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1、隧道硬巖掘進(jìn)機(jī)TBM半洞施工技術(shù)探討摘要：在大斷面隧道施工過程中，采用tbm掘進(jìn)機(jī)施作導(dǎo)洞然后再擴(kuò)挖的方法已屢見不鮮，但通過先期鉆爆開挖半洞，后tbm擴(kuò)挖的施工方法尚屬首例。針對(duì)國(guó)內(nèi)某大斷面引水隧道地處高應(yīng)力極強(qiáng)巖爆區(qū)，巖爆對(duì)tbm設(shè)備及施工人員傷害極大，該文對(duì)tbm半洞施工技術(shù)的可行性、對(duì)設(shè)備的損壞程度及施工強(qiáng)度等進(jìn)行了論證分析，對(duì)類似工程起到摸索借鑒的作用。關(guān)鍵詞：硬巖掘進(jìn)機(jī)；tbm；半洞；試驗(yàn)abstract:theconstructionmethodabouttbmusedforpilottunnelexcavationandextendingexcavation
2、afterwardsiswidelyappliedinlarge-sectiontunnelconstruction.nevertheless,themethodofdrillingandblastinginhalfcavernfirstandthenextendingexcavationwithtbmisacreativethoughtandapplication.thepowertunnelofsomelargesectioninchinalocatesinthehighstressrockburstarea,andtherockburstshallmakegreat
3、damagetothetbmandpersonnelsafety.thispassagewilltakeanalysisanddemonstrationinthefeasibilityoftbmusedforhalfcavernconstruction,damagetotheequipments,constructionstrength,etc.respectively,whichshallbeanexplorationandreferenceforthesimilarprojectconstruction.keywords:rocktunnelboringmachine
4、；tbm；halfcavern；test中圖分類號(hào):u45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1概況國(guó)內(nèi)某水電站水工隧洞，處于高山峽谷的巖溶地區(qū)，地質(zhì)條件復(fù)雜，具有埋深大、洞線長(zhǎng)等特點(diǎn)，主要工程地質(zhì)問題為高地應(yīng)力條件下的巖爆和地下突涌水等。為滿足施工安全和快速掘進(jìn)等要求，隧洞采用直徑12.4m的隧道硬巖掘進(jìn)機(jī)tbm進(jìn)行開挖施工。2試驗(yàn)?zāi)康乃矶撮_挖進(jìn)入高埋深、高地應(yīng)力及巖爆易發(fā)洞段，為減少?gòu)?qiáng)烈~極強(qiáng)巖爆等的發(fā)生概率和風(fēng)險(xiǎn)，滿足施工進(jìn)度要求，保證tbm安全、順利通過該巖爆易發(fā)段，研究tbm通過巖爆易發(fā)段的可行的施工方案，特進(jìn)行先鉆爆法開挖導(dǎo)洞后tbm擴(kuò)挖掘進(jìn)的施工試驗(yàn)，以驗(yàn)證tbm在先導(dǎo)
5、洞后掘進(jìn)時(shí)的可行性及適應(yīng)性，以及在保證設(shè)備不受損壞的前提下，優(yōu)選適合在強(qiáng)巖爆段能發(fā)揮最大掘進(jìn)功效的掘進(jìn)參數(shù)，指導(dǎo)后續(xù)施工。3試驗(yàn)內(nèi)容及參數(shù)本次試驗(yàn)主要內(nèi)容為以下幾項(xiàng)：（1）根據(jù)預(yù)定6種不同的tbm掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行掘進(jìn)試驗(yàn)，通過對(duì)不同掘進(jìn)參數(shù)下設(shè)備狀況的監(jiān)控及掘進(jìn)效果的比較，優(yōu)選適合于水工隧洞先鉆爆法開挖導(dǎo)洞后tbm擴(kuò)挖掘進(jìn)施工的掘進(jìn)參數(shù)。（2）通過對(duì)擴(kuò)挖掘進(jìn)試驗(yàn)過程中刀具和各種配件消耗情況的統(tǒng)計(jì)分析，監(jiān)控tbm擴(kuò)挖施工對(duì)刀盤等的磨損造成的影響。（3）在tbm進(jìn)行擴(kuò)挖過程中，對(duì)tbm設(shè)備主梁、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等進(jìn)行震動(dòng)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以監(jiān)控tbm在擴(kuò)挖施工中可能對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)上造成的影響。（4
6、）通過對(duì)先導(dǎo)洞掘進(jìn)試驗(yàn)前后及過程中tbm油樣的分析對(duì)比，監(jiān)控tbm擴(kuò)挖施工對(duì)tbm主軸承及液壓系統(tǒng)造成的影響。試驗(yàn)采用先期鉆爆法開挖完成先導(dǎo)洞室，在tbm開挖掘進(jìn)前釋放高地應(yīng)力，以減少?gòu)?qiáng)烈~極強(qiáng)巖爆等的發(fā)生概率和風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)和參數(shù)，對(duì)半導(dǎo)洞試驗(yàn)段斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為馬蹄型斷面，具體尺寸寬×高=8.18m×7.35m，為避免tbm開挖至該段以后支護(hù)系統(tǒng)對(duì)tbm刀盤的影響，對(duì)邊墻范圍施工玻璃纖維錨桿作為臨時(shí)支護(hù)，具體設(shè)計(jì)見圖1：圖1半導(dǎo)洞開挖設(shè)計(jì)圖4試驗(yàn)過程及結(jié)果4.1刀盤推力現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試通過對(duì)選擇的6個(gè)工況進(jìn)行掘進(jìn)測(cè)試，每組測(cè)試采用不同的刀盤推力和刀盤轉(zhuǎn)速進(jìn)行。每個(gè)工況掘進(jìn)
7、距離為20-40cm，并重點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)速2.5-3.0/min之間的推力進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果見表1：表1推力測(cè)試工況記錄表4.2試驗(yàn)期開挖進(jìn)尺情況該試驗(yàn)從5月22日開始，6月2日結(jié)束，總共掘進(jìn)長(zhǎng)度為70.43m。根據(jù)影響掘進(jìn)效率因素時(shí)間分析餅圖（見圖2），主要受洞外馬蒂皮帶等非正常原因影響較大，設(shè)備利用率較低。在正常施工參數(shù)下，采用先鉆爆法開挖導(dǎo)洞后tbm擴(kuò)挖掘進(jìn)的施工方案，平均每天進(jìn)尺可達(dá)10-12m，據(jù)此推算，月進(jìn)尺可達(dá)300-360m。圖2影響掘進(jìn)效率因素時(shí)間分析餅圖在不良地質(zhì)洞段，tbm開挖掘進(jìn)緩慢，同時(shí)，為保證施工設(shè)備和人員安全
