高速鐵路隧道特殊施工方法CONTENTS目錄掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用實(shí)例一、掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法TBM導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法是針對(duì)超大斷面隧道施工的，它是在開挖主洞之前先用TBM快速掘進(jìn)一個(gè)超前導(dǎo)坑，進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查、排水、圍巖改良等作業(yè)，而后用爆破法進(jìn)行擴(kuò)挖的一種施工方法。即先由TBM開挖一個(gè)小直徑洞室形成臨空面，再使用鉆爆法開挖，其施工速度比沒有臨空面的方法可提高2~3倍。使用這種方法可以有多種形式，如單導(dǎo)坑法(包括上部導(dǎo)坑法和底部導(dǎo)坑法)、雙導(dǎo)坑法等。一、掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法1、采用TBM導(dǎo)坑的目的確認(rèn)前方圍巖的地質(zhì)狀況；01對(duì)前方圍巖進(jìn)行改良；02高速掘進(jìn)；03形成后續(xù)爆破作業(yè)的臨空面。04一、掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法從目前的國(guó)內(nèi)外技術(shù)狀況看，該施工工法適用于比較好的圍巖，用于不良地質(zhì)地段具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。2、使用的地質(zhì)條件一、掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法①?gòu)某霾甑瓤紤]，TBM導(dǎo)坑的施工長(zhǎng)度最好在1.5km以上，如考慮經(jīng)濟(jì)性，則最好在5km以上。②超大斷面隧道采用TBM導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法時(shí)，如果考慮到TBM的機(jī)械費(fèi)用，其施工長(zhǎng)度大概在2km以上是比較適宜的。③從最近的實(shí)績(jī)看，TBM導(dǎo)坑的最大月掘進(jìn)速度約在400~1600m，但遇到不良地質(zhì)時(shí)，速度會(huì)大幅度降低。3、TBM導(dǎo)坑的施工長(zhǎng)度及掘進(jìn)速度一、掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法4、TBM的形式BTM形式開敞式復(fù)合地質(zhì)式全地質(zhì)式等50%以上一、掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法TBM導(dǎo)坑的開挖直徑應(yīng)根據(jù)其目的、力學(xué)穩(wěn)定性、施工性、工期及經(jīng)濟(jì)性等綜合考慮決定。在地質(zhì)條件和工作面穩(wěn)定性條件的容許范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能地采用較大開挖直徑的TBM。5、TBM開挖直徑一、掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法6、TBM導(dǎo)坑的設(shè)置位置（1）上半斷面的頂部（頂設(shè)方式）一、掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法（2）下半斷面的底部（底設(shè)方式）一、掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法（3）兩側(cè)壁部（側(cè)壁方式）一、掘進(jìn)機(jī)導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法采用TBM導(dǎo)坑超前擴(kuò)挖法施工，由于先開挖一個(gè)導(dǎo)坑，因此具有以下優(yōu)點(diǎn)：適時(shí)獲取地質(zhì)資料，便于制訂相關(guān)計(jì)劃；節(jié)省約35％的爆破費(fèi)用；降低爆破對(duì)地層的擾動(dòng)；減少通風(fēng)量，降低風(fēng)險(xiǎn)。二、掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用實(shí)例向(塘)莆(田)線按高速鐵路客運(yùn)專線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，高蓋山特長(zhǎng)隧道設(shè)計(jì)采用2條并行單線隧道全長(zhǎng)21050m。隧道位于約5.0‰的下坡道上，并設(shè)嶺下斜井(長(zhǎng)712m)和清水流斜井(長(zhǎng)2220m)。1、高蓋山隧道工程概況（1）高蓋山隧道初步設(shè)計(jì)二、掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用實(shí)例高蓋山隧道平面位置示意二、掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用實(shí)例高蓋山隧道斷面內(nèi)凈空(cm)二、掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用實(shí)例①

采用TBM施工時(shí)，TBM承建的掘進(jìn)長(zhǎng)度應(yīng)大于TBM極限壽命的75％，即高蓋山隧道的TBM掘進(jìn)長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)16km以上為比較經(jīng)濟(jì)、合理。②

特長(zhǎng)隧道采用新TBM施工時(shí)，考慮TBM的采購(gòu)周期超過1年，重點(diǎn)工程應(yīng)該適當(dāng)提前施工。③

為了高蓋山隧道地區(qū)的環(huán)境保護(hù)和TBM施工經(jīng)濟(jì)、合理，高蓋山隧道建議不設(shè)置嶺下斜井和清水流斜井組織施工。（2）高蓋山隧道初步設(shè)計(jì)優(yōu)化建議二、掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用實(shí)例②隧道進(jìn)口設(shè)1個(gè)鉆爆法工區(qū)，采用新奧法原理(臺(tái)階法或全斷面法)施工，中標(biāo)后第3個(gè)月開始向隧道與TBM分界里程(464km+550m)處的擴(kuò)大洞室快速掘進(jìn)，39個(gè)月平均成洞(不含道床施工)速度為100m/月達(dá)到分界點(diǎn)。③其中分界處60m的TBM拆卸擴(kuò)大洞室的開挖、支護(hù)、襯砌和起重設(shè)備安裝等另計(jì)作業(yè)時(shí)間4個(gè)月。①高蓋山隧道建設(shè)工期初步規(guī)劃總工期52個(gè)月。（3）高蓋山隧道建設(shè)工期初步規(guī)劃二、掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用實(shí)例⑤TBM1和TBM2分別從總工期第391天和第401天開始向貫通里程方向掘進(jìn)，用33個(gè)月(含組裝調(diào)試時(shí)間)完成16km掘進(jìn)。⑥總工期第46個(gè)月完成全斷面襯砌，完成TBM后配套拖車、襯砌臺(tái)車及TBM主機(jī)拆除運(yùn)出。總工期第47個(gè)月至52個(gè)月，分別從隧道進(jìn)、出口運(yùn)進(jìn)無碴道床施工用料，由隧道中部適當(dāng)位置開始進(jìn)行后退式無碴道床施工。④隧道出口設(shè)TBM施工工區(qū)，2臺(tái)TBM分別以約500m/月的綜合速度向貫通里程位置快速掘進(jìn)。（3）高蓋山隧道建設(shè)工期初步規(guī)劃二、掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用實(shí)例各設(shè)掘進(jìn)工班2個(gè)，1個(gè)設(shè)備整備工班，3個(gè)運(yùn)輸工班和