敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)敞開(kāi)式TBM施工技術(shù)匯報(bào)內(nèi)容第一部分：設(shè)備簡(jiǎn)介第二部分：西康線秦嶺隧道第三部分：西安南京鐵路磨溝嶺隧道

第一部分:設(shè)備簡(jiǎn)介

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)介一、設(shè)備簡(jiǎn)介

鐵道部根據(jù)國(guó)家多名工程技術(shù)專(zhuān)家多次論證結(jié)果，結(jié)合秦嶺隧道圍巖硬度高、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、隧道特長(zhǎng)等特點(diǎn)，作出科學(xué)決策，從德國(guó)WIRTH公司引進(jìn)了世界上最先進(jìn)的的敞開(kāi)式硬巖掘進(jìn)機(jī)（機(jī)型TB880E）用于秦嶺隧道施工，中鐵隧道集團(tuán)擔(dān)負(fù)北口的TBM施工任務(wù)。該TBM由刀盤(pán)、護(hù)盾、內(nèi)外凱、主驅(qū)動(dòng)、控制部分、激光導(dǎo)向系統(tǒng)、輔助設(shè)備及后配套系統(tǒng)組成，高度集成了機(jī)械、電子液壓及控制等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，具備自動(dòng)控制推力模式、自動(dòng)控制扭矩模式和手動(dòng)控制三種控制模式。主要性能參數(shù)①刀盤(pán)②刀具③刀盤(pán)護(hù)盾④前支撐⑤后支撐⑥通風(fēng)除塵系統(tǒng)⑦主控室⑧噴漿系統(tǒng)⑨后配套系統(tǒng)二、TBM主要功能簡(jiǎn)介T(mén)BM由主機(jī)和后配套系統(tǒng)兩大部分組成。主機(jī)用于破碎巖石、集碴轉(zhuǎn)載；后配套系統(tǒng)用于出碴、支護(hù)等。

TBM主機(jī)主要由刀盤(pán)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、支撐和推進(jìn)機(jī)構(gòu)、機(jī)架、出碴輸送機(jī)和操縱室等組成。刀盤(pán)是破巖和集碴轉(zhuǎn)載的執(zhí)行機(jī)構(gòu)；支撐和推進(jìn)機(jī)構(gòu)使掘進(jìn)機(jī)邁步式向前推進(jìn)，給刀盤(pán)施加推力；機(jī)架由機(jī)頭架、護(hù)盾組成；出碴輸送機(jī)運(yùn)出巖碴；操縱室內(nèi)設(shè)有各種顯示儀表、操作臺(tái)等。

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)介T(mén)B880E硬巖掘進(jìn)機(jī)設(shè)備全貌TB880E主控室二、TBM主要功能簡(jiǎn)介

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)介

掘進(jìn)原理：掘進(jìn)機(jī)的核心部分是主機(jī)系統(tǒng)，主機(jī)系統(tǒng)主要由帶刀具的刀盤(pán)、刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)和推進(jìn)系統(tǒng)組成。主機(jī)刀盤(pán)上安裝有一定數(shù)量的盤(pán)形滾刀，當(dāng)?shù)侗P(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，盤(pán)形滾刀劃出的痕跡是以刀盤(pán)中心為圓心的、間距均勻的同心圓切槽。在掘進(jìn)時(shí)，支撐系統(tǒng)把主機(jī)架牢固地鎖定在開(kāi)挖的隧道洞壁上，承受刀盤(pán)扭矩和推進(jìn)力的反力。推進(jìn)油缸以支撐系統(tǒng)為支點(diǎn)，把推力施加給主機(jī)架和刀盤(pán)，推動(dòng)刀盤(pán)破巖掘進(jìn)。在推力作用下，安裝在刀盤(pán)上的盤(pán)形滾刀緊壓巖面，隨著刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，盤(pán)形滾刀繞刀盤(pán)中心軸公轉(zhuǎn)，并繞自身軸線自轉(zhuǎn)。在刀盤(pán)強(qiáng)大的推力、扭矩作用下，滾刀在掌子面固定同心圓切縫上滾動(dòng)，當(dāng)推力超過(guò)巖石的強(qiáng)度時(shí)，盤(pán)形刀下的巖石直接破碎，盤(pán)形刀貫入巖石，掌子面被盤(pán)形滾刀擠壓碎裂而形成多道同心圓溝槽。隨著溝槽深度的增加，巖體表面裂紋加深擴(kuò)大，當(dāng)超過(guò)巖石的剪切和拉伸強(qiáng)度時(shí)，相鄰?fù)膱A溝槽間的巖石成片剝落（如下圖所示）。崩落在隧底的巖碴被隨刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)的均布在刀盤(pán)上的鏟斗、刮板收集到主機(jī)內(nèi)的皮帶機(jī)上，通過(guò)三級(jí)皮帶機(jī)系統(tǒng)倒運(yùn)后，運(yùn)送到后配套礦車(chē)處卸碴，礦車(chē)運(yùn)送出碴至翻碴臺(tái)。

盤(pán)形刀作用下巖石破碎情況

TBM盤(pán)形滾刀二、TBM主要功能簡(jiǎn)介

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)介T(mén)BM自帶濕噴砼機(jī)械手：可及時(shí)對(duì)開(kāi)挖面進(jìn)行噴射砼封閉。TBM自帶錨桿鉆機(jī)正在鉆錨桿眼：共配備了四臺(tái)鉆機(jī)，可完成除仰拱塊以外約300°范圍內(nèi)的錨桿作業(yè)，與主機(jī)掘進(jìn)作業(yè)同時(shí)進(jìn)行，進(jìn)行圍巖出護(hù)盾后及時(shí)支護(hù)。TBM自帶超前鉆：可對(duì)刀盤(pán)前方20～30m進(jìn)行超前地質(zhì)探測(cè)，并可對(duì)刀盤(pán)前20m左右的地方進(jìn)行注漿處理，還可施作管棚。三、TBM主要配套設(shè)備簡(jiǎn)介

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)介仰拱塊預(yù)制工廠自動(dòng)翻車(chē)機(jī)出碴編組列車(chē)三、TBM主要配套設(shè)備簡(jiǎn)介

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)介穿行式模板臺(tái)車(chē)浮放道岔自動(dòng)砼拌合站

第二部分:西康線秦嶺隧道

秦嶺Ⅰ線隧道位于西安以南45km處，地處陜西省長(zhǎng)安縣和柞水縣交界處的北秦嶺中山區(qū)，全長(zhǎng)18.456km，最大埋深1600m，是國(guó)家“九五”重點(diǎn)項(xiàng)目西康鐵路第一控制工程。一、工程及地質(zhì)概況

秦嶺隧道全長(zhǎng)18456m

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西康線秦嶺隧道

地質(zhì)特點(diǎn)：隧道橫穿秦嶺東西構(gòu)造帶，歷經(jīng)多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、變質(zhì)作用、巖漿活動(dòng)和混合巖化作用，地質(zhì)構(gòu)造和地層巖性十分復(fù)雜。巖性以混合片麻巖和混合花崗巖為主，巖石最高單軸抗壓強(qiáng)度達(dá)300MPa，屬極硬巖，并發(fā)育有55條斷層。隧道穿過(guò)高地應(yīng)力、巖爆、地?zé)?、斷裂帶、涌水等不良地質(zhì)災(zāi)害段，堪稱(chēng)“地質(zhì)博物館”，工程任務(wù)十分艱巨。一、工程及地質(zhì)概況

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西康線秦嶺隧道F4大斷層(400m)進(jìn)口TBM施工段二、施工情況簡(jiǎn)介

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西康線秦嶺隧道

秦嶺Ⅰ線隧道全長(zhǎng)18.456km，采用全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)施工，隧道進(jìn)口由中鐵隧道集團(tuán)承建，該施工段全長(zhǎng)5888.39m，其中預(yù)備洞260m，F(xiàn)4斷層鉆爆法段370m，其余5253.5m采用TBM施工。

TBM于1997年12月18日開(kāi)始試掘進(jìn)，施工開(kāi)挖中嚴(yán)格按錨噴網(wǎng)支護(hù)要求施工，施工中對(duì)特殊地質(zhì)：巖爆、坍塌、極硬巖等特殊地質(zhì)區(qū)域采取了有效的支護(hù)措施，在坍塌區(qū)域采取格柵，I16全圓鋼拱架、超前錨桿等及時(shí)支護(hù)，并對(duì)坍腔體及時(shí)立模用砼回填密實(shí)，保證了結(jié)構(gòu)安全和施工質(zhì)量。因隧道開(kāi)挖一次成型，施工中采用GPS和國(guó)家一等水準(zhǔn)控制施工，洞內(nèi)配備ZED自動(dòng)測(cè)量導(dǎo)向系統(tǒng)，保證了隧道快速、高精度掘進(jìn)，隧道橫向貫通誤差10mm，縱向貫通誤差13mm，高程貫通誤差4mm，TBM掘進(jìn)偏差30mm。因秦嶺隧道圍巖屬極硬巖，為保證進(jìn)度，施工時(shí)采取科學(xué)的設(shè)備管理辦法，制定合理的施工工序組織，以掘進(jìn)為中心，加強(qiáng)刀盤(pán)的維修和檢查，保證了刀具為最佳工作狀態(tài)，經(jīng)過(guò)精心組織，TBM通過(guò)了Ⅵ類(lèi)硬巖區(qū)域，于1999年8月25日全隧貫通，創(chuàng)造了TBM月掘進(jìn)528m的施工紀(jì)錄。

二、施工情況簡(jiǎn)介

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西康線秦嶺隧道

為保證后期施工質(zhì)量，解決獨(dú)頭施工的難題，全隧采用兩臺(tái)研制的穿行式模板臺(tái)車(chē)負(fù)責(zé)TBM掘進(jìn)段二次襯砌施工，一臺(tái)普通模板臺(tái)車(chē)負(fù)責(zé)TBM預(yù)備洞襯砌，噴鋼纖維砼段采用作業(yè)臺(tái)架平行作業(yè)施工。配備了大型自動(dòng)拌合站，砼輸送泵，浮放道岔等設(shè)備，保證了設(shè)備供應(yīng)能力并解決了單工作面的制約。秦嶺Ⅰ線隧道全隧采用彈性整體道床，鋪設(shè)超長(zhǎng)無(wú)縫鋼軌線路。在施工中嚴(yán)格按《彈性整體軌道結(jié)構(gòu)及施工工藝和機(jī)具研究》成果及驗(yàn)標(biāo)要求為保證砼生產(chǎn)后軌排的精度，增加了監(jiān)控力度，經(jīng)檢查砼施工后的軌排質(zhì)量?jī)?yōu)良，保證了一次鋪軌成功。

秦嶺TBM施工進(jìn)度統(tǒng)計(jì)二、施工情況簡(jiǎn)介

秦嶺Ⅰ線隧道從1997年12月18日TBM一次試掘進(jìn)成功到1999年8月29日全隧勝利貫通，再到2000年底通過(guò)鐵道部驗(yàn)收，交付運(yùn)營(yíng)，沒(méi)有發(fā)生任何人身和機(jī)械安全事故，創(chuàng)造了隧道建設(shè)史上的奇跡。并多次創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)隧道建設(shè)史上的第一:——1997年12月18日TBM一次試掘進(jìn)成功?！?999年5月21日TBW施工首創(chuàng)日進(jìn)尺36.06m的全國(guó)紀(jì)錄，并于8月18日再次刷新紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)日掘進(jìn)40.5m?！?999年8月10日TBM施工首次突破30天掘進(jìn)500m大關(guān)，掘進(jìn)510mm，并于8月25日再次以月掘進(jìn)528.1m刷新紀(jì)錄。創(chuàng)造了鐵路隧道月砼襯砌1158.4m，整體道床日灌注125m，月灌注2468.7m的全國(guó)最高記錄。這些成績(jī)的取得，標(biāo)志著我國(guó)鐵路建設(shè)史上首次采用的全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)(TBM)施工，在施工管理、新技術(shù)的吸收與應(yīng)用以及經(jīng)驗(yàn)積累等方面都取得了巨大成功，標(biāo)志著共和國(guó)隧道施工水平擠身世界前列，秦嶺Ⅰ線隧道的提前貫通，為西康鐵路提前半年工期奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，西康線試運(yùn)行時(shí)，秦嶺隧道列車(chē)行駛速度為60Km/h，投入運(yùn)營(yíng)以來(lái)，在全線開(kāi)通速度為60Km/h時(shí)，秦嶺隧道內(nèi)達(dá)到開(kāi)通速度為80Km/h，每天通過(guò)列車(chē)能力達(dá)21對(duì)。秦嶺隧道的快速建成對(duì)西康鐵路的提前投入運(yùn)營(yíng)，帶動(dòng)陜西經(jīng)濟(jì)發(fā)展及國(guó)家實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略都起到了重要作用。秦嶺Ⅰ線隧道的安全優(yōu)質(zhì)建成，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)鐵路隧道開(kāi)挖技術(shù)繼鋼釬大錘、手持風(fēng)鉆、液壓鑿巖臺(tái)車(chē)后的第四次跨越，為我國(guó)鐵路建設(shè)第四個(gè)里程碑的樹(shù)立以及鐵路基本建設(shè)技術(shù)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西康線秦嶺隧道三、主要TBM應(yīng)用技術(shù)成果

1、建立“以掘時(shí)為中心，機(jī)械設(shè)備狀況為前提，地質(zhì)是條件，管理是關(guān)鍵”為指導(dǎo)思想的系統(tǒng)化管理體系；

2、合理選擇掘進(jìn)模式，在均質(zhì)硬巖條件下宜選擇自動(dòng)控制推力模式；在節(jié)理發(fā)育圍巖下宜選擇自動(dòng)控制扭矩模式；在不能確定圍巖狀態(tài)或圍巖硬度變化不均，節(jié)理發(fā)育，存在破碎帶、斷層時(shí)，必須選擇手動(dòng)控制模式；

3、合理選擇不同地質(zhì)條件下的掘進(jìn)參數(shù)；

4、建立TBM故障診斷和狀態(tài)監(jiān)測(cè)站，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理故障，提高設(shè)備利用率。中鐵隧道集團(tuán)自1997年12月開(kāi)始TBM試掘進(jìn)，僅三個(gè)月后就連續(xù)兩個(gè)月上了400m高產(chǎn)臺(tái)階，又相繼創(chuàng)造了全隧日掘進(jìn)40.5m、月掘進(jìn)528.1m的國(guó)內(nèi)最高紀(jì)錄，設(shè)備利用率達(dá)到75%，平均純機(jī)時(shí)利用率40～46%，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西康線秦嶺隧道四、TBM施工圖片

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西康線秦嶺隧道TBM組裝、調(diào)試：秦嶺TBM于1997年9月8日開(kāi)始組裝，11月8日調(diào)試完成。TBM步進(jìn)、試掘進(jìn)：秦嶺TBM于11月9日開(kāi)始步進(jìn)，12月18日一次試掘進(jìn)成功。刀具在掌子面上切削的軌跡:TBM在圍巖整體性較好的混合片麻巖特硬巖段掘進(jìn)時(shí)最長(zhǎng)一循環(huán)掘進(jìn)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)345min。秦嶺TBM于1999年8月28日順利貫通(TBM拆卸洞)第三部分西安南京鐵路磨溝嶺隧道一、工程概況

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西南線磨溝嶺隧道

磨溝嶺隧道為西安南京鐵路十大重點(diǎn)工程之一，位于陜西省商南縣和丹鳳縣交界處，隧道全長(zhǎng)6114米，最大埋深315m。磨溝嶺隧道為一軟巖隧道，地處秦嶺中低山區(qū)，隧道處基巖大多裸露，為泥盆系中統(tǒng)石英片巖及大理巖夾（絹）云母石英片巖。其中Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖占70%以上，采用敞開(kāi)式硬巖掘進(jìn)機(jī)施工是一次大膽嘗試。隧道位于禮泉---柞水華力西期褶皺帶內(nèi)，F(xiàn)2區(qū)域性大斷層在線路左側(cè)近距離通過(guò)，基本與隧道走向平行。全隧道弱富水～中等富水，最大涌水量每天3179.3m3。隧道受區(qū)域性F2大斷裂帶的構(gòu)造擠壓、揉皺影響嚴(yán)重，巖體破碎，隱性節(jié)理和節(jié)理發(fā)育，擠壓結(jié)構(gòu)面與隧道小角度相交，長(zhǎng)大節(jié)理密集帶及擠壓破碎帶發(fā)育，圍巖軟弱破碎，穩(wěn)定性差；基巖裂隙水較發(fā)育，雨季降水大，地下水相對(duì)富集。圍巖條件的這種特性，加大了敞開(kāi)式硬巖掘進(jìn)機(jī)的施工難度和增加了大量輔助工作。

磨溝嶺隧道地質(zhì)縱斷面圖二、施工情況簡(jiǎn)介

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西南線磨溝嶺隧道1999年12月25日第一批人員進(jìn)場(chǎng)，1999年12月30日破土動(dòng)工，開(kāi)始洞外臨時(shí)工程和洞口刷方施工，2000年3月1日開(kāi)始TBM預(yù)備洞、出發(fā)洞施工，2000年6月27日TBM預(yù)備洞、出發(fā)洞施工完成；TBM相關(guān)設(shè)備于2000年3月15日陸續(xù)進(jìn)場(chǎng)拼裝，2000年6月25日TBM拼裝完成，2000年6月28日開(kāi)始步進(jìn)，并于2000年7月9日一次試掘進(jìn)成功，2002年1月26日順利貫通,歷時(shí)18個(gè)月；2002年3月1日開(kāi)始二次襯砌工作，2002年8月15日襯砌完成；2002年4月20日開(kāi)始整體道床和溝槽施工，2002年8月31日完成。2002年9月23日開(kāi)始鋪軌，2002年9月30日鋪軌完成。

二、施工情況簡(jiǎn)介

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西南線磨溝嶺隧道在軟弱地質(zhì)段施工情況下TBM掘進(jìn)施工過(guò)程中主要存在以下問(wèn)題：（1）出現(xiàn)有拱部圍巖大范圍松動(dòng)、下沉、掉塊、剝落現(xiàn)象嚴(yán)重，拱部松動(dòng)圍巖緊壓護(hù)盾，一出護(hù)盾即出現(xiàn)自然滑落、掉塊現(xiàn)象。（2）個(gè)別地段使已支護(hù)的拱架曾三次發(fā)生過(guò)大的突然扭曲失穩(wěn)、嚴(yán)重變形現(xiàn)象，局部拱架下沉最大達(dá)167mm。（3）圍巖承載力不足，不能給撐靴提供正常的支撐反力，或在掘進(jìn)過(guò)程中撐靴打滑，且圍巖受撐靴大壓力二次擾動(dòng)，沿光滑結(jié)構(gòu)面滑塌嚴(yán)重，并隨著臨空面的增大，還有向更大范圍發(fā)展的趨勢(shì)，因而必須及時(shí)加強(qiáng)支護(hù)、封閉、回填處理。（4）支護(hù)工作量加大：在此情況下，由于地質(zhì)軟弱、掘進(jìn)后剝落嚴(yán)重，支護(hù)主導(dǎo)掘進(jìn)施工進(jìn)度：因刀盤(pán)后滑塌嚴(yán)重，為防止坍塌更進(jìn)一步發(fā)展，只能每掘0.3～0.9m即停機(jī)支護(hù)，造成多次工序轉(zhuǎn)換。（5）清碴量大，制約其它工序：因石質(zhì)破碎，掘進(jìn)中滑塌嚴(yán)重，平均坍塌量2～5m3/延米，需人工清碴。為保證人員安全，掘進(jìn)過(guò)程中無(wú)法清碴，清碴時(shí)間嚴(yán)重制約了其它工序時(shí)間。（6）同時(shí)因石質(zhì)破碎，拱架載荷大，造成拱部圍巖下沉嚴(yán)重，影響主機(jī)室、后配套正常通過(guò)。

二、施工情況簡(jiǎn)介

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西南線磨溝嶺隧道

（7）工序多、困難大、TBM利用率底：因地質(zhì)復(fù)雜多變，石質(zhì)變化快，工序調(diào)整頻繁，支護(hù)工作量大，資源投入不均衡，致使現(xiàn)場(chǎng)組織困難加大；在軟巖掘進(jìn)中，部分支護(hù)設(shè)備（如TBM噴射砼機(jī)械手）無(wú)法發(fā)揮其原有的效能，設(shè)備利用率低。

基于以上原因，在施工初期曾一度因地質(zhì)原因，TBM施工舉步唯艱，造成工期滯后6個(gè)多月。為確?？偣て诘捻樌麑?shí)現(xiàn)，在專(zhuān)家組和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注支持下，作出了“立足TBM施工、加大科技攻關(guān)力度、攻克TBM在軟弱圍巖施工技術(shù)難關(guān)，確保全隧按期貫通”的重大施組方案調(diào)整。并及時(shí)組織有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員、專(zhuān)家到現(xiàn)場(chǎng)組織攻關(guān)，從加強(qiáng)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、預(yù)加固圍巖、設(shè)備完善以及加強(qiáng)施工組織與管理等幾個(gè)方面進(jìn)行深入細(xì)致的工作，探索出適合軟弱圍巖施工的科學(xué)合理的施工方法，并且經(jīng)過(guò)在磨溝嶺隧道軟弱圍巖施工中取得了突破性進(jìn)展，通過(guò)采取后配套增設(shè)軟巖設(shè)備，超前加固、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)等一系列措施、手段，實(shí)現(xiàn)了快速、安全通過(guò)軟弱圍巖地段的目的，大大拓展了敞開(kāi)式硬巖掘進(jìn)機(jī)的適用范圍，成功攻克了敞開(kāi)式硬巖掘進(jìn)機(jī)在軟弱地質(zhì)條件下的施工技術(shù)難關(guān)，取得了安全質(zhì)量無(wú)事故、隧道提前28天貫通的可喜成績(jī)。三、TBM軟巖施工技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西南線磨溝嶺隧道1、TBM軟巖施工技術(shù)開(kāi)發(fā)獨(dú)立完成TBM的拼裝和運(yùn)用，圓滿完成TBM超前導(dǎo)管注漿技術(shù)、研制了底部清碴系統(tǒng)、總結(jié)出軟弱圍巖掘進(jìn)技術(shù)、進(jìn)一步完善TBM狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)報(bào)系統(tǒng)等科研項(xiàng)目，有效地解決了軟巖掘進(jìn)中防坍防剝落、底部清碴困難、施工工序組織優(yōu)化等問(wèn)題，在提高設(shè)備利用率、加快工程進(jìn)度、確保按期貫通方面起到關(guān)鍵作用，有效地拓展了硬巖掘進(jìn)機(jī)在軟弱圍巖中的適應(yīng)性，克服地質(zhì)長(zhǎng)距離破碎軟弱、支護(hù)量大等困難（全隧噴砼、設(shè)計(jì)增加剛拱、剝落回填砼），完善了TBM施工工法，并于2002年元月勝利貫通。施工指標(biāo)創(chuàng)下新高：在2001年8月至11月份施工的軟巖中創(chuàng)月均掘進(jìn)379米，立拱426榀，最高月進(jìn)475米立拱408榀的高指標(biāo)；在2001年11月26日至12月25日的硬巖段施工中不但刷新了秦嶺隧道的施工紀(jì)錄，而且創(chuàng)下日掘進(jìn)41.3米，月掘進(jìn)573.9米，日均19.13米的全國(guó)最新紀(jì)錄。2、TBM洞外拆卸秦嶺TBM拆卸場(chǎng)置于洞內(nèi)，內(nèi)外墻都是依開(kāi)挖側(cè)墻筑成的墻體式結(jié)構(gòu)，磨溝嶺隧道拆卸場(chǎng)設(shè)于進(jìn)口明洞段，在結(jié)構(gòu)及施工方式上都與其有很大差別，可供借鑒之處很少。拆卸場(chǎng)全長(zhǎng)57.5m，主體工程為內(nèi)墻外梁結(jié)構(gòu)：內(nèi)墻為厚1m，高12.66m的鋼筋混凝土連續(xù)墻；外墻為框架式超靜定鋼筋混凝土連續(xù)梁，梁深1.5m，寬1m，梁下設(shè)7根斷面為2m×1.5m，高11.16m的矩形立柱；內(nèi)外墻之間凈空12m，梁頂門(mén)吊走行軌中心距離12.8m。TBM掘進(jìn)機(jī)拆卸場(chǎng)外墻改墻體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆連續(xù)超靜定梁柱式框架結(jié)構(gòu)，為今后類(lèi)似工程施工提供了經(jīng)驗(yàn)。

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西南線磨溝嶺隧道3、取得的科研成果成功攻克了TBM超前導(dǎo)管注漿技術(shù);

成功研制了TBM底部清碴系統(tǒng);

總結(jié)出了TBM軟巖施工中掘進(jìn)參數(shù)與地質(zhì)的關(guān)系及掘進(jìn)模式的正確選擇;

研究出了硬巖TBM在軟巖隧道施工中掘進(jìn)速度與支護(hù)系統(tǒng)能力的匹配關(guān)系。

三、TBM軟巖施工技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

敞開(kāi)式硬巖TBM施工技術(shù)西南線磨溝嶺隧道3、取得的科研成果這些科研成果的取得，使TBM地軟弱