮帶機(jī)上出現(xiàn)直徑較大的巖塊，塊體的

38、比例大約占出渣量2030時(shí)；或TBM掘進(jìn)施工的推力下降較快、扭矩增加時(shí)，應(yīng)降低掘進(jìn)速度，控制貫入度。當(dāng)皮帶機(jī)上出現(xiàn)連續(xù)的不斷大量塊體輸出時(shí)，停止掘進(jìn)，待出渣量穩(wěn)定后對(duì)掌子面圍巖進(jìn)行觀察，圍巖情況確定后變換刀盤轉(zhuǎn)速和推進(jìn)力控制貫入度進(jìn)行掘進(jìn)。根據(jù)招標(biāo)文件中提供的掘進(jìn)機(jī)參數(shù)，各類圍巖TBM施工擬采用參數(shù)見(jiàn)表8-6。表8-6 各類圍巖施工參數(shù)表巖石類別（抗壓強(qiáng)度）掘進(jìn)行程（M）刀盤轉(zhuǎn)數(shù)（R/MIN）扭矩范圍（KNM）推力范圍（KN）120-150Mpa1.822.24-5.0750916519113512270390-120Mpa1.822.24-5.0750916519113512270390-1

39、20Mpa 1.82、0.911.2-4.07509165191135117653斷層、破碎帶及軟弱圍巖1.82、0.911.2-4.075091231911351176538.2.5 連續(xù)皮帶機(jī)出渣及材料運(yùn)輸8.2.5.1 連續(xù)皮帶機(jī)布置由于TBM掘進(jìn)速度快，出碴量大，距離長(zhǎng)，因此在本工程中采用連續(xù)皮帶機(jī)出碴。連續(xù)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)主要由主皮帶驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置（皮帶儲(chǔ)存?zhèn)}）、皮帶、輔助驅(qū)動(dòng)裝置、支撐機(jī)構(gòu)、移動(dòng)尾部（安裝在TBM上）組成。本標(biāo)段TBM施工段為自TBM出發(fā)洞到標(biāo)段的分界點(diǎn)位置，總長(zhǎng)度為13295m，開挖石渣均采用連續(xù)皮帶機(jī)運(yùn)輸。開挖石渣通過(guò)安裝在TBM本身的皮帶機(jī)運(yùn)送到安裝在后配套連

40、續(xù)皮帶移動(dòng)尾部，通過(guò)連續(xù)皮帶機(jī)運(yùn)送石渣到東引2#支洞的固定皮帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)到棄渣場(chǎng)。連續(xù)皮帶運(yùn)行示意圖見(jiàn)圖8-9。圖8-9 連續(xù)皮帶機(jī)出渣示意圖8.2.5.2 連續(xù)皮帶機(jī)輔助驅(qū)動(dòng)安裝由于1#引水隧洞掘進(jìn)距離達(dá)到13km以上，單獨(dú)依靠一個(gè)連續(xù)皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)皮帶的正常運(yùn)行，因此需要在隧洞掘進(jìn)距離達(dá)到67km左右時(shí)安裝連續(xù)皮帶的輔助驅(qū)動(dòng)。輔助驅(qū)動(dòng)根據(jù)招標(biāo)文件提供資料，其尺寸、功率和終端的驅(qū)動(dòng)裝置相同。安裝前需要在設(shè)計(jì)好的安裝位置上設(shè)置的固定結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以保證輔助驅(qū)動(dòng)的正常運(yùn)行），并適當(dāng)擴(kuò)挖洞室保證變壓器及配電柜的安裝。如圖8-10。圖8-10 輔助驅(qū)動(dòng)安裝位置示意圖該固定位置安裝連續(xù)皮帶的框架

41、結(jié)構(gòu)時(shí)根據(jù)輔助驅(qū)動(dòng)的需要設(shè)置起伏過(guò)渡段，保證輔助驅(qū)動(dòng)安裝后不會(huì)出現(xiàn)皮帶的劇烈起伏。輔助驅(qū)動(dòng)在洞外組裝好，截取一段皮帶在驅(qū)動(dòng)的滾筒上按照皮帶正常工作的纏繞方式進(jìn)行纏繞，并在皮帶兩端預(yù)留硫化的接頭。輔助驅(qū)動(dòng)安裝時(shí)首先將運(yùn)行皮帶按照硫化接頭的要求斷開，輔助驅(qū)動(dòng)安裝完成后，將驅(qū)動(dòng)滾筒上的皮帶和運(yùn)行皮帶的兩個(gè)接頭進(jìn)行硫化連接。通過(guò)皮帶儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)在試運(yùn)行皮帶的同時(shí)完成皮帶的張緊。連續(xù)皮帶的支撐鋼結(jié)構(gòu)在TBM后配套連續(xù)皮帶移動(dòng)尾端位置進(jìn)行安裝，安裝完成后通過(guò)隧洞預(yù)先施工的錨桿焊接固定，在皮帶結(jié)構(gòu)脫離出后配套后，檢查并完善安裝的支撐。安裝狀態(tài)如圖8-11。410280圖8-11 連續(xù)皮帶機(jī)鋼結(jié)構(gòu)安裝示意圖8.2

42、.5.3 皮帶添加在連續(xù)皮帶儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)中儲(chǔ)存的皮帶即將使用完前，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)將500m皮帶纏繞成規(guī)整的一卷放在硫化臺(tái)位置，在硫化臺(tái)位置斷開連續(xù)皮帶，并硫化第一個(gè)接頭，而后利用皮帶儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)將500m皮帶平緩、規(guī)則的輸送到皮帶倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)存，而后在硫化臺(tái)完成第二個(gè)接頭的硫化，硫化完成后利用皮帶儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)的張緊裝置將皮帶調(diào)整張緊到正常施工狀態(tài)。8.2.5.4 連續(xù)皮帶機(jī)使用注意事項(xiàng)（1）設(shè)專門人員沿途檢查連續(xù)皮帶機(jī)的固定支架、皮帶托輥，固定支架必須穩(wěn)固、托輥必須保證完好，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，避免因此而影響施工進(jìn)度。（2）皮帶沿途布置緊急停機(jī)拉線和急停開關(guān)，以在發(fā)現(xiàn)膠帶損壞、石渣溢出等情況下按連續(xù)皮帶機(jī)、TBM皮

43、帶機(jī)的順序及時(shí)停機(jī)。另外在皮帶機(jī)終端的石渣轉(zhuǎn)接位置和輔助驅(qū)動(dòng)石渣轉(zhuǎn)接位置設(shè)立防護(hù)罩，防止石渣掉落。（3）由于連續(xù)皮帶機(jī)的參數(shù)可反映在TBM操作室內(nèi)，TBM操作人員在掘進(jìn)過(guò)程中一方面要和連續(xù)皮帶機(jī)的監(jiān)控人員保持聯(lián)系，同時(shí)要監(jiān)控皮帶驅(qū)動(dòng)馬達(dá)壓力的變化，發(fā)現(xiàn)異常要停機(jī)檢查，對(duì)損壞、斷裂、失效的托輥等進(jìn)行更換。（4）掘進(jìn)超過(guò)一定距離后，皮帶將出現(xiàn)一定程度的磨損，可能出現(xiàn)局部膠層剝落，甚至皮帶被砸穿，要利用整備時(shí)間對(duì)破損處及時(shí)修補(bǔ)，以延長(zhǎng)皮帶壽命。8.2.5.5 鉆爆法石渣在連續(xù)皮帶上的運(yùn)輸鉆爆法施工的石渣破碎后通過(guò)2#隧洞內(nèi)的連續(xù)皮帶機(jī)和施工橫通道內(nèi)的支洞皮帶機(jī)將石渣倒運(yùn)到1#隧洞的連續(xù)皮帶機(jī)上運(yùn)出，

44、由于2#隧洞鉆爆法的石渣可能會(huì)有部分作為砂石料的料源，對(duì)于該部分的石渣將通過(guò)破碎站破碎后從2#隧洞經(jīng)橫通道利用支洞皮帶機(jī)運(yùn)到1#隧洞TBM連續(xù)皮帶，利用連續(xù)皮帶運(yùn)行出渣間隙擇機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸，通過(guò)連續(xù)皮帶機(jī)、轉(zhuǎn)渣皮帶機(jī)、分料機(jī)構(gòu)、固定皮帶機(jī)輸送到料場(chǎng)。8.2.5.6 施工材料運(yùn)輸（1）每循環(huán)掘進(jìn)施工運(yùn)輸量統(tǒng)計(jì)TBM掘進(jìn)1m初期支護(hù)噴射混凝土量為5.8m3，另外考慮回彈量為混凝土總量的20%，完成1m隧洞的噴射需要混凝土量為7.3m3。每個(gè)掘進(jìn)循環(huán)（1.82m）需要噴射混凝土量約為13.5m3。即每個(gè)掘進(jìn)循環(huán)需要噴射混凝土3罐車（7.5m3混凝土罐車一次可裝載6.5m3混凝土），另外的其它材料還包括有

45、錨桿、鋼拱架、鋼軌、軌枕等。（2）TBM運(yùn)輸軌道及道岔的安設(shè)為滿足TBM快速施工的要求，施工中TBM開挖洞內(nèi)采用有軌運(yùn)輸材料。為了保證TBM在全速掘進(jìn)中所需供應(yīng)材料（噴射混凝土、錨桿、鋼拱架、鋼軌、軌枕等）及時(shí)運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，洞內(nèi)布置四軌兩線，鋼軌采用43kg/m標(biāo)準(zhǔn)軌；軌距為900mm。為滿足排放施工可能遇到的突發(fā)大流量涌水的需要，運(yùn)輸軌線支撐軌枕底面抬高到隧底以上1.2m。為此，軌枕采用I25a工字鋼，中間加設(shè)豎向支撐，軌枕間距按照平均500mm布置，以滿足結(jié)構(gòu)受力的需要。TBM施工段襯砌施工時(shí)需要布置道岔以滿足多臺(tái)臺(tái)車同時(shí)施工，需要在襯砌臺(tái)車前后各布置一組道岔，以保證軌道運(yùn)輸?shù)臅惩?。洞?nèi)軌道布

46、置見(jiàn)圖8-12。280圖8-12洞內(nèi)軌道布置示意圖軌面高度確定：過(guò)水?dāng)嗝娴挠?jì)算隧洞直徑D：12.4m；隧洞縱坡i：0.365%；假定隧洞內(nèi)水深h：1.0m；1m深的過(guò)水面積A：4.58m2；濕周X：7.14m；水力半徑RA/X0.641糙率n：0.025；謝才系數(shù)CR1/6/n37.1過(guò)流量QAC（Ri）1/28.2m3/s由此計(jì)算當(dāng)隧洞中的水面高度到達(dá)1m高度時(shí)，可以滿足隧洞中8.2m3/s的水量順利的流出。型鋼長(zhǎng)度的要求型鋼作為軌道的支撐和襯砌臺(tái)車的支撐，一方面要滿足洞內(nèi)雙線軌道的布置，同時(shí)要滿足隧洞內(nèi)大流量的出水的過(guò)流。由于型鋼上軌道的布置受限于TBM后配套尾拖板的限制，軌道布置狀態(tài)基本

47、確定，襯砌臺(tái)車的側(cè)面鋼結(jié)構(gòu)機(jī)、走行機(jī)構(gòu)以及模板要求軌道外側(cè)軌到隧洞洞壁的距離不小于1.5m，因此設(shè)計(jì)型鋼的長(zhǎng)度為7.5m，型鋼至隧洞底部的高度為1.2m?？蓾M足隧洞中8.2m3/s的水順利流出。（3）材料運(yùn)輸組織施工作業(yè)所用材料，包括錨桿、軌枕、混凝土等材料通過(guò)編組機(jī)車的形式進(jìn)行供應(yīng)。機(jī)車采用25t內(nèi)燃機(jī)車，車輛采用與TBM相配套的混凝土罐車（3臺(tái)）和平板車。每列車另外掛平板車運(yùn)送錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架等。一般編組列車示意圖如圖8-18。鋼軌、水管等有一定儲(chǔ)備的材料可另用專門的機(jī)車編組進(jìn)行運(yùn)輸。8.2.6 涌水洞段TBM掘進(jìn)8.2.6.1 涌水洞段TBM施工原則（1）及時(shí)實(shí)施超前預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)利用TB

48、M自帶的超前鉆探系統(tǒng)、BEAM系統(tǒng)對(duì)掌子面前方的圍巖進(jìn)行探測(cè)，了解前方的地質(zhì)詳情，為TBM開挖施工提供指導(dǎo)。根據(jù)超前的排水洞的地質(zhì)情況以及超前孔了解地下水的活動(dòng)規(guī)律，判定涌水量、壓力，防止突然涌水。對(duì)有可能對(duì)施工人員、設(shè)備安全造成較大威脅及對(duì)工期造成較大影響的掌子面前方的地下水進(jìn)行超前處理。（2）滲滴水型和線狀滲水對(duì)于滲滴水和線狀滲水出水洞段，為保證TBM快速施工，考慮在隧洞開挖過(guò)后以自排為主，暫不作注漿處理，掘進(jìn)通過(guò)后再擇機(jī)注漿處理，不影響隧洞掘進(jìn)進(jìn)度。對(duì)隧洞洞壁邊墻、頂拱附近的滲滴水和線狀滲水狀出水設(shè)置引排設(shè)施，設(shè)置導(dǎo)水盲管等，將出水沿隧洞洞壁引導(dǎo)到隧洞底部排水通道中，以免由于水長(zhǎng)期淋在T

49、BM設(shè)備上影響設(shè)備的正常工作。并在混凝土襯砌前擇機(jī)進(jìn)行有效的封堵。（3）高壓、集中涌水根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的預(yù)報(bào)結(jié)果以及輔助洞、排水洞的隧洞開挖情況，在可能出現(xiàn)高壓、集中涌水的洞段首先進(jìn)行TBM設(shè)備的防水防護(hù)，方可開挖進(jìn)入該洞段。當(dāng)預(yù)計(jì)工作面前方的高壓大流地下水排放不會(huì)影響圍巖穩(wěn)定，可采取超前鉆孔、開挖導(dǎo)水洞、鉆孔卸壓等措施對(duì)大流量、高壓的涌水進(jìn)行排放，或安裝鋼瓦片先擋水在引流排放達(dá)到TBM施工的要求后進(jìn)行TBM的開挖施工。如涌水的排放影響圍巖的穩(wěn)定，則需要對(duì)涌水進(jìn)行超前灌漿處理。超前處理達(dá)到洞室穩(wěn)定和開挖安全要求后，才能掘進(jìn)通過(guò)。（4）不同出水點(diǎn)位置對(duì)TBM施工的影響及應(yīng)對(duì)措施采用TBM施工時(shí)，

50、由于TBM關(guān)鍵設(shè)備高度上均處于安全的位置，隧洞邊墻和底部的低壓出水對(duì)TBM設(shè)備沒(méi)有較大的影響，施工中在底部軌道安裝位置要保證水流能夠順利流出，同時(shí)將型鋼軌枕和鋼軌按照規(guī)定位置安裝，錨桿施工按照正常施工進(jìn)行。噴射混凝土施工前首先將邊墻上的出水引流到隧洞的底部并確定符合混凝土噴射要求后方可進(jìn)行混凝土噴射作業(yè)。頂部出水需要進(jìn)行適當(dāng)引排，方可繼續(xù)施工。對(duì)于隧洞中的高壓出水，由于TBM設(shè)備均在水流沖擊之下，必須采取措施保證TBM不遭受高壓水流的直接沖擊，特別要根據(jù)超前預(yù)報(bào)的結(jié)果在TBM即將進(jìn)入可能出現(xiàn)大涌水的洞段時(shí)，提前在TBM的關(guān)鍵設(shè)備上提前做好防護(hù)，防止出現(xiàn)高壓出水時(shí)水流直接沖擊TBM的設(shè)備。必要時(shí)

51、安裝鋼瓦片進(jìn)行擋水，同時(shí)利用錨桿鉆機(jī)施工泄水孔，降低出水點(diǎn)的出水壓力。TBM開挖待水流壓力減弱、流量減小后再重新開始，錨桿和噴射混凝土施工待涌水釋放或者壓力降低后采用引流方式引水到隧洞底部后，檢查工作面是否滿足施工要求，方可進(jìn)行施工。8.2.6.2 大流量、高壓涌水的處理方法TBM施工遭遇到涌水時(shí)的工作流程如圖8-13。（1）鋼瓦片防水隧洞中出現(xiàn)高壓、集中涌水時(shí)，涌水可能會(huì)影響TBM上相關(guān)電氣設(shè)備的運(yùn)行，施工中首先對(duì)高壓水進(jìn)行適當(dāng)排放后方可繼續(xù)開挖施工。引水隧洞中采用的TBM鋼拱架安裝起可以進(jìn)行鋼瓦片安裝，操作人員在擋水護(hù)盾（防水蓬）的防護(hù)下利用該設(shè)備可以對(duì)出水進(jìn)行臨時(shí)封堵，避免大壓力的涌水直

52、接沖擊到TBM設(shè)備上。保證施工設(shè)備、人員的安全，待水流壓力不影響TBM施工時(shí)繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)施工。（2）開挖橫向排水洞排放大壓力、大流量的涌水出現(xiàn)超大壓力、流量的涌水時(shí)，可能造成TBM施工受阻，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行開挖施工。此時(shí)鋼瓦片不能有效地起到擋水的作用，需要開挖排水橫洞直到排水洞排放隧洞中大流量涌水，直到涌水點(diǎn)的水壓力和流量不影響TBM正常施工。（3）TBM掘進(jìn)參數(shù)的選擇在出現(xiàn)大量的涌水洞段，由于底部部分刀盤可能處于水中，施工如仍選擇正常旋轉(zhuǎn)速度，大量的水將被帶到皮帶上，影響到TBM施工。因此需要開啟底部下支撐的排水閘門，同時(shí)降低刀盤轉(zhuǎn)數(shù)，保證刀盤卷起的水在上升的過(guò)程中流出，不會(huì)傾瀉到皮帶機(jī)上。超前

53、地質(zhì)預(yù)報(bào)是否進(jìn)入易發(fā)生高壓涌水段TBM加裝防護(hù)設(shè)備、繼續(xù)掘進(jìn)施工滲滴水、線狀滴水壓力、流量較大涌水高壓、大流量涌水安裝鋼瓦片擋水開挖橫向排水通道TBM繼續(xù)掘進(jìn)是否進(jìn)行正常掘進(jìn)施工出水狀態(tài)判定不影響TBM施工、對(duì)出水進(jìn)行引流影響TBM施工，需采取措施處理TBM掘進(jìn)施工受阻滿足TBM施工要求滿足TBM施工要求是是否否圖8-13 出水狀態(tài)下TBM施工流程圖8.2.7 巖爆洞段TBM掘進(jìn)8.2.7.1 巖爆預(yù)測(cè)根據(jù)引水隧洞的地質(zhì)條件，巖爆的預(yù)測(cè)需采用多種手段進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)。擬采用的方式為宏觀預(yù)報(bào)、儀器法、圍巖性質(zhì)預(yù)測(cè)法。根據(jù)我單位已有的施工經(jīng)驗(yàn)，巖爆可能發(fā)生在巖石新鮮、完整和干燥；巖性脆硬，抗壓強(qiáng)度大的

54、洞段。在斷層帶附近的完整巖體部位易發(fā)生巖爆。另外復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造帶容易發(fā)生巖爆。而且在拱肩或腰部發(fā)生較多。（1）進(jìn)入埋深大、地應(yīng)力高、可能發(fā)生巖爆的區(qū)域施工時(shí)，首先利用超前鉆孔、Beam系統(tǒng)等進(jìn)行超前預(yù)報(bào)，并結(jié)合超前TBM隧洞的輔助洞、排水洞的圍巖情況，了解隧洞前方的圍巖情況，并根據(jù)預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)的結(jié)果提前制定通過(guò)方案。（2）根據(jù)招標(biāo)文件中對(duì)輔助洞的巖爆分析，目前所開挖的輔助洞所發(fā)生的巖爆以輕微(級(jí))為主，部分為中等(級(jí))巖爆；強(qiáng)烈?guī)r爆發(fā)生在東端的T2y5及西端T31砂巖、T2b白山組洞段；局部極強(qiáng)巖爆僅發(fā)生西端T2b白山組洞段。因此在引水隧洞TBM施工中相應(yīng)的洞段可能發(fā)生較強(qiáng)的巖爆。需要在TBM上安裝防護(hù)設(shè)備應(yīng)對(duì)巖爆。8.2.7.2 輕微、中等巖爆洞段TBM施工原則在施工預(yù)測(cè)即將進(jìn)入易發(fā)生巖爆洞段時(shí)，需要針對(duì)巖爆的處理制定試驗(yàn)大綱，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后經(jīng)監(jiān)理人確認(rèn)審批后遵照?qǐng)?zhí)行。巖爆洞段的施工原則根據(jù)地質(zhì)情況分別采取以防為主、以治理為主的方案。以防為主的方案分別以解除圍巖應(yīng)力為途經(jīng)，或以降