采用TBM导洞扩挖方法修建长大隧道探讨

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1、·隧道／地下工程·采用TBM导洞扩挖方法修建长大隧道探讨马蒙，刘维宁(北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044)摘要：随着隧道对快速掘进要求的日益提高，广泛使用TBM要求、设备组装所需场地要求也是制约TBM在工程中施工已经成为一种发展趋势。针对大断面隧道，全断面隧道掘应用的因素。通常，TBM断面以圆形为主，直径1．8—进机难以充分体现优势；而采用掘进机施作导洞然后再扩挖的16m(以3～6m为佳)，对于大断面及超大断面交通隧方法成为一种可行的选择。在调研国外使用该工法工程实例道，采用TBM开挖会造成空间的浪

2、费，并且技术上也的基础上，总结该工法的优点和适用性。就TBM直径及导洞面临很大的困难。对此，为了充分发挥TBM和钻爆法位置进行比选，并给出选择建议。的优势，一些国家(如意大利、日本等)将两种工法相关键词：长大隧道；TBM；钻爆法；导洞；扩挖方案结合，产生了先用TBM施工导洞，再在此基础上扩挖中图分类号：U455．4文献标识码：B文章编号：1004—2954(2009)O3～O1O8—04的施工方法。实际工程结果表明，这种方法收到了较好的效果。随着地下工程机械化的发展，岩石隧道掘进机1TBM导洞扩挖方法综述(TB

3、M)的应用变得愈加广泛。相比较传统的钻爆法，TBM具有快速、优质、安全、经济的特点，但同时对前1．1国内外发展状况期地质调查、施工技术、施工管理等提出了更高的要意大利从1982年起开始使用TBM导洞扩挖的方求。此外，昂贵的一次性设备投资、断面尺寸与形状的法，因此通常将该法称为“意大利工法”。近年来，其他各国也相继成功地运用此法修建或拟建各类交通隧收稿日期：2008—11—07作者简介：马蒙(1983一)，男，北京交通大学土木建筑工程学院，博士道。国外部分TBM扩挖工程实例见表1-7,10。研究生。一般采用引排的

4、方式。在导水管端口接双壁波纹管，设置吊泵排水。当竖井施工采用吊泵排水时，尽量采沿井壁初期支护混凝土面接至井底，自下而上分段施用高扬程吊泵实现分段排水，或者与隔膜泵(或潜水工二衬混凝土时按常规办法铺设防水板后浇筑混凝泵)联合排水方式。避免采用腰泵房或两台吊泵串联土，这样导出的涌水和初期支护井壁少量的渗水就会排水方式，以减少临时工程量，简化施工设备及操作，通过汇集沿波纹管引至竖井底部水沟，通过竖井底部以利于井身快速施工。联络道水沟将水排至隧道正洞中央排水沟；实践证明吊泵的悬吊应利于专门绞车，同时应加强吊泵的能保证二

5、次衬砌混凝土表面无渗漏水，见图5。维修，减少故障，提高设备完好率，保证正常运转。一一一————一5结语、皇盟塑、塑塑圭大坪里隧道4座竖井在施工过程中通过采用地面』—，，导————水———管一预注浆堵水、导水、吊泵排水与壁后注浆等方式相互配兰二二二二=j二二二二===二二合的综合治理方法，彻底解决了涌水对竖井施工带来的三，双壁波纹管影响，有效改善了掘进、支护和衬砌工作面的作业条件，’降低了施工成本，加快了竖井施工进度，使竖井施工安△全、质量和进度目标得到较好实现，为隧道正洞施工临时通风和消除隧道后期运营期间通风病

6、害创造了条件。图5竖井衬砌后背排水示意参考文献：[1]沈季良等．《建井工程手册》[M]．北京：煤炭工业出版社，1984．4井简排水[2]煤矿安全规程[s]．北京：煤炭工业出版社，2004．[3]李小林．山岭隧道竖井施工方案[J]．铁道标准设计，2008(1)：79目前竖井施工中虽然已实现了利用注浆、引排等—81．办法打干井，但工作面仍有少量的积水或者较小量的[4]史天生，等．井巷设计基础[M]．北京：中国矿业大学出版社．1990，涌水，作为一种辅助和备用措施，井筒掘进工作面仍需108铁道标准设计RAILWAYS

7、TANDARDDESIGN2009(3)马蒙，刘维宁一采用TBM导洞扩挖方法修建长大隧道探讨·隧道／地下工程·表1国外采用TBM导洞扩挖方法修建的部分隧道我国于20世纪90年代以后，逐渐在重大工程中采用TBM掘进技术，先后成功运用于引大入秦、引黄入晋等水工隧道以及秦岭铁路隧道。主要工程所用BTBM成洞直径从3．66～8．8in不等。目前尚无采用TBM导洞扩挖的先例。1．2不同地质情况的后续扩挖方案横断面纵断面根据地质情况不同，可以相应选择不同的后续扩图2汤田2号隧道采用TBM导洞超前方法挖方法。除了瑞士的Map

8、po．Morettina公路隧道采用超前在顶部打入长钢管(图3(b))；(3)一面临时闭了610．8in的盾构在4．5in的导洞基础上进行扩挖合，一面继续在上半部开挖6m(图3(C))；(4)下半部外，其余大多采用钻爆法扩挖。开挖3m；(5)仰拱开挖3m，闭合断面；(6)继续在下图1为传统钻爆法和钻爆扩挖导洞的爆破炮眼布半部开挖3m(图3(d))；(7)仰拱继续开挖3m，闭合置。由于T