采用TBM導(dǎo)洞擴(kuò)挖方法修建長(zhǎng)大隧道探討

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1、·隧道／地下工程·采用TBM導(dǎo)洞擴(kuò)挖方法修建長(zhǎng)大隧道探討馬蒙，劉維寧(北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，北京100044)摘要：隨著隧道對(duì)快速掘進(jìn)要求的日益提高，廣泛使用TBM要求、設(shè)備組裝所需場(chǎng)地要求也是制約TBM在工程中施工已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)大斷面隧道，全斷面隧道掘應(yīng)用的因素。通常，TBM斷面以圓形為主，直徑1．8—進(jìn)機(jī)難以充分體現(xiàn)優(yōu)勢(shì)；而采用掘進(jìn)機(jī)施作導(dǎo)洞然后再擴(kuò)挖的16m(以3～6m為佳)，對(duì)于大斷面及超大斷面交通隧方法成為一種可行的選擇。在調(diào)研國外使用該工法工程實(shí)例道，采用TBM開挖會(huì)造成空間的浪

2、費(fèi)，并且技術(shù)上也的基礎(chǔ)上，總結(jié)該工法的優(yōu)點(diǎn)和適用性。就TBM直徑及導(dǎo)洞面臨很大的困難。對(duì)此，為了充分發(fā)揮TBM和鉆爆法位置進(jìn)行比選，并給出選擇建議。的優(yōu)勢(shì)，一些國家(如意大利、日本等)將兩種工法相關(guān)鍵詞：長(zhǎng)大隧道；TBM；鉆爆法；導(dǎo)洞；擴(kuò)挖方案結(jié)合，產(chǎn)生了先用TBM施工導(dǎo)洞，再在此基礎(chǔ)上擴(kuò)挖中圖分類號(hào)：U455．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1004—2954(2009)O3～O1O8—04的施工方法。實(shí)際工程結(jié)果表明，這種方法收到了較好的效果。隨著地下工程機(jī)械化的發(fā)展，巖石隧道掘進(jìn)機(jī)1TBM導(dǎo)洞擴(kuò)挖方法綜述(TB

3、M)的應(yīng)用變得愈加廣泛。相比較傳統(tǒng)的鉆爆法，TBM具有快速、優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，但同時(shí)對(duì)前1．1國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r期地質(zhì)調(diào)查、施工技術(shù)、施工管理等提出了更高的要意大利從1982年起開始使用TBM導(dǎo)洞擴(kuò)挖的方求。此外，昂貴的一次性設(shè)備投資、斷面尺寸與形狀的法，因此通常將該法稱為“意大利工法”。近年來，其他各國也相繼成功地運(yùn)用此法修建或擬建各類交通隧收稿日期：2008—11—07作者簡(jiǎn)介：馬蒙(1983一)，男，北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，博士道。國外部分TBM擴(kuò)挖工程實(shí)例見表1-7,10。研究生。一般采用引排的

4、方式。在導(dǎo)水管端口接雙壁波紋管，設(shè)置吊泵排水。當(dāng)豎井施工采用吊泵排水時(shí)，盡量采沿井壁初期支護(hù)混凝土面接至井底，自下而上分段施用高揚(yáng)程吊泵實(shí)現(xiàn)分段排水，或者與隔膜泵(或潛水工二襯混凝土?xí)r按常規(guī)辦法鋪設(shè)防水板后澆筑混凝泵)聯(lián)合排水方式。避免采用腰泵房或兩臺(tái)吊泵串聯(lián)土，這樣導(dǎo)出的涌水和初期支護(hù)井壁少量的滲水就會(huì)排水方式，以減少臨時(shí)工程量，簡(jiǎn)化施工設(shè)備及操作，通過匯集沿波紋管引至豎井底部水溝，通過豎井底部以利于井身快速施工。聯(lián)絡(luò)道水溝將水排至隧道正洞中央排水溝；實(shí)踐證明吊泵的懸吊應(yīng)利于專門絞車，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)吊泵的能保證二

5、次襯砌混凝土表面無滲漏水，見圖5。維修，減少故障，提高設(shè)備完好率，保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一一一————一5結(jié)語、皇盟塑、塑塑圭大坪里隧道4座豎井在施工過程中通過采用地面』—，，導(dǎo)————水———管一預(yù)注漿堵水、導(dǎo)水、吊泵排水與壁后注漿等方式相互配蘭二二二二=j二二二二===二二合的綜合治理方法，徹底解決了涌水對(duì)豎井施工帶來的三，雙壁波紋管影響，有效改善了掘進(jìn)、支護(hù)和襯砌工作面的作業(yè)條件，’降低了施工成本，加快了豎井施工進(jìn)度，使豎井施工安△全、質(zhì)量和進(jìn)度目標(biāo)得到較好實(shí)現(xiàn)，為隧道正洞施工臨時(shí)通風(fēng)和消除隧道后期運(yùn)營期間通風(fēng)病

6、害創(chuàng)造了條件。圖5豎井襯砌后背排水示意參考文獻(xiàn)：[1]沈季良等．《建井工程手冊(cè)》[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，1984．4井簡(jiǎn)排水[2]煤礦安全規(guī)程[s]．北京：煤炭工業(yè)出版社，2004．[3]李小林．山嶺隧道豎井施工方案[J]．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2008(1)：79目前豎井施工中雖然已實(shí)現(xiàn)了利用注漿、引排等—81．辦法打干井，但工作面仍有少量的積水或者較小量的[4]史天生，等．井巷設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M]．北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社．1990，涌水，作為一種輔助和備用措施，井筒掘進(jìn)工作面仍需108鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)RAILWAYS

7、TANDARDDESIGN2009(3)馬蒙，劉維寧一采用TBM導(dǎo)洞擴(kuò)挖方法修建長(zhǎng)大隧道探討·隧道／地下工程·表1國外采用TBM導(dǎo)洞擴(kuò)挖方法修建的部分隧道我國于20世紀(jì)90年代以后，逐漸在重大工程中采用TBM掘進(jìn)技術(shù)，先后成功運(yùn)用于引大入秦、引黃入晉等水工隧道以及秦嶺鐵路隧道。主要工程所用BTBM成洞直徑從3．66～8．8in不等。目前尚無采用TBM導(dǎo)洞擴(kuò)挖的先例。1．2不同地質(zhì)情況的后續(xù)擴(kuò)挖方案橫斷面縱斷面根據(jù)地質(zhì)情況不同，可以相應(yīng)選擇不同的后續(xù)擴(kuò)圖2湯田2號(hào)隧道采用TBM導(dǎo)洞超前方法挖方法。除了瑞士的Map

8、po．Morettina公路隧道采用超前在頂部打入長(zhǎng)鋼管(圖3(b))；(3)一面臨時(shí)閉了610．8in的盾構(gòu)在4．5in的導(dǎo)洞基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)挖合，一面繼續(xù)在上半部開挖6m(圖3(C))；(4)下半部外，其余大多采用鉆爆法擴(kuò)挖。開挖3m；(5)仰拱開挖3m，閉合斷面；(6)繼續(xù)在下圖1為傳統(tǒng)鉆爆法和鉆爆擴(kuò)挖導(dǎo)洞的爆破炮眼布半部開挖3m(圖3(d))；(7)仰拱繼續(xù)開挖3m，閉合置。由于T