【文章內(nèi)容簡介】 型后，待相關(guān)工程施工時及時預(yù)埋其中。 綁扎洞門襯砌鋼筋時，將已分塊制作好的環(huán)狀鋼板精確定位后焊接在端墻鋼筋上，然后立設(shè)端墻和洞門模板，澆筑砼。在施作過程中應(yīng)保證：鋼板位置的縱向偏差不得大于 5mm，環(huán)板必須牢固地嵌入砼且單面緊靠模板，灌注砼時不得松動而影響使用。 ②洞門密封裝置安裝 為了確保復(fù)合式 TBM 始發(fā)時封閉管片與洞壁間空隙，防止注漿液體外流，在復(fù)合式 TBM 始發(fā)時需安裝洞門臨時密封裝置，密封由簾布橡膠、扇形壓板、折葉板、墊片和螺栓等組成。施工分兩步進(jìn)行，第一步在始發(fā) 端墻施工過程中，埋設(shè)好始發(fā)洞門預(yù)埋鋼環(huán)；第二步在復(fù)合式 TBM 始發(fā)前，安裝洞口密封鉸接壓板及橡膠簾布板。 復(fù)合式 TBM進(jìn)入預(yù)留洞門前在刀盤外圍和簾布橡膠板外側(cè)涂潤滑油脂防止復(fù)合式 TBM 刀盤磨損簾布橡膠板影響密封效果。洞門密封如圖 42。 （ 3）反力架的安裝 反力架是始發(fā)時為復(fù)合式 TBM 提供反推力及管片定位的鋼構(gòu)件。 反力架分解后在 TBM 步進(jìn)前運至洞內(nèi)，待 TBM 步進(jìn)至始發(fā)位置后在洞內(nèi)組裝（提前在反力架位置上邊設(shè)置 3個 天錨，下邊設(shè)置 5個地錨， 布置吊點并預(yù)埋地腳螺栓及鋼板），吊裝反力架用天錨， 反力架通過 預(yù)埋件與混凝土結(jié)構(gòu)連接起來，以保證始發(fā)推進(jìn)中鐵十八局集團有限公司重慶軌道交通六號線二期銅鑼山隧道工程 時混凝土管片受力均勻，反力架在風(fēng)機洞安裝如下圖 為了保證安全始發(fā)，在始發(fā)洞口周邊沿隧道方向安裝錨桿，采用長度為 6m，直徑為 φ 22的砂漿錨桿，錨桿尾部與立柱和上橫梁焊接。 由于反力架在復(fù)合式 TBM 始發(fā)時提供反推力，在安裝反力架時，反力架端面應(yīng)與始發(fā)臺水平軸垂直，以便復(fù)合式 TBM 軸線與隧道設(shè)計軸線保持平行。安裝時反力架與區(qū)間結(jié)構(gòu)連接部位的間隙要墊實，以保證反力架腳板有足夠的抗壓強度。 考 慮到步進(jìn)洞地面為一平直面，反力架的后部要安裝斜支撐穩(wěn)住反力架，以保證反 力架能承受推進(jìn)油缸的推力。 （ 4）裝填盾尾密封油脂 復(fù)合式 TBM 推進(jìn)前，為減少復(fù)合式 TBM 的推進(jìn)阻力，在復(fù)合式 TBM 基座軌道 面上涂抹 黃 油， 在推進(jìn)時避免刀盤損壞洞口止水密封裝置。盾尾鋼絲刷在第 中鐵十八局集團有限公司重慶軌道交通六號線二期銅鑼山隧道工程 一次充填盾尾密封油脂時，利用特殊工具填滿密封油脂。 （ 5）始發(fā)掘進(jìn) 復(fù)合式 TBM始發(fā)條件應(yīng)通過驗收，驗收后方可始發(fā)。正式掘進(jìn)詳見《銅鑼山隧道實施性施工組織設(shè)計》。 （ 6）負(fù)環(huán)管片和反力架的拆除 安裝完反力架開始步進(jìn)到始發(fā)洞內(nèi)時，先安裝一環(huán)負(fù)環(huán)管片起定位作用，待TBM 完成 100m 初期掘進(jìn)以后開始對 負(fù)環(huán) 管片和反力架進(jìn)行拆 除，準(zhǔn)備正常掘進(jìn)。拆除 負(fù)環(huán) 管片之前 ，先擰緊螺栓，防止管片松弛。 1）將反力架后座與弧形臺混凝土分離，切割反力架后支撐的型鋼，并用千斤頂頂開后，將反力架和弧形臺混凝土分離 100mm 左右。 2）將反力架與負(fù)環(huán)分離約 100mm 左右。 3）按照先拆封頂塊，再拆鄰接塊，最后拆標(biāo)準(zhǔn)塊拆除負(fù)環(huán)，如沒有損壞可以繼續(xù)使用。 4）拆除其它各連接螺栓，將反力架運輸?shù)剿淼劳狻? 復(fù)合式 TBM掘進(jìn) 1. 復(fù)合式 TBM試掘進(jìn) （ 1）復(fù)合式 TBM 始發(fā)后 計劃進(jìn)行 600m 的試掘進(jìn)，通過試掘進(jìn)段擬達(dá)到以下目的： 1）熟悉機器性能，掌握復(fù)合式 TBM 在各種圍巖情況下的工作狀況和設(shè)備掘進(jìn)參數(shù)。 2)掘進(jìn)機步進(jìn)時掘進(jìn)機處于空載狀態(tài)，電器、液壓系統(tǒng)及機械結(jié)構(gòu)件未承受掘進(jìn)載荷。 試掘進(jìn)時對各項系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)試，完善設(shè)備各項性能。 3)進(jìn)一步了解本工程的地質(zhì)條件，掌握在不同地質(zhì)條件下復(fù)合式 TBM 的施工方法。 4)收集、整理、分析始發(fā)段地質(zhì)條件下的設(shè)備掘進(jìn)參數(shù)，為后期的快速掘進(jìn)打下良好的基礎(chǔ)。 5)熟悉管片拼裝及鋼軌鋪設(shè)的操作工序，提高管片拼裝的效率和質(zhì)量。 6)根據(jù)地面變 形情況的監(jiān)測分析，掌握復(fù)合式 TBM 施工時對周圍環(huán)境的影響。 7)熟悉設(shè)備的物料運輸、管線延伸等系統(tǒng)，完善洞內(nèi)外各個環(huán)節(jié)之間的銜中鐵十八局集團有限公司重慶軌道交通六號線二期銅鑼山隧道工程 接，不斷提高設(shè)備的掘進(jìn)效率。 8)完善各部門之間的協(xié)調(diào)工作，尤其是掘進(jìn)施工各工班的交接流程。 （ 2） 試掘進(jìn)時的掘進(jìn)流程 ①啟動準(zhǔn)備 1)接通洞外變壓器和復(fù)合式 TBM主機之間的電源，同時接通隧洞內(nèi)的照明。 2)接通 TBM 上變壓器的主開關(guān)，使變壓器投入使用。然后待變壓器工作平穩(wěn)后，接通二次側(cè)的電源輸出開關(guān)，檢查 TBM 所需 的各種電壓，接通 TBM 及后配套上的照明系統(tǒng)。檢查 TBM 上的漏電監(jiān)測系統(tǒng)，確定接地的絕緣值可以滿足各個設(shè)備的工作要求。 3)檢查氣體監(jiān)測系統(tǒng)、火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的數(shù)據(jù)、結(jié)果。確定 TBM 可以進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。 4)確認(rèn)所有燈光、聲音指示元件工作正常。所有調(diào)速旋鈕均在零位。 5)檢查液壓系統(tǒng)的液壓油油位、潤滑系統(tǒng)的潤滑油位，如有必要馬上添加油料。 6)確認(rèn)供水、通風(fēng)正常即洞外向 TBM 供水、通風(fēng)正常。 ②啟動 1)接通復(fù)合式 TBM 的控制電源，啟動液壓動力站、通風(fēng)機、 TBM 自身的供水 (加壓 )水泵。根據(jù)施工條件，確定是否啟動 排水水泵。 2)確定各種輔助施工進(jìn)入掘進(jìn)工況，管片施工、底部鋼枕施工、砂漿回填、豆礫石回填、風(fēng)筒的掛接等各項工作的完成情況可以滿足掘進(jìn)的需要。如達(dá)不到掘進(jìn)的要求，要馬上加緊施工快速達(dá)到掘進(jìn)的要求。 3)確認(rèn) TBM 自帶的可收放的高壓電纜、水管滿足掘進(jìn)需要。 4)檢查測量導(dǎo)向的儀器工作正常，并提供正確的位置參數(shù)和導(dǎo)向參數(shù)。 5)根據(jù)測量導(dǎo)向裝置給出的 TBM 的位置參數(shù)，利用調(diào)向裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)掘進(jìn)機的方向偏差 (水平、垂直、圓周 )，確認(rèn)防扭轉(zhuǎn)機構(gòu)工作正常。 6)確定皮帶機系統(tǒng)已開始啟動，并運轉(zhuǎn)正常。 7)啟動掘進(jìn)機各 個部位的聲電報警系統(tǒng)，提示進(jìn)入工作狀態(tài)。 2. 正式掘進(jìn) 復(fù)合式 TBM 正式掘進(jìn)的人員組織形式、掘進(jìn)流程等與試掘進(jìn)相同。掘進(jìn)時，中鐵十八局集團有限公司重慶軌道交通六號線二期銅鑼山隧道工程 應(yīng)充分研究試掘進(jìn)期間的地質(zhì)及設(shè)備掘進(jìn)參數(shù) ,根據(jù)前方的水文、地質(zhì)情況及設(shè)備的狀態(tài)做好充分的掘進(jìn)預(yù)案，選擇合適的掘進(jìn)模式 (敞開式或土壓平衡模式 )，并定期召開例會進(jìn)行技術(shù)交底。 3. 掘進(jìn)機的方向控制 本工程使用的復(fù)合式 TBM掘進(jìn)機采用 Enzan 自動導(dǎo)向系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)向，通過調(diào)整推進(jìn)油缸來實現(xiàn)調(diào)整方向。 (1)采用隧道自動導(dǎo)向系統(tǒng)和人工測量輔助進(jìn)行掘進(jìn)機姿態(tài)監(jiān)測 隧道自動導(dǎo) 向系統(tǒng)配置了導(dǎo)向、自動定位、掘進(jìn)程序軟件和顯示器等，能夠全天候在掘進(jìn)機主控室動態(tài)顯示掘進(jìn)機當(dāng)前位置與隧道設(shè)計軸線的偏差以及趨勢。據(jù)此調(diào)整控制掘進(jìn)機掘進(jìn)方向，使其始終保持在允許的偏差范圍內(nèi)。 隨著掘進(jìn)機推進(jìn)導(dǎo)向系統(tǒng)后視基準(zhǔn)點需要前移，必須通過人工測量來進(jìn)行精確定位。為保證推進(jìn)方向的準(zhǔn)確可靠，根據(jù)掘進(jìn)距離人工測量，以校核自動導(dǎo)向系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)并復(fù)核掘進(jìn)機的位置、姿態(tài)，確保掘進(jìn)方向的正確。 (2)采用分區(qū)操作掘進(jìn)機推進(jìn)油缸控制掘進(jìn)方向 根據(jù)線路條件所做的分段軸線推進(jìn)控制計劃、導(dǎo)向系統(tǒng)反映的掘進(jìn)姿態(tài)信息，結(jié) 合隧道地層情況，通過分區(qū)操作掘進(jìn)機的推進(jìn)油缸來控制掘進(jìn)方向。 推進(jìn)油缸按上、下、左、右分成四組，每組油缸都有一個帶行程測量和推力計算的推進(jìn)油缸，根據(jù)需要調(diào)節(jié)各組油缸的推進(jìn)力，控制掘進(jìn)方向。 在上坡段掘進(jìn)時，適當(dāng)加大掘進(jìn)機下部油缸的推力；在下坡段掘進(jìn)時則適當(dāng)加大上部油缸的推力；在左轉(zhuǎn)彎曲線段掘進(jìn)時，則適當(dāng)加大右側(cè)油缸推力；在右轉(zhuǎn)彎曲線掘進(jìn)時，則適當(dāng)加大左側(cè)油缸的推力；在直線平坡段掘進(jìn)時，則應(yīng)盡量使所有油缸的推力保持一致。 4. 掘進(jìn)機姿態(tài)調(diào)整與糾偏 在實際施工中，由于地質(zhì)、測量誤差等原因掘進(jìn) 機推進(jìn)方向可能會偏離設(shè)計軸線并超過管理警戒值；在穩(wěn)定地層中掘進(jìn)，因地層提供的滾動阻力小，可能會產(chǎn)生盾體滾動偏差；在線路變坡段或急彎段掘進(jìn)過程中，有可能產(chǎn)生較大的偏差，這時就要及時調(diào)整掘進(jìn)機姿態(tài)、糾正偏差。 (1)通過操作分區(qū)操作推進(jìn)油缸來調(diào)整掘進(jìn)機姿態(tài)，糾正偏差，將掘進(jìn)機的方向控制調(diào)整到符合要求的范圍內(nèi)。 中鐵十八局集團有限公司重慶軌道交通六號線二期銅鑼山隧道工程 (2)在急彎和變坡段，必要時可利用掘進(jìn)機的超挖刀進(jìn)行局部超挖和在軸線允許偏差范圍內(nèi)提前進(jìn)入曲線段掘進(jìn)來糾偏。 (3)當(dāng)滾動超限時，收回推進(jìn)油缸，調(diào)整推進(jìn)缸偏轉(zhuǎn)角度通過調(diào)整環(huán)將整機滾動角調(diào)回。 5. 方向 控制及糾偏注意事項 (1)在切換刀盤轉(zhuǎn)動方向時，應(yīng)保留適當(dāng)?shù)臅r間間隔，切換速度不宜過快，切換速度過快可能造成管片受力狀態(tài)突變，而使管片損壞。 (2)根據(jù)掌子面地層情況應(yīng)及時調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，調(diào)整掘進(jìn)方向時應(yīng)設(shè)置警戒值與限制值。達(dá)到警戒值時及時執(zhí)行糾偏程序。 (3)蛇行修正及糾偏時應(yīng)緩慢進(jìn)行，如修正過急，蛇行反而更加明顯。在直線推進(jìn)的情況下，應(yīng)選取掘進(jìn)機當(dāng)前所在位置點與設(shè)計線上遠(yuǎn)方的一點作一直線，然后再以這條線為新的基準(zhǔn)進(jìn)行線形管理。在曲線推進(jìn)的情況下，應(yīng)使掘進(jìn)機當(dāng)前所在位置點與遠(yuǎn)方點的連線同設(shè)計曲線相切。 (4)推進(jìn)油缸油壓的調(diào)整不宜過快、過大，否則可能造成管片局部破損甚至開裂。 (5)正確進(jìn)行管片選型，確保拼裝質(zhì)量與精度，使管片端面盡可能與計劃的掘進(jìn)方向垂直。 (6)掘進(jìn)始發(fā)、到達(dá)時方向控制極其重要，應(yīng)按照始發(fā)、到達(dá)掘進(jìn)的有關(guān)技術(shù)要求，做好測量定位工作。 洞內(nèi)運輸總體方案 本工程的出碴和材料運輸采用有軌運輸?？紤]隧道長度、洞徑限制和材料運輸?shù)男枰?，每條隧道內(nèi)采用單線軌道運輸。隨隧道掘進(jìn)距離增長，運輸碴土和材料的時間會增加，會造成礦車不能及時到位，影響掘進(jìn)進(jìn)度。為避免這種情況，當(dāng)隧道掘進(jìn)超過 TBM 掘進(jìn) 段的一半后，在隧道距洞口 1500m 處開始向開挖面方向鋪設(shè) 100m長的雙線軌道，兩端通過單開道岔與單線軌道連接，在隧道內(nèi)做一個調(diào)車平臺。單線軌道出洞后采用兩組單開道岔與洞外的三線軌道實現(xiàn)連接，洞外左右線隧道軌道設(shè)置聯(lián)絡(luò)隧道線路，能夠?qū)崿F(xiàn)隧道左右線軌道相互調(diào)車。每臺TBM 配備三列礦車 (含管片車、砂漿罐車 )完成石碴和施工材料的運輸工作。 中鐵十八局集團有限公司重慶軌道交通六號線二期銅鑼山隧道工程 管片選型具體方案 （ 1）管片選型要適合隧道設(shè)計線路 依照曲線的圓心角與轉(zhuǎn)彎環(huán)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系，轉(zhuǎn)彎環(huán)偏轉(zhuǎn)角的計算公式：θ =2γ =2arctgδ /D， 圓心角的計 算公式：α＝ 180L/π R， 可以計算出區(qū)間線路曲線段的轉(zhuǎn)彎環(huán)與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的布置方式 ， 結(jié)合線路就可以將管片大致排列出來。 （ 2）管片選型要適應(yīng) TBM姿態(tài) 管片是在盾尾內(nèi)拼裝，所以不可避免地受到盾構(gòu)機姿態(tài)的制約。管片平面應(yīng)盡量垂直于盾構(gòu)機軸線，也就是 TBM 的推進(jìn)油缸能垂直地推在管片上，這樣可以使管片受力均勻，掘進(jìn)時不會產(chǎn)生管片破損。同時也兼顧管片與盾尾之間地間隙，避免 TBM 與管片發(fā)生碰撞而損壞管片。在實際掘進(jìn)過程中， TBM因為地質(zhì)不均、推力不均等原因，經(jīng)常要偏離隧道設(shè)計線路。所以當(dāng) TBM 偏離設(shè)計線路或進(jìn)行糾偏時 ，都要十分注意管片選型，避免發(fā)生重大事故。 （ 3）管片的拼裝點位 轉(zhuǎn)彎環(huán)在實際拼裝過程中，可以根據(jù)不同的拼裝點位來控制不同方向上的偏移量。這里所說的拼裝點位是管片拼裝時 K塊所在的位置 。 銅鑼山隧道 TBM 區(qū)間的管片拼裝點位為在圓周上均勻分成 10個點，即管片拼裝的 10個點位，相鄰點位的旋轉(zhuǎn)角度為 36o。由于是錯縫拼裝，所以相鄰兩塊管片的點位不能相差 2的整數(shù)倍。一般情況下，本著有利于隧道防水的要求，都只使用上部 5個點位。根據(jù)工程實際情況，選擇拼裝不同點位的轉(zhuǎn)彎環(huán)，就可以得到不同方向的楔形量（如左、右、上、下等） 。 （ 4）根據(jù)盾尾間隙進(jìn)行管片選型 通常將盾尾與管片之間的間隙叫盾尾間隙。如果盾尾間隙過小，盾殼上的力直接作用在管片上，則盾構(gòu)機在掘進(jìn)過程中盾尾將會與管片發(fā)生摩擦、碰撞。輕則增加盾構(gòu)機向前掘進(jìn)的阻力，降低掘進(jìn)速度，重則造成管片錯臺（在越三盾構(gòu)工程中，就是通過調(diào)整盾構(gòu)間隙，大大減少管片錯臺量），盾構(gòu)一邊間隙過小，另一邊相應(yīng)變大，這時盾尾尾刷密封效果降低，在注漿壓力作用下，水泥漿很容易滲漏出來，破環(huán)盾尾的密封效果。 盾尾間隙是管片選型的一個重要依據(jù)。本標(biāo)段 TBM 盾尾間隙為 25mm，每次安裝管片之前，對管片的上、 下、左、右四個位置進(jìn)行測量。如發(fā)現(xiàn)有一方向上的盾中鐵十八局集團有限公司重慶軌道交通六號線二期銅鑼山隧道工程 尾間隙接近 15mm 時，就要用轉(zhuǎn)彎環(huán)對盾尾間隙進(jìn)行調(diào)節(jié)（在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，應(yīng)及時跟蹤盾尾間隙，發(fā)現(xiàn)盾尾間隙有變小趨勢，最好能通過千斤頂推力來調(diào)整間隙）。調(diào)整的基本原則是，哪邊的盾尾間隙過小，就選擇拼裝反方向的轉(zhuǎn)彎環(huán)。 （ 5）根據(jù)油缸行程差進(jìn)行管片選型 盾構(gòu)機是依靠推進(jìn)油缸頂推在管片上所產(chǎn)生的反力向前掘進(jìn)的，我們把推進(jìn)油缸按上、下、左、右四個方向分成四組。而每一個掘進(jìn)循環(huán)這四組油缸的行程的差值反應(yīng)了盾構(gòu)機與管片平面之間的空間關(guān)系，可以看出下一掘進(jìn)循環(huán)盾尾間隙的變化 趨勢。當(dāng)管片平面不垂直于盾構(gòu)機軸線時，各組推進(jìn)油缸的行程就會有差異，當(dāng)這個差值過大時，推進(jìn)油缸的推力就會在管片環(huán)的徑向產(chǎn)生較大的分力，從而影響已拼裝好的隧道管片以及掘進(jìn)姿態(tài)。 通常我們以各組油缸行程的