隧道掘進機械施工技術方案范文一、工程概況本隧道為雙向分離式結構，左線全長2350m，右線全長2380m，設計凈空直徑10.5m。隧道穿越地層以中風化砂巖為主，局部夾泥巖透鏡體，節(jié)理裂隙發(fā)育，富水性中等；進口段埋深20-50m，出口段埋深30-60m，含Ⅴ級軟弱圍巖段（泥巖夾砂巖）約350m、Ⅳ級硬巖段（中風化砂巖）約1980m。工程工期18個月，需依托高效掘進機械保障施工進度與安全。二、設備選型與配置（一）主掘進設備結合地質特點，選用敞開式全斷面隧道掘進機（TBM）（型號XTR320），刀盤直徑10.8m，配置19英寸盤形滾刀（中心刀3把、正滾刀42把、邊滾刀15把），刀盤額定扭矩8500kN·m，最大推進力____kN，適應巖石單軸抗壓強度80-150MPa的地層。軟巖段（泥巖夾砂巖）通過更換刀盤刀具（增配撕裂刀、刮刀）、調(diào)整掘進參數(shù)實現(xiàn)高效掘進。（二）輔助設備配置出渣系統(tǒng)：2臺10m3側卸式礦車（軌距900mm）+30t架線式電機車牽引；洞外設30m3/h振動篩與渣倉，渣土分級處理（合格石渣用于路基填筑，余渣外運）。支護系統(tǒng)：2臺錨桿鉆機（MGJ-50）鉆設Φ25mm、L=4m中空注漿錨桿；1臺濕噴機（TK700）噴射C25早強混凝土（初期支護厚度25cm）。通風除塵：2×110kW軸流通風機（壓入式，風管直徑1.8m）+濕式除塵器（處理風量300m3/min），確保洞內(nèi)粉塵濃度≤2mg/m3。三、施工工藝與流程（一）施工準備1.場地布置：按“掘進區(qū)-出渣區(qū)-支護區(qū)-材料區(qū)”分區(qū)，硬化施工便道（寬4.5m，坡度≤15%），設雙車道會車區(qū)（間距500m）。2.設備調(diào)試：TBM空載調(diào)試48小時，校驗刀盤驅動（轉速波動≤±2r/min）、推進油缸同步性（行程偏差≤5mm）；液壓系統(tǒng)壓力測試至額定壓力1.2倍，保壓30分鐘無泄漏。（二）掘進作業(yè)1.硬巖段（Ⅳ級圍巖）刀盤轉速8-12r/min，推進速度80-120mm/min，貫入度3-5mm/轉；每循環(huán)掘進1.5m（油缸行程），同步施作4根Φ25mm、L=4m中空注漿錨桿（間距1.2m×1.5m）；出渣采用“TBM皮帶機+礦車”連續(xù)運輸，效率≥150m3/h。2.軟巖段（Ⅴ級圍巖）更換刀盤刀具（增配10把撕裂刀、20把刮刀），刀盤轉速6-8r/min，推進速度50-80mm/min（控制地表沉降≤30mm）；每循環(huán)掘進1.0m，同步施作Φ42mm、L=4.5m超前小導管（環(huán)向間距30cm），注漿采用水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，凝膠時間30-60s）；出渣前噴射5cm厚混凝土封閉掌子面，防止坍塌。（三）支護與襯砌初期支護：硬巖段“錨桿+鋼筋網(wǎng)（Φ8mm@20cm×20cm）+噴射混凝土”；軟巖段增設I18工字鋼拱架（間距0.8m），拱架與錨桿焊接固定。二次襯砌：模板臺車（長12m）澆筑C30防水混凝土（抗?jié)B等級P8）；澆筑前用地質雷達檢測初期支護背后空洞（面積＞0.1m2時注漿填充）。四、質量控制要點（一）掘進精度軸線偏差：全站儀+陀螺儀聯(lián)合監(jiān)測，每50m復測，確?！?0mm/100m；高程偏差：激光導向系統(tǒng)實時調(diào)整，確?！?0mm/100m。（二）地質預報硬巖段每50m用TSP203預報（探測前方30-50m地質界面）；軟巖段每20m用地質鉆機（Φ75mm，L=30m）取芯，探明斷層、富水帶。（三）設備與工藝聯(lián)動刀具磨損：每掘進200m或扭矩突增15%時，停機檢查刀具（滾刀刀圈磨損＞15mm時更換）；混凝土質量：噴射混凝土坍落度12-15cm，襯砌混凝土入模溫度≤30℃（采用冷卻水管控制溫升）。五、安全與環(huán)保措施（一）施工安全設備安全：制定《TBM操作規(guī)程》，每班檢查刀盤螺栓（扭矩≥800N·m）、液壓管路（壓力≤額定值1.1倍）；每月開展“帶壓換刀”演練。人員安全：洞內(nèi)設Φ800mm波紋管逃生通道（間距≤200m），配置自救器（使用時間≥30min）；作業(yè)人員佩戴KN95口罩、防噪耳塞。災害防控：富水段裝2臺200m3/h排水泵（揚程30m），斷層帶提前施作超前帷幕注漿（擴散半徑3m，壓力2-3MPa）。（二）環(huán)境保護噪聲控制：設備加裝消聲器，作業(yè)避開居民區(qū)休息時段（6:00-8:00、12:00-14:00）；廢水處理：洞內(nèi)廢水經(jīng)“三級沉淀池+過濾棉”處理后，回用至混凝土拌合（回用率≥80%）；廢渣處理：石渣分類堆放，合格石渣用于路基填筑，余渣運至指定棄渣場（覆蓋土工布降塵）。六、應急預案（一）坍塌應急儲備速凝漿液（10m3）、I20鋼拱架（20榀）；坍塌時啟動應急照明，人員沿逃生通道撤離，同步上報險情、啟動地面救援組（配生命探測儀、破拆工具）。（二）突水應急配置500m3/h移動式排水泵（2臺）、編織袋（5000個）、速凝水泥（20t）；突水時關閉掌子面防水門（抗水壓≥0.5MPa），啟動排水系統(tǒng)、注漿封堵出水點。（三）設備故障應急建立TBM關鍵部件備件庫（主軸承、油缸密封件各2套）；故障后30分鐘啟動備用電源（500kW柴油發(fā)電機），技術人員2小時內(nèi)到場搶修。七、施工進度計劃設備組裝與調(diào)試：1.5個月；硬巖段掘進：1