城市軌道交通BM施工技術

中鐵隧道集團有限公司重慶軌道交通六號線一期工程TBM試驗段中鐵隧道集團有限公司重慶軌道交通六號線一期工程TBM試驗段重慶地鐵六號線TBM施工技術第三部分TBM施工對周邊環(huán)境的影響匯報提綱第五部分TBM過站技術第一部分工程概況第二部分城市地鐵采用TBM施工的意義第四部分TBM在泥巖中快速掘進技術第六部分TBM到達貫通施工技術第一部分工程概況五里店黃泥滂紅旗河溝花卉園大龍山冉家壩光電園紅土地●●●●●●●敞開段TBM施工段為五里店～山羊溝水庫敞開段，途經紅土地、黃泥滂、紅旗河溝、花卉園、光電園五個暗挖車站及大龍山、冉家壩兩個明挖車站，起訖里程為YCK17+678.301～K29+128，全長12.122km（長鏈432.78m），每臺TBM施工累計長度8.091km（含紅土地站TBM掘進過站長度）,因光敞區(qū)間及冉光區(qū)間部分洞段改為鉆爆法施工，調整后TBM的掘進長度為6734.198m（左線6868.108m）。環(huán)線隧道左右線總長255m，冉光區(qū)間鉆爆段左右線總長777m,冉光區(qū)間施工豎井,光敞區(qū)間通風豎井各一座。附屬工程有聯(lián)絡通道，洞門等。冉光區(qū)間鉆爆段環(huán)線隧道一、線路概況地質概況：本工程地質主要為Ⅳ級圍巖，占99.4%，巖性主要為砂巖、砂質泥巖和泥巖，其中砂質泥巖和泥巖占88%，遇水易軟化、結泥。地下水主要為裂隙水，潮濕、滴滲狀，部分地段為線流水。

拱墻初支:錨桿:L=3.0m，環(huán)向間距1.2m，縱向間距0.75m；鋼筋網:φ6.5

@200×200mm;噴射混凝土：15cm；鋼拱架：Ⅰ14工字鋼（全段面0.75米/榀）。二次襯砌:現(xiàn)澆,厚30cm的C40鋼筋混凝土；仰拱襯砌：現(xiàn)澆,厚30cm的C40鋼筋混凝土。二、TBM施工支護參數(shù)Ⅳ級圍巖支護參數(shù)第二部分

地鐵采用TBM施工的意義

為盡快改善重慶市客運擁擠現(xiàn)狀，貫徹“以人為本”的指導思想，加快城市軌道交通建設進度，減少施工對周圍環(huán)境的影響，在軌道交通六號線一期工程采用敞開式TBM掘進施工。采用TBM掘進施工，不僅安全、環(huán)保、優(yōu)質、快速、高效，更豐富了我國城市地鐵隧道的施工技術，提高了城市巖石隧道的修建技術水平和施工工藝，也為巖石地層城市地下工程修建技術提供了發(fā)展方向。地鐵采用TBM施工的意義第三部分TBM施工對周邊環(huán)境的影響

與鉆爆法施工不同，TBM掘進施工對周圍環(huán)境影響很小。對五紅區(qū)間隧道右線300m試掘進段進行了監(jiān)控量測，通過監(jiān)測數(shù)據反應，TBM掘進對地表及隧道上方建筑物的影響較小，監(jiān)測情況如下：TBM隧道試驗段里程為K17+385～K17+685，全長300m，共5個測試斷面，其中斷面K17+390、K17+420、K17+473、K17+580，各斷面布置15個測點，布設斷面圖見圖3-1。圖3-1地表沉降測點布置（K17+390、+420、+473、+580）TBM施工對周邊環(huán)境的影響TBM施工對周邊環(huán)境的影響日期右洞開挖09-12-22K17+39010-1-4K17+47310-1-9K17+53110-1-14K17+58010-1-18K17+64010-1-21K17+682表3-1TBM掘進到各里程的時間

TBM掘進對圍巖擾動小、噪音小，且自帶除塵風機設備處理粉塵等；由于TBM初期支護作業(yè)與掘進同步，及時封閉圍巖，避免了由于初期支護不及時造成的拱頂沉降及周邊位移，故TBM掘進對周邊建筑物等環(huán)境影響較小。TBM施工對地表建筑物的安全影響1、地表沉降歷時曲線各個斷面的地表沉降測點的沉降歷時曲線分別見圖3-2～圖3-5所示：圖3-2K17+390拱頂點斷面地表沉降歷時曲線

圖3-3K17+420斷面地表沉降歷時曲線

TBM施工對地表建筑物的安全影響圖3-4K17+473斷面地表沉降歷時曲線圖3-5K17+580斷面地表沉降歷時曲線由地表沉降歷時曲線可以看出：（1）各個斷面的最大沉降量：K17+390斷面為3.95mm；K17+420斷面為3.45mm；K17+473斷面為3.99mm；K17+580斷面為2.55mm。（2）采用TBM掘進區(qū)間隧道，掌子面施工時間短、支護及時，有效的控制地表沉降，沉降速率比較小，當掌子面離監(jiān)測斷面大于5倍洞徑時變形就較為緩慢，所以TBM掘進比常規(guī)礦山施工法施工引起的沉降要小很多。

TBM施工對地表建筑物的安全影響2、地表沉降槽曲線K17+390、K17+420、K17+473、K17+580斷面的橫向沉降槽隨時間發(fā)展曲線見圖3-6～圖3-9，隧道拱頂正上方地表點縱向沉降曲線見圖3-10。圖3-6K17+390斷面地表沉降槽曲線圖3-7K17+420斷面地表沉降槽曲線圖3-8K17+473斷面地表沉降槽曲線圖3-9K17+580斷面地表沉降槽曲線圖3-10隧道拱頂點縱向沉降曲線

由地表沉降槽曲線可以看出：（1）橫向沉降槽的范圍較小，在距隧道中線一倍洞徑處地表沉降是中線處60%左右。（2）掌子面超前影響范圍約22m。（3）各個斷面的沉降值差異較小，沉降值均較小，最大值只有3.99mm。從地表沉降槽曲線圖可以知道TBM掘進機對圍巖的擾動較小，而且行進速度很快支護比較及時，有效的控制了地表沉降。監(jiān)測結論根據監(jiān)測方案要求，在洞外選擇了四個主管側斷面監(jiān)測地表的沉降變化。通過對TBM300米試驗段的現(xiàn)場試驗研究，以及控制沉降變形的理論分析和數(shù)值計算，得到以下幾點結論。（1）總體來看，TBM隧道施工的變形和受力都在控制范圍之內，隧道圍巖穩(wěn)定、結構安全，施工沉降對周邊環(huán)境影響很小。從地表變形來看，最大沉降變形不超過5mm，主要發(fā)生在拱頂上方，且與隧道施工掌子面位置變化存在明顯依存關系。（2）根據與TBM預備洞鉆爆法施工支護參數(shù)和變形結果比較，TBM在試驗段支護參數(shù)存在較大優(yōu)化空間TBM預備洞洞頂變形最大8mm，洞周收斂最大為10mm以內，而TBM試驗段拱頂最大僅為4.36mm，兩幫收斂為5.04mm。而兩者巖性基本相同。TBM段的錨桿受力和鋼拱架受力都很下，存在很大安全儲備。分析認為：TBM施工與鉆爆法相比存在以下優(yōu)點，1、隧道為圓形斷面，隧道成型好；洞周表面光滑，減少了應力集中；2、TBM對圍巖擾動小，能夠有效控制超欠挖；并可24小時連續(xù)作業(yè)，掘進速度快；3、對周邊環(huán)境影響小，減少擾民的同時保證了地表建筑物的安全。第四部分

TBM在泥巖中快速掘進技術由于匠本工旦程地滅質主齒要為Ⅳ級圍熟巖，所占99股.4眠%，巖交性主湊要為尾砂巖落、砂艷質泥揚巖和畜泥巖遮，其邊中砂填質泥視巖和夸泥巖坡占88%，遇水粥易軟化污、結泥筒，因此碑如何保系證TBM在泥巖圖中快速痕掘進成童為了本符工程的舊重中之屢重。4.1所TB走M在泥地巖地召質條暢件下鳥快速裂掘進艱影響帆因素（1）在試雜掘進段暑，在TBM掘進賊時開握啟刀般盤噴倒水以嚼降塵醫(yī)，但床由于企掌子叢面圍晶巖為領泥巖領，開晌啟噴帥水時桐泥巖御遇水吹泥化課，將泰刀盤穴糊住茶，導氏致無荷法正牌常掘明進，鼓每日湯清理溝刀盤蠟將花義費4個小時鉤左右，居嚴重影超響了掘督進的進誼度。（2）在泥鼓巖中掘爭進時，作圍巖較王破碎，花拱頂極梯易掉塊廣，為了扯保證施勇工人員郊的安全言，在立擾拱支護擇前需將尖拱頂?shù)南蟮魤K及時清理幣，此時盞需停機廈，直到墊拱架架秩立完畢后昆方能繼煙續(xù)掘進痕，整個乓過程需媽耽誤掘木進20～30分鐘唉。刀盤躍被泥狠糊住絨的情泄況4.攜2泥巖地偷質條件惹下快速前掘進技孩術措施4.晃2.窗1關閉刀差盤噴水倚，增設狼噴水裝被置在泥渡巖地觸質條秤件下梅，既依要?；钭CTB訊M刀盤醋不被睡泥餅辱糊住掛，又捷要達餐到降殊塵效稅果，爹為此視在掘惑進時目關閉押刀盤銅噴水綱，在1#皮帶機萍與2#皮帶艙機交進界處巧加設鴉噴水因裝置匠，掘眨進時腔開啟男此裝煮置，推可將曲水噴塌成水丸霧，盞起到隸了有額效的鏈降塵數(shù)作用墨；另下外刀妨盤噴罵水關鵲閉，冬盡可凈能使從掌子啞面處暑于干量燥狀天態(tài)，評這樣貝就大尊大減則少了妖清理道刀盤凍的頻昌率，智為TB友M的正常障掘進爭錢取了更售多的有瓶效時間句。4.2會.2合理笑調整停掘進日參數(shù)針對泥中巖的特停殊地質啞情況，必選擇合籌適的掘穴進參數(shù)栽是保證骨快速掘敘進的前僑提條件針。4.去2.障2.惹1掘進炸參數(shù)守選擇袍及注樂意事免項掘進污參數(shù)不的選槳擇主悼要根蚊據出練碴情譜況確腦定刀荒盤轉堤速，址在無偉大塊爸石碴榆出現(xiàn)憐，掘蛇進過社程中失無塌癥落時凈，一匹般選逃擇高痕速掘滋進。丙若有資大塊瀉石碴章出現(xiàn)悄并拌慣有圍蝴巖塌巷落，脈一般揀選擇咱低速古掘進席。這幣樣做雄，一狼方面嚇是減窗少刀尼盤對炎周圍腳巖體盡的擾提動，且另一州方面陽是控偏制皮士帶機帆的出臭碴量竄，避球免因窮出碴喇過快球、石黎塊過井大而麥造成融皮帶戚機故鵝障。本工程駱圍巖較崗均勻，伏各類圍跡巖抗壓儲強度值瘡在15～40扭MP舉a范圍妖內，吳大部堤分砂幻玉巖、驚泥質由砂巖直、砂悉質泥啞巖、互泥巖蹤蝶強度里均在20～30銷MP呀a巖體辣抗壓雹強度洗小，待易破盤碎，執(zhí)易掘唇進。TBM轉速可榨分為高剖速模式率（5.4撞4rp枝m～11.諒97r范pm）和格低速電模式(0～5.烘44體rp架m)兩種。（1）地國層穩(wěn)斤定軟窮巖（敏穩(wěn)定哀泥巖銷、砂匹質泥揉巖地離層）觀：選譯用較把低轉梯速、踩小推惹力、胃大貫觸入度（2）地嗓層軟委硬不店均（產砂巖球、泥籮巖交盜界地叫層，倉坍塌訂、掉晴塊、稻滲水桿）：套選用待較低頓轉速鵝、較香小推沫力、群小貫覺入度依。4.2捕.2.塌2影響演掘進禁參數(shù)拾選擇震的其迅他因柔素（1）電嚼機電抄流；（2）皮帶軍機的出葬碴情況案。4.2籌.3加強銷支護在泥巖童地質條拒件下掘悅進時，煙尤其是悄出現(xiàn)拱友頂?shù)魤K立現(xiàn)象時銀，為了州不讓支叼護耽揭誤優(yōu)掘進時殲間采取權提前加殼強支護毅的措施詢進行處租理。為確保且在不良擇地質條國件下，葵有小的優(yōu)塌方時養(yǎng)，TBM順利鳥掘進取，不歪耽誤滾時間并。在TBM的頂護新盾尾部芝增加部創(chuàng)分鋼結確構（小迫槽鋼、廣螺紋鋼桿），在歡圍巖拖么出護盾甩沒有立輕拱前對江圍巖進稻行預支禍護，防克止掉塊太清碴耽者誤掘進秀。圖4-遙2頂護盾率增加預設支護鋼躬筋圖4-3頂護盾腹增加預舊支護鋼小筋第五落部分TB析M過站技攜術

TBM過站施工技術TB仗M通過各舒中間站犯分步進綿過站及嘴掘進過乞站兩種辱方式，者在TB扭M掘進到跑達中間歪站時，佳若車站寶具備TB膽M步進靠通過沈條件燒則直教接步童進過棋站；負若由京于車跡站施爆工進班場時勒間晚蘋、施潔工進裂度慢藍等等戰(zhàn)因素刊導致詠在TBM掘進到符達車站婚時，車柳站不具虛備TBM步進通他過的條胡件，則TB露M掘進通裙過車站遍，然后母再進行鳴擴挖車驚站洞室系。TBM步進地亮面形式萄：大龍及山站和方冉家壩塔站采用趟弧形步猾進方式都，其它賢各站均箏采用平獄底步進糾行方式匯；大龍既山站、欄冉家壩咸站中板鵲地面采無用弧形踏地面并競預埋TBM步進彩導軌姿，TBM直接兄在步俊進導御軌上秧步進撈；紅饞土地藥站直拳接掘比進過蒸站。紅旗意河溝朗車站更大小縮慧里程假端鉆頓爆段脅為喇紙叭口申，過拜站段對線間感距最摧小僅暖為4.7死5m，步惰進難孔度較呼大，銜采用暮平底嘗步進爭的方櫻式過剩站。TBM到達紅牲旗河溝室車站時廚六號線駝與三號嫩線共建貴段中柱拔施工已丸完成，股中柱中嶼心距線嬌路中線2.求37煎5m，兔不滿口足TBM中線步秧進通過木的要求徑，為了屯保證TB浮M安全惡通過千，TB波M步進與中線修向車畏站外馳側偏愛移，交滿足TBM外輪等廓與賣中柱棵最小脅距離窗不小偽于10炕cm。TB剝M到達前建嚴格按步步進中板線施做肚平底步扣進導向卸槽，確臣保TB違M順利通紫過。紅旗河努溝站小騾間距步笨進段

TBM小間距平底步進大龍融山及脾冉家姻壩為心明挖梢車站坦，6號線與5號線西各位堂于車獻站一助側，惕上下催兩層王布置優(yōu)，且桿均為吳上下紗重疊敲小凈帽距隧賽道，TBM過站融時采柏用弧呈底步哲進的子方式股通過扒中板糾，難掛度和邊風險怨均比觀較大賓。TBM過大濕龍山亞、冉慘家壩摟站示路意

TBM中板弧底步進(1)釀TBM從車站測中板步笛進通過惰，需要嚼對TB耳M荷載葡、車播站中姨板、繪臨時堅鋼支貌撐進艷行詳曾細的泰受力首分析仿和結候構檢醒算，載特別據是如夫何保餐證在任確保兄車站墊中板低安全暗的前指提下禽實現(xiàn)貨車站粒中板現(xiàn)與鋼毒支撐矩之間術的聯(lián)姜合受攤力，物必須件嚴格抖進行桃設計伙和施療工，屠盡量畜減少運施工所不確祥定因撈素。(2耐)在上嬸洞TBM步進過勵站時，錯下洞TB喬M原地倍等待扇，等洞上洞TB昨M通過車氣站并拆陪除臨時誰鋼支撐剖之后，驢下洞TBM再過站晝。(3)在車艷站兩冒端，散上下上洞之刺間間稼距太邁小，細上洞TBM步進戒及在陜掘進桃期間狂的運野輸荷售載對永于下抽洞的逐結構業(yè)安全斷存在徹較大副影響按，須駕加強勿下洞伯初期減支護萍并提嶄前進叉行二區(qū)次襯馬砌施性工。(4皇)為了保菊證TB快M掘進施窮工的安雜全，車站罪兩端沖區(qū)間書隧道燥小間都距段虹必須聲采用人線工開露挖，遠待兩慘洞分倉開一扛定距油離后方可擺采用TB旱M掘進。鴿初步確冰定采用TBM掘進潔的兩棄洞之周間安梅全距渾離為5m。TB婆M過站鋼頁支撐布錢置圖TBM中板過西站技術斯要點TBM平底過楊站方案TBM弧底過貴站方案步進澡小車刊推進澇油缸步進乘步驟賞如下煮圖所授示：步驟2：TB襪M使用監(jiān)步進諷小車從推進永油缸壩將機銅頭向遇前推貪進177申8mm步驟1：TB顯M安裝好這步進小度車及步挖進機架死，準備際向前推繩進提升油缸步驟3：推進字結束，線采用前草部提升彈油缸和耳后支撐觀提升TB騙M步驟4：收拘起步塔進小鋪車推京進油孔缸，凍步進纖小車叔向前器；收從起TB珍M推進歐油缸謝，撐懇靴向哥前步驟5：收仗回提樹升油作缸，挑置于榴行走向梁的沃垂直撿支撐嗽的上塌面；者置步腹進架呢于地猾面上漠，收起院后支蠟撐準啞備下抽一循突環(huán)的剛步進第六撤部分TBM到