[发明专利]一种护盾式TBM空推拼装管片隧洞施工方法

说明书

本发明涉及隧道施工技术领域，公开了一种护盾式TBM空推拼装管片隧洞施工方法，包括以下步骤：S1在护盾式TBM的接收端采用新奥法施工钻爆法小导洞，对围岩进行初期支护，该钻爆法小导洞初期支护后的洞径D略大于护盾式TBM的刀盘直径D_刀盘；S2在钻爆法小导洞的底部浇筑用于定位、支撑护盾式TBM底管片的混凝土导台；S3护盾式TBM由掘进段进入钻爆法小导洞段，并以空推步进的方式通过、且空推步进时同步拼装预制管片，直至出洞接收；S4步骤S3中，每拼装完一环预制管片，即对预制管片与围岩之间的空隙进行豆砾石回填灌浆处理。本发明可解决有压输水隧洞护盾式TBM掘进段与接收端钻爆法导洞段洞径不统一、增加水头损失的问题，且方便施工、节省工期及优化投资。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种用于有压输水隧洞中的护盾式TBM空推拼装管片隧洞施工方法。

背景技术

岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine)简称TBM，是利用岩石隧道掘进机在岩石地层中暗挖隧道的一种施工方法，其通常是利用回转刀盘又借助推进装置的作用力从而使刀盘上的滚刀切割(或破碎)岩面，以达到破岩开挖隧道(洞)的目的；类型分为敞开式、单护盾式、双护盾式等，其中单护盾式、双护盾式TBM在掘进过程中一般均会同步拼装预制管片。

在护盾式TBM隧洞的接收端会施工大于刀盘及混凝土二次衬砌尺寸的钻爆法导洞，以便TBM滑行出洞接收，其传统做法有两种：其一，在接收端施工小断面的钻爆法导洞，仅对围岩进行初期支护，待TBM空推步进至洞口并拆解接收后，再浇筑混凝土二次衬砌。虽然该方法也可以做到使钻爆法导洞段与TBM掘进段的衬砌内径达到统一(即整体施工完成后洞径统一)，但此方法需安装、拆卸模板台车、绑扎钢筋、浇筑混凝土二次衬砌等，工序繁多，工期延长，失去了钻爆法导洞对主洞进度的减压作用，并且，衬砌混凝土浇筑方量增多，加大了工程投资。其二，在接收端施工较大断面的钻爆法导洞，并提前浇筑混凝土二次衬砌。按规范要求，衬砌厚度不小于0.3m，刀盘与衬砌间需预留间隙约0.15m，刀盘直径用D_刀盘表示，则钻爆法导洞初期支护后的洞径D≥D_刀盘+2×0.3m+2×0.15m，而刀盘直径原本就大于TBM掘进段管片衬砌的内径(本发明实施例中，TBM刀盘直径为5.06m，管片衬砌的内径为4.3m，两者相差0.76m)，因此，此种方法开挖方量大，并且整体施工完成后，TBM掘进段与钻爆法导洞段的洞径不统一，断面变化较大(如：浇筑混凝土二次衬砌后钻爆法导洞段的洞径大约为5.36m，与管片衬砌的内径4.3m相差1.06m)，对于有压输水隧洞来说，既增加了局部水头损失，也不利于水流流态的平顺衔接。

因此，研发一种既能满足护盾式TBM的接收，又能统一洞径、减少水头损失，且兼具方便施工、节省工期及优化投资的施工方法具有重大意义。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提出一种护盾式TBM空推拼装管片隧洞施工方法，以解决有压输水隧洞护盾式TBM掘进段与接收端钻爆法导洞段洞径不统一、增加水头损失的问题，同时，方便施工、节省工期及优化投资。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种护盾式TBM空推拼装管片隧洞施工方法，包括以下步骤：

S1：在护盾式TBM的接收端采用新奥法施工钻爆法小导洞，对围岩进行初期支护，该钻爆法小导洞初期支护后的洞径D略大于护盾式TBM的刀盘直径D_刀盘；

S2：在钻爆法小导洞的底部浇筑用于定位、支撑护盾式TBM底管片的混凝土导台；

S3：护盾式TBM由掘进段进入钻爆法小导洞段，并以空推步进的方式通过钻爆法小导洞、且空推步进时同步拼装预制管片，直至出洞接收；

S4：步骤S3中，每同步拼装完一环预制管片，即对预制管片与围岩之间的空隙进行豆砾石回填灌浆处理。