[发明专利]超长距离隧洞中一洞双机的TBM施工方法

说明书

本发明涉及隧洞施工方法领域，特别是一种超长距离隧洞中一洞双机的TBM施工方法。旨在解决现有技术中超长隧道施工中工步繁复带来的加工周期长，生产效率低的问题。本发明包括搜集数据确定隧道区域，统筹安装洞进料顺序，确定TBM组装方案，确定施工排水方案，确认施工运输方案。优点在于：安放顺序及场地布局合理，节省场地空间，滚动方便，省力，更便于现场管理。

技术领域

本发明涉及隧洞施工方法领域，特别是一种超长距离隧洞中一洞双机的TBM施工方法。

背景技术

随着隧洞建设技术的发展，一洞双机技术越来越多的应用于隧洞的建设中，同样的，在洞内实现对TBM的组装及对进出物料先后顺序的统筹，也是盾构技术发展的主要方向。现阶段，在，隧洞施工的工程区范围内，地面为荒漠地貌，由于蒸发量远大于降水量，且地下径流不畅，地下水矿化度较高。而地下的岩层个别地段以糜棱岩及碎裂岩为主，断层带内岩体稳定性差，属Ⅳ～Ⅴ类围岩。甚至还发育少量小型断层，宽度一般2～15m，带内以糜棱岩及碎裂岩为主，就造成了往往施工难度更大。

有相关技术人员提出过，针对该类地形，采用一洞双机的模式，提高工作效率。但是没有考虑如下问题：

1. 针对超长距离的环境中，围岩情况复杂，没有成体系的衬砌防护方案；2.整个体系的排水无法适应突发的管涌情况；3.整个体系的物料运输不科学，难以进一步提高工作效率。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中应对突发情况的能力低、物料运输不科学，整个工作体系各自独立统筹程度低。

在中国西北领域，按地下水赋存状态的不同，隧洞区地下水主要类型为基岩裂隙水，根据隧洞沿线钻孔反映，洞底以上普遍存在裂隙水，裂隙水水量大多较小，没有连续统一的地下水面。地下水主要贮存于断层破碎带、裂隙密集带，隧洞穿过这些地段时大多以渗水、滴水为主，局部出现线状流水。本发明主要针对该条件下产生的问题提出解决，同时建立一套完整的统筹程度高的施工方法。

本发明的具体方案是：

设计一种超长距离隧洞中一洞双机的TBM施工方法，

包括如下步骤：

依据搜集数据设定钻进方式：采集标段的地质信息，渗水信息，选取Ⅱ类围岩为主的区域划定为安装洞，安装洞的两端依次设置辅助洞、通过洞和始发洞，两侧始发洞的外侧各对应一TBM的掘进段，在长距离的掘进段中添设第二支洞，配套第二支洞的两侧设置通过洞，隧洞内设有宽度为单个TBM宽度3倍的安装洞，安装洞边缘设置第一支洞，所述第一支洞和所述第二支洞处联通有蓄水水源，安装洞上游设为第一TBM组装区域；下游设为第二TBM组装区域；主支洞交叉口长度大于54米，所述安装洞内设有倒车洞和集水仓；

统筹安装洞进料顺序：下游第二TBM经由第一支洞运输材料入场，同步保证隧洞内人体吸入空气中的含氧量应不小于20%，每个人员应提供不小于3m³/min的新鲜空气，在主洞与支洞交叉口处，上游、下游分别加设一台接力风机，在支洞内加设风机，上游第一TBM配套平台式拖车，下游第二TBM配套门架式拖车，TBM到位后，进行流体部件和电气部件的组装；

确定TBM组装方案：依次包括保温条件下刀盘的焊接和拼装、步进装置的焊接和组装、底护盾的组装、机头架组装作业、主大梁的组装、主机皮带机接渣斗的组装、侧护盾的组装、主驱动单元的安装、顶护盾的安装；

确定施工排水方案；包括主洞排水方、支洞排水方案和应急排水方案，其中，主洞排水方案包括采用拦坝的形式在TBM上、下游步进洞分别设置集水仓，地下水及第一TBM施工废水以自流的方式引排至上游步进洞集水仓，经沉淀后再抽排至主支交叉口底部的集水仓内，第二TBM的废水采用拦坝蓄排方式分级抽排至下游步进洞集水仓内，经沉淀后抽排至交叉口集水仓，同时配备潜污泵，在渗涌水量较大时，增加拦坝蓄水仓数量，并逐级向上级水仓翻水；支洞排水方案包括安装在支洞内的排水管路和应急排水管路；隧洞应急抽排水包括增加拦坝蓄水仓的数量，并使用潜污泵逐级将下级水仓积水抽排至上一级水仓内，以此逐级抽排至第一支洞交叉口集水仓。