TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)

敬請各位專家蒞臨指導(dǎo)中鐵隧道集團有限公司2003年7月技術(shù)研究中隧集團有限公司TBM穿越軟弱圍巖施工1.工作報告2.研究報告3.用戶使用報告4.經(jīng)濟效益、社會效益分析報告5.查新報告目錄工作報告工作報告TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究

TB880E掘進機是由德國維爾特（WIRTH）公司設(shè)計和生產(chǎn)的大型敞開式全斷面硬巖掘進機。為了修建秦嶺Ⅰ線隧道，由鐵道部投資購制了兩臺TB880E掘進機，該機械在秦嶺Ⅰ線隧道硬巖條件下得到了成功的應(yīng)用，從而使中國鐵路修建水平得到了一個巨大的飛躍，成為中國鐵路修建史上的一個重要里程碑。但秦嶺隧道TBM施工基本以硬巖為主。如果能對TBM在軟弱圍巖中施工技術(shù)進行研究，將會大大地拓展TBM的發(fā)展和應(yīng)用空間。磨溝嶺隧道是西安－南京鐵路的重點控制工程，該隧道多為軟弱圍巖，軟弱圍巖占全隧總長度的70%左右。本科研項目主要依托磨溝嶺隧道，對TBM在軟弱圍巖地質(zhì)條件下施工技術(shù)進行研究和應(yīng)用，從而較好地解決磨溝嶺隧道的施工技術(shù)難題，研究開敞式掘進機在穿越軟弱圍巖時的施工配套技術(shù)，為今后類似工程施工提供借鑒經(jīng)驗。

工作報告1、課題來源TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究工作報告2、研究過程

（1）調(diào)研、咨詢：2001年5月～7月（2）設(shè)備改進、完善、調(diào)試：2001年7月～10月（3）施工技術(shù)研究及改進：2001年10月～2001年12日（4）現(xiàn)場應(yīng)用：2001年12月～2002年6月（5）總結(jié)：2002年6月～2003年2月TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究工作報告3、研究方法

國內(nèi)外資料收集分析→結(jié)合磨溝嶺隧道進行理論研究→室內(nèi)試驗→現(xiàn)場測試→現(xiàn)場應(yīng)用→修改完善→總結(jié)→建立軟弱圍巖隧道TBM掘進施工模式TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究工作報告

4、主要研究成果軟弱圍巖條件下TBM施工時的：

超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)

超前支護施工方案

超前管棚及預(yù)注漿技術(shù)

初期支護模式

掘進參數(shù)選擇

換步及方向控制技術(shù)

監(jiān)控量測信息反饋

清碴系統(tǒng)改進

同步襯砌技術(shù)

強富水條件掘進技術(shù)探討TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究工作報告5、提交鑒定的技術(shù)文件（1）工作報告（2）研究報告（3）用戶使用報告（4）經(jīng)濟、社會效益分析報告（5）查新報告TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究研究報告研究報告TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究工程介紹研究報告TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究1工程概況

磨溝嶺隧道是西安—南京鐵路線上的重點工程之一，隧道全長6114m，預(yù)留Ⅱ線。隧道位于陜西省丹鳳縣和商南縣交界處，設(shè)計為人字坡，最大埋深315m，相對高差100～300m。隧道采用TBM施工。磨溝嶺為清油河—武關(guān)河的分水嶺，隧道通過處基巖多裸露，為泥盆系中統(tǒng)石英片巖及大理巖。該段工程地質(zhì)由于受區(qū)域性F2大斷裂帶及一系列小斷層影響，巖體破碎，節(jié)理發(fā)育，穩(wěn)定性差，且地下水發(fā)育。研究報告TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究2需要解決的技術(shù)難題及研究對策

技術(shù)難題一：由于隧道受F2區(qū)域性大斷裂影響，圍巖破碎，如何保證TBM在軟弱圍巖條件下的施工技術(shù)和施工安全問題？

研究對策一：研究軟弱圍巖條件下TBM施工的超前地質(zhì)預(yù)報體系、超前支護體系、施工監(jiān)測反饋體系。TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究研究報告

技術(shù)難題二：如何解決軟弱圍巖條件下TBM的施工進度及工期保證問題？

研究對策二：研究軟弱圍巖條件下TBM施工的掘進方案選擇、掘進參數(shù)制定、清碴系統(tǒng)改進、同步襯砌技術(shù)。TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究研究報告

技術(shù)難題三：如何保證軟弱圍巖條件下TBM的施工質(zhì)量以及工程的永久性質(zhì)量問題？

研究對策三：研究軟弱圍巖條件下TBM施工的初期支護型式、施工監(jiān)測信息反饋、襯砌質(zhì)量保證體系。TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究研究報告超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)

分項研究報告之一

分項研究報告之一超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)

分項研究報告之一

目前國內(nèi)外超前地質(zhì)預(yù)報主要方法種類表項

目預(yù)報主要內(nèi)容主要方法（儀器）重點預(yù)報地段常規(guī)預(yù)報圍巖類別巖性特征，節(jié)理、裂隙發(fā)育特征和巖體結(jié)構(gòu)特征地質(zhì)素描法，TSP202，物探法斷層破碎帶軟弱圍巖地段涌水狀態(tài)涌水量大小、壓力、變化規(guī)律，環(huán)境水文地質(zhì)特征鉆探孔、測流計，TSP202，壓力計巖溶裂隙地段高水壓地段異常預(yù)報斷層位置，規(guī)模，破碎程度，充填情況，含水情況鉆探孔，TSP202，地質(zhì)素描法，物探法斷層破碎地段溶洞大小，位置，與水的關(guān)系鉆探孔，地質(zhì)素描法，物探法巖溶發(fā)育帶突水突泥位置，規(guī)模，泥屑、流泥成份性質(zhì)鉆探孔，TSP202，素描法，物探，測流計巖溶發(fā)育帶，抗水壓襯砌地段超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)

分項研究報告之一

1、TSP202超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)

采用目前國內(nèi)外較好的TSP202隧道地震波超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)先進行100～150m長距離預(yù)報控制，從而從宏觀上預(yù)測開挖前方地層。超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)

分項研究報告之一

2、超前探孔

對可疑地段利用鉆機鉆孔準(zhǔn)確判定。在開挖斷面上部布設(shè)探孔3個，分別位于拱頂、拱腰部位。超前探水段長30~50m，探水孔終孔超出開挖輪廓線外1.5~3m，鉆孔直徑70mm。超前探孔是一種最為直接有效的探水方法，采用該方法結(jié)合止?jié){系統(tǒng)可直接判斷出前方地層開挖時可能存在的危害度。超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)

分項研究報告之一

3、掘進參數(shù)對比分析

掘進參數(shù)對比分析是TBM獨有的一種地質(zhì)預(yù)測預(yù)報方式。當(dāng)隧道接近斷層破碎地帶時，TBM的推進力會突然下降，出碴體中會有一部分大石存在，若地層過于破碎，進入掘進倉中可以觀察到刀盤前巖層的自穩(wěn)性很差，有部分破碎巖層滑落。4、地質(zhì)素描

派有經(jīng)驗的地質(zhì)工程師24小時值班，在TBM掘進前后對地層進行地質(zhì)素描，必要時用數(shù)碼攝相機，并繪制地質(zhì)素描圖。通過綜合分析判斷，提出地質(zhì)預(yù)測報告。超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)

分項研究報告之一

5、磨溝嶺隧道超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報程序

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

分項研究報告之二超前支護施工方案軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

依托磨溝嶺隧道軟弱圍巖地層研究并應(yīng)用的三種施工方案

快速掘進、徑向注漿加強方案

超前管棚支護方案

超前管棚預(yù)注漿加固方案

分項研究報告之二

1“快速掘進、徑向注漿加強”施工方案

☆適用邊界條件

采取超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報判析出前方地層較軟

TBM掘進時出碴大小較均勻，刀盤前巖體雖破碎，但有一定的自穩(wěn)性。

圍巖暴露于護盾后的地層雖裂隙發(fā)育，但無較大的坍塌，只是在局部有掉塊現(xiàn)象。

☆施工方案

調(diào)整TBM掘進參數(shù)→快速掘進→快速立拱和網(wǎng)噴支護→快速進行徑向注漿加強軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

☆掘進參數(shù)：將掘進速度調(diào)整為40～50cm/h，推進力調(diào)整為5～7kN。

☆快速支護：每開挖90cm立一榀拱架，拱架采用I18型鋼。鋼筋網(wǎng)采用φ6mm鋼筋，網(wǎng)格間距為＠20cm×20cm。噴射砼采用C20砼。☆徑向注漿加強:

徑向φ25mm自邁式錨桿，長3m，布設(shè)間距1m×1m。

根據(jù)需要注入普通水泥單液漿或超細(xì)水泥（20μm）單液漿。漿液水灰比=0.6:1～0.8:1。注漿終壓設(shè)計為2MPa。軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

2“超前管棚支護”施工方案

☆適用邊界條件：采取超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報綜合措施判析出前方地層軟弱，采取快速掘進時可能會造成拱頂部分坍塌，對施工安全和施工質(zhì)量會形成危害。

☆施工方案：利用TBM配套的THC500超前地質(zhì)鉆機，在拱頂84°范圍內(nèi)進行鉆孔→在鉆孔中下入超前管棚，充分利用超前管棚的剛性支護作用，避免或減少施工中拱頂部位的坍塌、剝落，以保證施工質(zhì)量和施工安全。軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

☆方案設(shè)計:綜合考慮成孔速度和成孔能力，現(xiàn)場采取長16m超前管棚支護。管棚主要在拱頂部位84°范圍內(nèi)布置，環(huán)向布置間距65cm，管棚布設(shè)數(shù)量11根。管棚布設(shè)外插角6°，終孔位于開挖輪廓線外1.67m。每次布設(shè)管棚后開挖掘進8～10m。軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

☆管棚施工:管棚采用φ50mm、δ=3.5mm的無縫鋼管加工，每節(jié)長度2m，采用絲扣連接。鉆孔采用TBM自帶的THC500型超前地質(zhì)鉆機施作，鉆頭采用φ64mm，成孔直徑φ70mm。成孔后下入管棚。☆開挖支護:管棚施工后進行開挖支護，一般一次開挖90cm支護一次，若經(jīng)監(jiān)控量測變形較大，則支護間距應(yīng)調(diào)整為45cm。軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

3“超前管棚預(yù)注漿加固”施工方案

☆適用邊界條件：當(dāng)采取超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報綜合措施判析出前方地層極其軟弱，并且有含水構(gòu)造時，采取快速掘進和超前管棚支護措施也較難保證施工安全和施工質(zhì)量時，可采取超前管棚預(yù)注漿加固施工方案。

☆施工方案：對超前管棚進行注漿，固結(jié)圍巖，提高圍巖的自穩(wěn)能力，以保證施工安全和施工質(zhì)量。

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

☆超前預(yù)注漿

分項研究報告之二

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

△注漿材料:采用普通水泥－水玻璃雙液漿，漿液配比參數(shù)：（1）水灰比W:C=0.75:1～1:1（2）稀水玻璃濃度：35Be′（3）水泥、水玻璃體積比C:S＝1:1分項研究報告之二

△注漿參數(shù)

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之二

△注漿施工:采用KBY-50/70型注漿泵進行注漿施工。采用定量－定壓相結(jié)合進行注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)控制。軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

△注漿工藝:采取目前注漿效果最好的后退式分段注漿施工工藝。分項研究報告之二

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前支護施工方案研究

分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究

1管棚鉆孔成孔工藝研究

TBM的施工特點是機械能力強，掘進速度快,上部有護盾結(jié)構(gòu),因而可采用TBM配套的THC500型超前鉆機施作鉆孔，鉆孔的環(huán)向范圍84°，鉆機仰角6°。超前鉆機施作鉆孔時，要求護盾后緣2.7m范圍內(nèi)拱架不能與施鉆發(fā)生干涉。分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究

現(xiàn)場試驗

試驗段里程為DK230+606.3（護盾后里程）～+590.3，計16米。按試驗設(shè)計，斷面內(nèi)共布設(shè)超前支護導(dǎo)管11根。施工時間自2001.6.1416:00到2001.6.1616:00。施工中實施鉆一孔注一孔鉆注平行作業(yè)，鉆注順序為隔孔進行。試驗測試數(shù)據(jù)如下表所示：

分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究※鉆孔時間的總體分配由圖表來看：①該試驗段鉆孔時間最短為11號孔2h55min，最長為10號孔6h40min，平均鉆孔時間為4h8min/孔。②試驗中各工序的銜接是比較緊的，時間利用率較高。③除2#孔、4#孔鉆孔時鉆桿下沉，6#孔鉆孔施作中跑鉆，10#孔準(zhǔn)備時間過長等特殊原因外，其余各孔施工都基本正常，各孔施工時間基本為3h～4h，平均為3.55h。④施工中鉆孔功效并不隨時間的持續(xù)呈明顯的加快趨勢，可見，鉆機的施作能力，已得到了根本體現(xiàn)。⑤在該試驗段中，對鉆孔施作影響的因素主要有：施工準(zhǔn)備、鉆桿下沉、鉆桿跑位，鉆孔換位等，其影響時間分別為3h45min、2h、2h、30min，合計8h15min，這在施工中應(yīng)引起重視。分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究※鉆進能力分析

鉆進功效圖由上圖來看：①在鉆深16米范圍內(nèi)，鉆進過程中鉆進速度基本保持一致，可見在16米鉆深條件下鉆機的額定功率能得到完全發(fā)揮。②鉆孔時間回歸公式：t鉆=5.625L（L≤16m）式中：t鉆——鉆孔時間（min）L——鉆孔深度（m）

分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究※拆鉆桿能力分析

有效鉆深16米范圍內(nèi)，一般拆鉆桿時間為30min。拆鉆桿時間回歸公式：t拆=1.875L（L≤16m）式中：t拆——拆鉆桿時間（min）L——鉆孔深度（m）分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究※鉆機成孔施工工藝

△鉆孔前施工準(zhǔn)備

（1）K1盡可能處于最前端，使成孔可利用長度最長。（2）在開孔之前，開孔位置應(yīng)做到如下處理，以方便開孔。

①護盾后緣立有拱架，沿拱架后緣向上用鎬鑿出一垂直小斷面，高度約150mm。

（3）對施作超前預(yù)注漿地段拱架間距在初期支護過程中預(yù)先作經(jīng)調(diào)整，將拱架間距加大為1.35m/1.8m連續(xù)立兩榀，鉆孔時若拱架影響，則應(yīng)割開鉆孔位置的拱架腹板，上下緣加焊鋼板加固，同時兩榀拱架范圍噴射砼厚度增加至20cm，將拱架間全部噴平，預(yù)留出的孔位置在護盾后作永久標(biāo)記。分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究

②護盾后緣未立拱架，沿護盾后緣向上用風(fēng)鎬鑿出一垂直小斷面，高度約150mm。分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究△鉆孔作業(yè)（1）操作臂伸縮機械和鉆機推進機構(gòu)，使鉆頭接觸巖石。（2）將沖擊手柄板向半沖擊狀態(tài)，采用低推進力和低旋轉(zhuǎn)速度，保證順利開孔。（3）順利開孔后，將沖擊手柄板向全沖擊狀態(tài)，在開孔后1米范圍內(nèi)，仍采用低推進力低轉(zhuǎn)速方式鉆孔，保證該范圍內(nèi)成孔要好。（4）隨著孔深的增加，逐漸提高推進力和旋轉(zhuǎn)速度。

分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究（5）延長鉆桿和套管①延長鉆桿和套管前先停鉆，原地反轉(zhuǎn)鉆機，后退鉆機約300mm，通過專用工具夾緊鉆桿，反轉(zhuǎn)，使鉆桿松脫，遇到無法松脫時，可邊沖擊邊反轉(zhuǎn)。②松脫鉆桿后，后退鉆機大于2米，取下套管后部附件，延長鉆桿和套管，安裝套管后部附件重新聯(lián)結(jié)鉆桿，開鉆。③鉆孔完畢，先停鉆，原地反轉(zhuǎn)鉆機，退鉆機，逐根取下連接的鉆桿和鉆具，退鉆桿時要均勻緩慢。④鉆具退出，套管留入孔內(nèi)，插入注漿鋼管，利用鉆機上最后一根鉆桿和連接套拉出套管，逐段拆下。分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究2注漿材料研究

對于注漿材料的選取，應(yīng)根據(jù)漿液的可靠性、可行性、無污染、經(jīng)濟性及工藝實施難易度綜合分析選取。

綜合以上五個特性進行比較。我們選擇采用國內(nèi)外常采用的普通水泥-水玻璃雙液漿作為主要注漿材料。

經(jīng)過室內(nèi)試驗確定了所選擇的普通水泥－水玻璃雙液漿的配比參數(shù)。（1）水灰比W:C=0.75:1～1:1（2）稀水玻璃濃度：35Be′（3）水泥、水玻璃體積比C:S=1:1分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究3止?jié){系統(tǒng)研究

TBM要求注漿施工要具有良好的注漿效果。在TBM條件下，應(yīng)盡可能地實施深孔注漿，因而要提高注漿效果必須對止?jié){技術(shù)進行研究。止?jié){技術(shù)是注漿施工的一項重要技術(shù)手段，利用止?jié){技術(shù)可實現(xiàn)前進式分段注漿工藝和后退式分段注漿工藝，從而使注漿加固效果得到很大的提高。分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究

機械式止?jié){塞計算網(wǎng)格化分圖

環(huán)向受力情況（H=80mm、F=0.5kN）

分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究計算結(jié)果①H=80mm、F=0.5kN時，計算結(jié)果如下圖所示：

縱向受力情況（H=80mm、F=0.5kN）

分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究②H=80mm,F=1.0kN時，計算結(jié)果如下圖所示：

當(dāng)H=80mm、P=1.0kN時，AB面上的位移最大，其值為0.170mm環(huán)向受力情況（H=80mm、F=1.0kN）

分項研究報告之三

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM超前注漿與管棚技術(shù)研究注漿過程中止?jié){塞受力分項研究報告之四TBM施工監(jiān)控量測信息反饋

分項研究報告之四TBM施工監(jiān)控量測信息反饋

TBM施工監(jiān)控量測信息反饋

TBM施工監(jiān)控量測信息反饋分項研究報告之四TBM施工監(jiān)控量測信息反饋

采用無尺量測（非接觸三維觀測）技術(shù)對該隧道進行凈空位移監(jiān)測。

分項研究報告之四TBM施工監(jiān)控量測信息反饋

2、檢測結(jié)果分項研究報告之四TBM施工監(jiān)控量測信息反饋

3、檢測結(jié)果分析1分項研究報告之四TBM施工監(jiān)控量測信息反饋

2分項研究報告之四TBM施工監(jiān)控量測信息反饋

4、結(jié)論所監(jiān)測各斷面結(jié)構(gòu)是安全的、穩(wěn)定的。因而TBM施工中采取的支護體系結(jié)構(gòu)是合理的，工程永久性有保證。分項研究報告之五軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM初期支護模式研究分項研究報告之五初期支護模式研究分項研究報告之五1、TBM在軟弱圍巖的施工工藝流程

TBM在軟弱圍巖地質(zhì)條件下施工工藝流程圖

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM初期支護模式研究分項研究報告之五

2、軟弱圍巖條件下支護作業(yè)流程

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM初期支護模式研究分項研究報告之五

3、TBM條件下軟弱圍巖初期支護參數(shù)表

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM初期支護模式研究分項研究報告之五

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM初期支護模式研究分項研究報告之五

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM初期支護模式研究分項研究報告之六軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進參數(shù)研究分項研究報告之六掘進參數(shù)研究

分項研究報告之六軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進參數(shù)研究1、節(jié)理不發(fā)育～發(fā)育的中硬巖

選擇高速（5.4r/min）掘進。

開始掘進時掘進速度選擇15%，掘進到5cm后，方可提速。

正常情況下，掘進速度一般≤35%。分項研究報告之六軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進參數(shù)研究2、節(jié)理發(fā)育的軟弱圍巖

選擇自動扭矩控制模式

一般掘進速度可調(diào)整在80%，必須保證扭矩值≤80%，且變化范圍10%，相應(yīng)貫入度為10mm。

分項研究報告之六軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進參數(shù)研究3、節(jié)理發(fā)育且硬度變化較大圍巖地段

推進力≤1700KN

扭矩≤55%，且扭矩變化范圍不超過10%，相應(yīng)貫入度為6mm左右。分項研究報告之六軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進參數(shù)研究

電機選用高速時，掘進速度＜50%，扭矩變化范圍＜10%。

電機選用低速時，掘進速度開始為20%，等圍巖變化趨于穩(wěn)定后，推進速度可上調(diào)，但不應(yīng)超過45%，扭矩變化范圍＜10%。

4、節(jié)理較發(fā)育、裂隙較多的破碎帶、斷層等地段

分項研究報告之六軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進參數(shù)研究

當(dāng)皮帶機上出現(xiàn)直徑為30cm大小的巖塊，且塊體的比例大約占出碴量的20%～30%時，應(yīng)降低掘進速度，控制貫入度≤7mm。

當(dāng)皮帶機上出現(xiàn)大量塊石，并連續(xù)不斷成堆向外輸出時，應(yīng)停止掘進，更換刀盤轉(zhuǎn)速2.7r/min低速掘進。

分項研究報告之六軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進參數(shù)研究

當(dāng)圍巖狀況變化大，掘進時，刀具可能局部承受軸向載荷，影響刀具的壽命，所以必須嚴(yán)格扭矩變化范圍≤10%，并應(yīng)以低速掘進，一般情況，掘進速度≤55%，貫入度≤7mm

。5、極軟弱圍巖地段

撐靴壓力調(diào)整到180bar

掘進速度調(diào)整限定在50％以內(nèi)，刀盤推力一般在4～6MN。

分項研究報告之六軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進參數(shù)研究分項研究報告之七軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進方向控制研究

分項研究報告之七掘進方向控制研究分項研究報告之七☆ZED-260激光導(dǎo)向系統(tǒng)裝配

在標(biāo)準(zhǔn)的ZED-260導(dǎo)向系統(tǒng)中，目標(biāo)單元和控制單元都需安裝在TBM上，接口單元需安放在激光和重復(fù)單元相毗連的隧道內(nèi)，個人微機裝置在測量站。

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進方向控制研究

☆ZED-260激光導(dǎo)向系統(tǒng)對TBM調(diào)向控制

讀出和記錄ZED上顯示的機器位置；

停止推進；

向后移動刀盤距離掌子面約30mm；

使刀盤再轉(zhuǎn)動幾圈，以清除石碴；

停止刀盤旋轉(zhuǎn)；分項研究報告之七軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進方向控制研究

使膠帶輸送機繼續(xù)運行，直到其上沒有石碴；

拖拉配套；

伸出后支承；在支承缸伸出到達中間位置后，兩側(cè)翼缸伸出，當(dāng)側(cè)翼缸達到約80bar的最低支承壓力時，伸出動作停止，此后外凱撐靴方能放松；

放松前、后外凱上的撐靴；

向前移動兩個外凱，在TBM被重新?lián)尉o之前調(diào)整機器的方向。分項研究報告之七軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM掘進方向控制研究

分項研究報告之八軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM清碴設(shè)備的改進研究

分項研究報告之八清碴設(shè)備的改進研究分項研究報告之八1、原機清碴系統(tǒng)的設(shè)計缺陷

原清碴范圍有限，只能完成刀盤后約5米范圍內(nèi)石碴的清理。而在軟弱圍巖下施工，整個主機下部約15米范圍內(nèi)都有需要清理的石碴。

原機清碴系統(tǒng)只能在掘進機掘進時工作。

依靠人工裝碴，工人勞動強度大，清碴速度慢。軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM清碴設(shè)備的改進研究

分項研究報告之八原機刀盤下部清碴系統(tǒng)圖

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM清碴設(shè)備的改進研究

分項研究報告之八改進后的刀盤底部清碴系統(tǒng)

2、原機清碴系統(tǒng)改進方案的研究

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM清碴設(shè)備的改進研究

分項研究報告之八（1）功能一：主要依靠該系統(tǒng)向刀盤內(nèi)輸碴

掘進機掘進時，若只是1#皮帶機附近區(qū)域有碴，可利用1#皮帶機向刀盤內(nèi)輸碴。整個主機下部都有碴，便可利用1#、2#兩臺皮帶機接力向刀盤內(nèi)輸碴1#、2#皮帶機接力向刀盤內(nèi)輸碴

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM清碴設(shè)備的改進研究

分項研究報告之八（2）功能二：主要依靠該系統(tǒng)向后部料斗內(nèi)輸碴掘進機換步作業(yè)和停機保養(yǎng)時，主機下部沒清完的碴子，可利用1#、2#兩臺皮帶機接力反向輸送到后部料斗內(nèi)，也可單獨由2#皮帶機完成向后輸碴。

1#、2#皮帶機接力向后部料斗內(nèi)輸碴

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM清碴設(shè)備的改進研究

分項研究報告之八改進后的優(yōu)點

擴大了清碴范圍。清碴范圍由原來的刀盤后部5米擴大到15米。

可以在掘進機作業(yè)的全時段內(nèi)進行清碴，提高了清碴速度。

在主機后部仰拱塊作業(yè)區(qū)內(nèi)，液壓裝碴機械手的使用，降低了作業(yè)人員的勞動強度，提高了掘進機的掘進速度。

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM清碴設(shè)備的改進研究

分項研究報告之八方案改進后的效果

對原機清碴系統(tǒng)改進后，在磨溝嶺隧道投入使用，清碴速度有了明顯提高，沒有因清碴不及時造成掘進停止，在全隧軟弱圍巖段，這套系統(tǒng)共計輸碴約15000m3。

軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM清碴設(shè)備的改進研究

分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

分項研究報告之九同步襯砌技術(shù)研究分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

TBM同步襯砌的特點

保障施工安全

縮短工期

資源、生產(chǎn)趨于均衡、合理

對施工和設(shè)備管理提出了更高的要求分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

TBM同步襯砌方案的研究重點

防水板鋪設(shè)

砼襯砌

砼表面修理與掘進相互干擾矛盾的解決分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

1、防水板鋪設(shè)

方案一

拆除15號拖車上層平臺上的TBM附件，將防水板鋪設(shè)機構(gòu)安裝在15號拖車二層平臺上。分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

☆優(yōu)點:△鋪設(shè)架制作簡單,隨TBM掘進前行。△可減少整個同步襯砌架子下浮放軌的長度?！骺衫肨BM上的電源，減少供電環(huán)節(jié)。☆缺點：△防水板鋪設(shè)隨掘進進行，受掘進速度影響。△防水板鋪設(shè)前的工序必須在15號拖車前完成，難度較大?！鞫词议_挖只有在防水板鋪設(shè)后進行，受爆破影響較大。分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

方案二防水板鋪設(shè)采用獨立的架子，在TBM后進行。分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

☆優(yōu)點

△鋪設(shè)架獨立，不受掘進制約，作業(yè)靈活?！鳛榉浪邃佋O(shè)前的其他工序留有較大空間?！钊秉c△增長了同步襯砌架子下的浮放軌，加大了列車通過的難度。△要考慮鋪設(shè)架供電問題。

分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

2、表面修補架

為使浮放軌盡可能的短，修補架可做成簡易架，長度考慮6～10m，不占用軌道，且移動靈活。分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

3、運輸問題

方案一如果防水板鋪設(shè)在TBM15號拖車上完成，那么只是在臺車下有浮放軌。在浮放軌前后各有一個渡線軌。分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

方案二

如果防水板鋪設(shè)使用一獨立的架子，占用兩外側(cè)軌道，則浮放軌長度必須加長。同樣，臺車下的浮放軌、鋪設(shè)架下的浮放軌及兩個渡線軌之間的距離應(yīng)大于112m。分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

浮放軌

方案一和方案二中浮放軌的形式考慮重載列車的通過，其截面結(jié)構(gòu)見圖，底板采用δ=20的鋼板，下部背80#槽鋼，以2m的間距均布。軌道采用43Kg軌。分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

鋪設(shè)架為獨立架子，修補架為簡易架的情況下，風(fēng)管通過同步襯砌段的結(jié)構(gòu)如圖。鋪設(shè)架和修補架中部都有較大的空間，風(fēng)管可以通過。臺車中部空間較小，風(fēng)管通過時成橢圓形。臺車在原來的基礎(chǔ)上，中部的所有桿件拆除，作風(fēng)管通道。風(fēng)管掛鉤吊點應(yīng)打在隧道頂部。4、通風(fēng)問題分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

5、供水問題直徑200mm的供水鋼管走中心水溝，閘伐體積大可換用體積小的蝶伐，在TBM后部彎接。供水如下圖。分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

6、供電問題

變壓器放在鋪設(shè)架上，自TBM10KV電纜接線盒上T接，經(jīng)過變壓后給鋪設(shè)架和臺車供電。考慮到TBM掘進與襯砌同步進行，襯砌用電只能從10KV上“T”接，不能“串”接。

分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

7、TBM拆卸

主機拆卸洞為：長×寬=50×12米，設(shè)2×75噸橋吊一臺，后配套拆卸洞為長×寬=30×12米，設(shè)30噸橋吊一臺。TBM步進到位后，主機與后配套自設(shè)備橋前端分離。在主機拆卸洞依靠2×75噸橋吊進行主機部分的拆卸。在后配套拆卸洞依靠30噸橋吊進行后配套部分的拆卸，后配套的拆卸自后向前，一次將2節(jié)拖車拖入拆卸洞，分解拆卸運輸后，再將另外2節(jié)拖車拖入拆卸洞，如此循環(huán)進行，直至將設(shè)備橋部分拆完。分項研究報告之九軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM同步襯砌技術(shù)的研究

8、同步襯砌工藝

分項研究報告之十特殊地段TBM施工技術(shù)研究分項研究報告之十特殊地段TBM施工技術(shù)研究分項研究報告之十特殊地段TBM施工技術(shù)研究1、TBM通過斷層破碎帶的技術(shù)措施1洞壁發(fā)生小規(guī)模巖石剝落地段

△工作面特征：刀盤護盾與巖壁間有小塊石頭掉下，拱部或側(cè)壁發(fā)生小坍塌，但沒有繼續(xù)發(fā)展擴大的跡象。

△判斷依據(jù)：掘進正常，推力、扭矩變化不大，機械（尤其主機區(qū)域）沒有異常的振動和聲響，碴均勻集中，偶爾混有大塊巖碴。

△支護措施：撐靴以上部位掛鋼筋網(wǎng)、打系統(tǒng)錨桿，間距0.9m，視情況架立I16全圓拱架，間距1.8m，3榀拱架之間打6-8根3m長錨桿，第一榀鋼拱架的安裝質(zhì)量關(guān)系到底部開槽式仰拱塊能否順利鋪設(shè)，必須嚴(yán)格按照技術(shù)人員指定的位置安裝。

△全圓拱架安裝要求：安裝允許誤差為橫向和高程±5cm，垂直度±2°；鋼拱架應(yīng)密貼巖壁，有間隙時按2m間距設(shè)楔形塊擠緊，拱架與坍塌圍巖間設(shè)支撐撐緊；拱頂及前撐靴上部各打2根錨桿鎖住拱架；避開撐靴及仰拱塊位置，在2榀拱架間，按間距1.0m焊Φ22mm縱向連接筋，加固拱架。分項研究報告之十特殊地段TBM施工技術(shù)研究2節(jié)理密集帶或中等規(guī)模斷層破碎帶

△工作面特征：拱頂或側(cè)壁(撐靴處)坍塌厲害，護盾與巖壁間落下大量石塊。

△判斷依據(jù)：掘進時機械振動較大，推力減至8-9MN甚至更小時，扭矩增加60-70%，并且變化幅度較大，皮帶輸送機上大塊增多，伴有少量細(xì)碴，碴堆忽多忽少，不均勻。

△支護措施：利用手噴混凝土系統(tǒng)向坍塌處噴射混凝土，及時封閉圍巖，減少巖石暴露時間。安裝全圓鋼拱架，間距0.9m。拱架安裝前先在撐靴以上部位掛鋼筋網(wǎng)。撐靴處坍塌較嚴(yán)重部位，為防止坍塌繼續(xù)發(fā)展，保證后部支撐靴的順利通過，在鋼拱架背面立模板澆灌C30細(xì)石混凝土與坍塌處圍巖構(gòu)成封閉的受力整體。前、后支撐靴間距只有7m左右，因此，混凝土中心必須摻加適量的外加劑，使其能夠在較短的時間內(nèi)獲得足夠的強度

分項研究報告之十特殊地段TBM施工技術(shù)研究3大規(guī)模的斷層破碎帶處

△工作面情況：拱頂及洞壁發(fā)生大面積坍塌，且發(fā)展很快以致于常規(guī)施工方法無法控制。從護盾邊緣觀察拱頂坍塌很深，大量石塊從護盾與巖壁之間落下，坍塌向后部區(qū)域擴大。

△判斷依據(jù)：掘進時機械振動特別大，在主控室即能聽到掌子面發(fā)出的巨大聲響。扭矩增至70%以上，推力減至4MN左右。1號皮帶時堵時通，嚴(yán)重時刀盤被石塊卡住，無法旋轉(zhuǎn)，碴中以大塊為主，幾乎沒有細(xì)碴。

△支護施工：斷層破碎帶的噴射混凝土顯得更為重要。手噴混凝土?xí)r必須做好相關(guān)設(shè)備的防護工作，避免混凝土回彈料污染主機設(shè)備。噴射混凝土必須從填充巖面空洞、裂縫開始。在鋼拱架地段，鋼架與圍巖之間空隙必須用噴射混凝土填充密實，不要旋轉(zhuǎn)噴頭。通過斷層破碎帶時，巖碴清理量特別大，致使安裝一榀鋼架時間最多達5h。側(cè)壁坍塌處支撐靴無法伸出，換步次數(shù)增多，且換步時間較長。

分項研究報告之十特殊地段TBM施工技術(shù)研究4TBM撐腳處的圍巖加固技術(shù)

TBM的支撐系統(tǒng)是采用在邊墻上進行雙排四角支撐，分為外機架1和外機架2兩個支撐部分。每個支撐部分由8個撐靴組成，額定總支撐力為9100kN，接地壓力為190N/cm2,每個撐靴都能獨立操作。TBM掘進時，支撐靴支撐著設(shè)備的重量并將推力和刀盤扭矩的反力傳遞給邊墻巖壁，當(dāng)邊墻巖壁強度足以承受支撐靴壓力時，TBM可正常掘進。因此，對小范圍的邊墻坍方，可通過鎖死部分支撐靴，減小對圍巖的支撐壓力，同時相應(yīng)地減小TBM推力、推進速度，使TBM不停機，安全通過坍方地段。在軟弱破碎圍巖地段，掘進時反力不足。在小范圍時，可在支撐靴處加墊枕木垛以增大接地面積后通過。在范圍較大時，可以在TBM外部用人力開挖，灌注反力混凝土；也可在撐靴處打2-3根帶小孔錨桿，管徑Ф40mm，并注漿形成支承座。當(dāng)隧道邊墻發(fā)生較大的坍方、邊墻圍巖強度不足以承受撐靴壓力時，TBM將無法掘進，此時必須停機，采用噴錨網(wǎng)+鋼拱+灌注混凝土的聯(lián)合支護方式進行處理后再掘進。具體步驟是：設(shè)作業(yè)平臺；處理危石；噴混凝土；打錨桿；掛鋼筋網(wǎng)；安裝鋼拱架，邊掘進邊安裝；在多拱架之間焊接厚3mm的鋼板，然后向內(nèi)灌注加速凝劑的細(xì)石混凝土，凝固后使撐靴撐在初期支護面上，TBM開始掘進。分項研究報告之十特殊地段TBM施工技術(shù)研究2、TBM掘進時突發(fā)涌水的處理措施

△處理原則：預(yù)測先行，預(yù)防為主；防微杜漸，確保安全。

△掘進前采取超前鉆孔，并結(jié)合破碎帶探孔，探測鉆孔出水量、水壓，確定涌水點里程；打超前放水孔進行放水，放水過程中，時刻觀察水壓及水量變化，如水壓減小，在做好排水系統(tǒng)的條件下，TBM繼續(xù)掘進；如排水孔水壓及水量不減，開挖后會造成工作面及側(cè)壁坍塌或排水設(shè)施跟不上，必須采用注漿堵水。

△面的涌水或注漿后的剩余水量及時排離工作面；對側(cè)壁的漏水采用擋遮、引排措施，保證噴混凝土質(zhì)量；噴混凝土后，由于水壓升高，有可能使一次支護破壞，則應(yīng)采用引排方法或壁后注漿法封堵。當(dāng)水壓過高，水量過大時，采用圍巖注漿，將水堵在圍巖內(nèi)部。

（1）確定技術(shù)處理措施的原則。TBM掘進突生涌水可給施工帶來嚴(yán)重影響，甚至?xí)＜叭藛T及財產(chǎn)安全。因而，處理方案應(yīng)堅持的原則為：預(yù)測先行，預(yù)防為主；防微杜漸，確保安全。（2）掘進前采取的措施打超前鉆孔，并結(jié)合破碎帶探孔，探測鉆孔出水量、水壓，確定涌水點里程；打超前放水孔進行放水，放水過程中，時刻觀察水壓及水量變化，如水壓減小，在做好排水系統(tǒng)的條件下，TBM繼續(xù)掘進；如排水孔水壓及水量不減，開挖后會造成工作面及側(cè)壁坍塌或排水設(shè)施跟不上，必須采用注漿堵水。（3）面的涌水或注漿后的剩余水量及時排離工作面；對側(cè)壁的漏水采用擋遮、引排措施，保證噴混凝土質(zhì)量；噴混凝土后，由于水壓升高，有可能使一次支護破壞，則應(yīng)采用引排方法或壁后注漿法封堵。當(dāng)水壓過高，水量過大時，采用圍巖注漿，將水堵在圍巖內(nèi)部。（4）根據(jù)水量不同分別采用不同的措施分項研究報告之十特殊地段TBM施工技術(shù)研究2TBM施工中對涌水的處理措施

TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究取得的主要成果及研究成果的技術(shù)水平

“TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究”是結(jié)合西安－南京鐵路磨溝嶺隧道軟弱圍巖地層而進行開展研究的一項重要科研課題。課題組緊扣工程，針對TBM在軟弱圍巖施工中的缺陷，通過資料調(diào)研、理論分析、現(xiàn)場試驗，對軟弱圍巖地質(zhì)條件下TBM施工的超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報技術(shù)、超前支護施工方案、初期支護模式、掘進參數(shù)選擇、TBM換步與掘進方向控制、清碴系統(tǒng)改進、同步襯砌等技術(shù)進行了系統(tǒng)的研究，并將研究成果成功地應(yīng)用于磨溝嶺隧道軟弱圍巖施工中。TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究現(xiàn)場應(yīng)用表明，在該隧道Ⅱ、Ⅲ類軟弱圍巖施工中，月進度達到160～220m，全隧比施組提前4個月貫通。該科研成果的成功研究，大大地拓寬了TBM在地下工程施工中的應(yīng)用空間，為國內(nèi)外TBM在軟弱圍巖地質(zhì)條件下的設(shè)計、施工、領(lǐng)導(dǎo)決策提供了借鑒價值、指導(dǎo)意義和理論依據(jù)。經(jīng)技術(shù)查新，該科研成果的研究在我國尚屬首次，在國外也未見到有完整的體系研究，因而研究成果達到了國際領(lǐng)先水平。課題所取得的主要研究成果綜述如下：TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究

綜合技術(shù)水平填補了國內(nèi)同類技術(shù)的空白，為TBM在軟弱圍巖中的設(shè)計、施工和領(lǐng)導(dǎo)決策提供了重要的理論依據(jù)和借鑒價值。

TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究

研究的各項技術(shù)成果均具有極大的推廣應(yīng)用價值

拓寬了TBM的應(yīng)用范圍，為中國鐵路修建技術(shù)水平寫下了光輝的一頁。

用戶使用報告TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究

用戶使用報告

用戶使用報告TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究

我單位承建的西安南京鐵路磨溝嶺隧道全長6112米，是西安南京鐵路十大控制工程之一，采用敞開式TBM掘進機施工。我公司于2000年元月1日進場,經(jīng)過幾個月快速、有序、安裝調(diào)試,TBM于2000年7月9日開始掘進，在全體參戰(zhàn)職工的積極摸索和辛勤努力下，在現(xiàn)場監(jiān)理和設(shè)計配合大隊密切配合下，我們順利地通過設(shè)計圖中的685米F2斷層，截止2001年6月30日累計掘進1920米，其中最高月進尺472.4米，最高日進30.3米,平均月進160米，平均日進5.33米,在順利通過設(shè)計Ⅱ、Ⅲ類軟弱破碎帶之后，TBM遇到了更嚴(yán)竣的考驗，2001年4月4日掘進至DK230+760.4處TBM被卡，直到2001年5月11日才得以徹底脫困。因以上地質(zhì)因素，造成工期滯后6個多月。用戶使用報告TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究為確?？偣て诘捻樌麑崿F(xiàn)，加大科技投入，并通過組織專家論證會、調(diào)動全集團技術(shù)精英和利用地方優(yōu)勢力量，聯(lián)合組織科研攻關(guān)，通過采取后配套增設(shè)軟弱圍巖設(shè)備，超前加固、短進尺、及時支護等一系列措施、手段，實現(xiàn)了快速、安全通過軟弱圍巖地段的目的。大大拓展了敞開式硬巖掘進機的通用范圍，在圍巖類別低，圍巖自弱能力差，使用TBM施工的各類山嶺、水工及海底隧道均可使用本技術(shù)，此技術(shù)的成功配套應(yīng)用，使敞開式硬巖掘進機在軟弱地質(zhì)條件的快速、安全施工起到了有效保障。并研究制定了本施工技術(shù)，成功攻破了敞開式硬巖掘進機在軟弱地質(zhì)條件下的施工技術(shù)難關(guān)，取得了可喜成績：用戶使用報告TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究1、立足于TBM施工，攻破軟弱圍巖施工技術(shù)難關(guān)，提高TBM在軟弱圍巖中的施工能力。2、優(yōu)化施工組織設(shè)計，強化施工管理，優(yōu)化施工組織。3、抓好TBM機況的保證工作。4、由于采取了以上有效措施，成功穿越受F2區(qū)域性大斷層影響最嚴(yán)重的破碎圍巖地段，并使原來因地質(zhì)原因造成滯后6個多月的工期挽回了非常保貴的3個多月時間，為保質(zhì)保量完成磨溝嶺隧道施工任務(wù)打下了堅實基礎(chǔ)。用戶使用報告TBM穿越軟弱圍巖施工技術(shù)研究5、通過科研攻關(guān)，有效拓展了全斷面硬巖掘進機的適應(yīng)性，使TBM的軟弱圍巖通過能力穩(wěn)步提升，使Ⅱ、Ⅲ類圍巖月進度可達到160～220米。這是人工鉆爆法無法比擬的。在2001年12月創(chuàng)造了日進41.3米，月進