[发明专利]隧道掘进机的安全施工方法

说明书

本发明提供了一种隧道掘进机的安全施工方法。该施工方法包括：采用两台隧道掘进机TBM同时分区进行掘进操作，每台TBM的施工过程包括：步骤0：TBM始发掘进，步骤1：TBM试掘进，进行TBM负荷调试、掌握TBM掘进参数；步骤2、TBM正式掘进，步骤3、TBM下穿建筑物。采用隧道自动导向系统和测量辅助进行掘进机姿态监测，在掘进机主控室动态显示掘进机当前位置与隧道设计轴线的偏差以及趋势，据此调整控制掘进机掘进方向，使掘进方向保持在允许的偏差范围内。应用本发明的方法，可以对TBM段进行安全、有效的专项施工，避免TBM下穿过程中产生的扰动造成居民生活影响，减少TBM的施工过程对房屋产生的影响。

技术领域

本发明涉及隧道掘进技术领域，尤其涉及一种隧道掘进机的安全施工方法。

背景技术

TBM(Tunnel Boring Machine，隧道掘进机)可以进行掘进、支护、出渣等施工工序并行连续作业，是机、电、液、光、气等系统集成的工厂化流水线隧道施工装备，具有掘进速度快、利于环保、综合效益高等优点，可实现传统钻爆法难以实现的复杂地理地貌深埋长隧洞的施工，在中国铁道、水电、交通、矿山、市政等隧洞工程中应用正在迅猛增长。

青岛市地铁1号线瓦屋庄站～贵州路站区间，起自黄岛区瓦屋庄站，线路沿既有胶州湾隧道东侧向北下穿胶州湾湾口海域后，接入青岛主城区贵州路站，线路全长约8.1km，其中海域段长度约3.49km。为满足工期要求，共设置3座施工斜井(黄岛端2座、青岛端1座)。根据运营需要，共设3处地下风机房及通风竖井，3处废水泵站，2处牵引变电所，2处独立降压变电所以及其他相关配套设施。

瓦贵区间青岛端陆域段采用2台DSUC双护盾TBM，左线起止里程为ZK30+466～681.2,长1215.2m；右线YK30+467～681.2,长1214.2m。区间在K30+324.593及K31+300处各设置联络通道一座。

区间隧道管片衬砌内径为φ5400mm，管片厚度为300mm厚，管片宽度为1500mm的C50/P12预制钢架混凝土管片。盾构管片采用六分块：三个标准块B、两个邻接块L、一个封顶块F。管片环间拼装方式为错缝拼装，联络通道处2环采用通缝拼接。封顶块采用径向插入和纵向插入相结合的插入方式,即径向推上再纵向插入。管片连接采用弯螺栓连接。区间YK30+800～YK31+030、ZK30+802～ZK31+033为普通减震段，YK30+467～YK30+800、YK31+030～YK31+681.2、ZK30+466～ZK30+802、ZK31+033～ZK31+681.2段为高等或特殊减震段。普通减震轨面距离管片结构内壁高度890mm，高等减震段、特殊减震段轨面距离管片结构内壁高度为940mm。

TBM始发井为瓦贵区间3号风井，始发井长15m，宽8m，井深约53m。始发井位于隧道正线东侧25m，与正线呈水平12°角；横通道长25m，高14m。线路登陆团岛后下穿团岛部队用地，为避开胶州湾公路隧道，线路以半径700的曲线右转，过西陵峡路后沿红山峡支路下方敷设，过瞿塘峡路后接半径1000的右转曲线，下穿明月峡、观音峡小区众多居民楼后接入贵州路站。途中下穿多处居民小区，地上现在道路较狭窄，沿线地下管网密集，纵横交错，十分复杂。

地质概况

1)岩土体性状

场区第四系覆盖层以人工填土层(Q4ml)、全新统陆相洪冲积为主，最厚处不足10m，许多部位基岩裸露，基岩主要为下白垩纪青山群火山岩及燕山晚期崂山超单元侵入岩。根据青岛市统一地层表，结合场区岩土体成因和工程特性，场区的地层分述如下：

(1)覆盖层