隧洞工程TBM施工组织设计方案

隧洞工程TBM施工组织设计方案

第九章 TBM施工

9.1 TBM施工总体安排

本标段隧洞工程K3+000～K22+965.83采用双护盾硬岩掘进机施工，最小开挖直径5900mm，安装新刀时开挖直径5930mm；开挖后拼装预制钢筋混凝土管片衬砌，管片内径5m，宽度1.5m，厚度350mm，由六块组成；管片与洞壁之间的空隙充填豆砾石，之后回填灌浆。隧洞出渣运输采用有轨运输，采用变频电动机车牵引编组列车。

9.1.1 TBM施工

双护盾TBM在隧洞出口场地组装，之后滑行通过1200m钻爆法施工段，自K22+965.83开始始发掘进，到达通风竖井位置的检修洞室经全面检修后继续掘进，最终在拆卸洞室完成TBM的拆卸并运出隧洞。总体施工顺序如图9-1所示。

图9-1 TBM施工顺序图

9.1.2 TBM施工出渣运输

隧洞施工采用采用有轨运输出渣，每列编组列车可满足两个掘进循环材料运输及出渣要求，洞内轨道布置为四轨三线，TBM后配套走行两根外轨，后配套尾部设一组“Y”型道岔，只允许一列编组列车进入后配套区域装卸石渣与材料，列车走行中间两根钢轨。随着掘进长度的增加，在隧洞里程K18＋000、K13＋000、K8＋000附近分别设一副“X”型道岔，道岔位置设专职人员职守并安装有线电话和施工调度保持联系。

9.1.3 管片拼装及填充灌浆

管片与洞壁之间的空隙用粒径为5～10mm的豆砾石填充，采用TBM配置的喷射机自管片预留的注浆孔以0.2～0.3MPa的压力注入。在距离尾盾30～50m开始注浆，注浆以20环为一个施工单位，注浆压力0.2～0.3MPa，浆液水灰比按施工图纸要求或

监理人的指示确定。

9.1.4 施工辅助设施

供电:从发包人提供的35kV电源接入，在隧洞出口建立10kV高压开闭所和低压变压器,TBM用电从高压开闭所用电缆沿洞壁向洞内铺设，洞外其他设备由低压变压器提供。

给水排水:在隧洞出口建立变频恒压给水系统，分别为洞内外施工及生活给水；施工过程中的排水主要依靠自流；在洞内出现大流量的涌水时在主机部位以水泵抽排，并后配套尾部适当位置以砂袋设置围堰，防止水倒灌；同时沿懂壁铺设一路DN200mm排水管，以加强排水效果。隧洞的污水排入洞外处理池，经沉淀处理后排入宝库河。

通风:采用压入式通风，在隧洞出口安装轴流风机，经软风管向工作面通风；TBM 掘进通过通风竖井后，将风机安装在通风竖井后，采用风机压入与竖井抽排相结合的方式通风。

9.2 TBM现场组装、调试

在隧洞出口场地组织TBM组装调试，主机与后配套分别在两个场地同时进行。由承包商和TBM制造商共同快速、安全地完成组装调试工作。

9.2.1 组装准备

9.2.1.1 组装要求

（1）制定详细、可行的组装计划

（2）提前做好技术培训，使参加组装人员了解TBM的结构性能。

（2）制定合理的组装材料、机具、配件计划。

（4）严格控制组装质量，做好组装记录。

（5）设置专职的质量控制组和安全控制组，全程监控TBM的组装工作。

9.2.1.2 组装人员准备

根据TBM的结构特点，按专业分工并进行岗前培训，经考核合格后方可持证上岗。

为保证组装安全与质量，TBM组装期间采用两班制作业，每班工作8小时，白班工作时间为7：00～15：00，小夜班工作时间为15：00～23：00。大件吊装全部安排在白班，每班设专职人员对组装调试安全与质量进行监督。

9.2.1.3 组装场地准备

根据组装需要，结合工地出口场地实际情况，主机组装场地从距洞口30m的位置开始，主机与后配套组装场地布置参见图9-2。

图9-2 TBM组装场地示意图

（1）根据施工组织设计，确保组装的空间和龙门吊安装的位置。

（2）地面硬化至要求的接地比压，完成主机部件摆放区域划分、与地面直接接触各主要部件安装位置的确定并标注。

（3）完成龙门吊安装的准备工作。

（4）完成主机组装基础的施工并达到强度要求，预埋TBM向洞内滑行所需钢轨并保证其标高与钻爆法施工段滑行轨道标高一致。主机组装基础参见图9-3。

（5）完成后配套组装用轨道铺设。

图9-3 主机组装基础及滑轨示意图

9.2.1.4 组装设备准备

主机的组装使用1台2×50t龙门吊，后配套组装使用两台25t汽车吊。

组装设备、机具根据组装需要配置，在组装场地内合理位置安排电源、高压风源、水源的接口，并根据要求安排电焊机、气割设备、探伤设备和叉车等。

9.2.1.5 组装方案准备

为保证组装工作安全、快速、有序进行，首先制定详细的组装方案并付诸实施。

内容包括：

（1）制定组装顺序。

（2）根据组装顺序确定运输到场的顺序。

（3）安全措施：制定起重设备安全操作规程、通用与专用工具操作规程、安全用电、消防、保安措施并贯彻落实，对人员进行岗前安全教育，必须使用安全帽、安全带、工作服等，设专职安全员，所有组装工作由组装调试指挥人员统筹安排，按照合理的顺序进行施工，确保人员、设备的安全。

（4）消防器材配备：洞内合理配备灭火器、灭火砂等消防器材。

9.2.2 基本技术要求

为保证TBM在组装过程的顺利、安全、准确，确保其原有的设计精度，应遵循以下技术要求：

（1）平稳吊装，确保安全。

（2）拆箱注意保持其原有设计尺寸，避免损伤构件原有加工精度。

（3）以适当的方式与材料认真清洗各个安装部件和配件。

（4）对照图纸正确安装。

（5）根据螺栓的级别按正确的顺序与扭矩紧固。

（6）电气与液压件安装应给予高度重视，以免由于错接而导致误动作。

（7）专用的设备和工具要根据说明书严格操作，保证安装设备的精度和可靠性。

9.2.3 组装顺序

主机组装与后配套组装分别在各自的场地同时展开，TBM各部件运输到场，主机部件摆放于主机组装基础之后，后配套部件根据组装顺序，主要摆放于后配套组装区域；经过开箱验收后开始组装，采取边运输边开箱验收边组装的方式。

9.2.3.1 主机组装

主机组装前在基础的预埋钢轨上涂抹黄油，之后按照TBM组装流程逐步完成组装工作，主机组装流程参见图9-4。

9.2.3.2 后配套组装

后配套组装在已经铺设好的轨道上进行，组装采用两台25t汽车吊机进行。为最大程度避免与主机组装之间的干涉，从最后一节后配套台车开始组装，两台吊机配合，逐节完成所有后配套的组装工作，按照台车门架在轨道上拼装、安装相关辅助设备、连接电气液压等管线的顺序进行。加工专用的走行式门架支撑连接桥前端，连接桥组