高地应力下TBM组装洞特大洞室开挖方法研究
高地应力下地下洞室群开挖过程的数值模拟
１ 数 值 计 算 模 型
１ １ 工程概 况 ．
根据相 关 研 究 ¨ ， 述 工 程 都 属 于 高 地 应 力 下 上
硬岩地 下工 程 。高地 应力下 大型 地下 工程 的施工 建 设 ， 往需 要投 入 大量 的人 力 、 力 和财力 。如 往 物 果 洞室 群 布置 、 工顺 序 和支护措 施合 理 ， 仅可 施 不 以保 证地 下 工程在 施 工过程 的安全 性 和使 用 期 问 的长期稳 定 性 ， 能 节 省 大量 投 资 。开 展高 地 应 还
地下 洞 室群 主 要 由主厂 房 、 变 室 、 主 调压 室 、 尾 闸室 、 水 管 、 线 洞 等构 成 ， 中主 厂房 开挖 尾 母 其 尺 寸 （ Ｘ宽 ×高 ） ３ １ ７ ０ ０ ｍ Ｘ ３ ８ 长 为 １ ．５ｍ ｘ３ ． ７ ． ４ ｍ， 变室开 挖尺 寸 ２ ２ ６ｍ ×２ ． 主 ３ ． ９ ０ ｍ×５ ． ３ ０ ｍ， 地 下洞 室 群 布 置 见 图 １ 。地 下 洞 室 群 位 于 微 风 化 一 鲜块状 结 构 花 岗岩 体 内 ， 新 主要 由Ⅱ 围岩 组 类 成 ， 围岩 的力学参数见表 １结构面分 布见图 ２ 各类 ， 。
力 条件 下大 型地 下 工 程 的数 值 模 拟研 究 ， 确 保 对
工程 顺利 进行 、 效 合 理 地开 发 地 下 空 间具 有 十 有
分重 要 的意义 ， 成果 可为我 国水 电工 程 、 山 工 其 矿 程、 能源储 存 工程 等 的安 全建 设 与 运 营提 供 科 学
依据 ， 具备 良好 的社会 经济效 益与应 用前 景 Ｊ 。 传 统 的本 构模 型在模 拟 高地应 力下硬 岩破 坏
的范 围和 深度 方面 不理想 。 比如采 用传统 的弹塑
TBM洞内组装洞室及其辅助系统设计
TBM洞内组装洞室及其辅助系统设计TBM以其高效、优质、安全、经济、环保和低劳动强度等优点越来越受到广大隧洞施工工作者的青睐，应用也日益广泛。
由于TBM是一多环节紧密相联的作业系统，本身能够完成破岩、出渣、支护、电力供应及一些辅助功能，因此，TBM自身较庞大，且辅助系统相对较多，对现场组装场地、辅助系统的功能结构都有一定要求。
所以，对这方面的经验加以总结分析就显得非常必要。
虽然在国内已经进行了数个TBM项目的施工，但是相关的施工组织资料仍然较少，文中以东北某工程TBM施工段为例，介绍了TBM组装洞室及其辅助系统的设计原则，以期为我们国家TBM施工的健康发展做出贡献。
关键词：TBM 组装洞室辅助系统设计1 概述全断面岩石掘进机（Full Face Rock Tunnel Boring Machine，简称TBM）在国外已经有50多年的发展历史，广泛应用在各类不同岩石地质条件下的隧洞（道）工程施工。
目前在国外长度超过3km的隧洞施工一般都采用TBM施工技术。
至2003年，据不完全统计，国外掘进机生产厂商生产制造TBM约600多台，完成隧道长度近6000km。
我国地下工程的施工机械化在最近二十年内发展迅速，TBM施工技术在我国的水利水电、铁路、交通等领域的应用日益广泛，尤其是南水北调等大型长距离调水工程，传统的钻爆法已难以适应工程建设的需要。
TBM以其高效、优质、安全、经济、环保和低劳动强度等优点越来越受到广大隧洞施工工作者的青睐，至2006年底，我国先后有数个工程采用TBM施工。
开挖隧洞长达170多km。
在我们国家，TBM施工正进入一个崭新的发展时期。
TBM是多环节紧密相联的作业系统，自身能够完成破岩、出渣、支护、电力供应及一些辅助功能。
但是为了确保这一作业系统正常协调连续作业，除TBM自身，还有许多辅助工作和辅助系统作为支撑，以实现其能够连续作业。
TBM现场组装就是典型的辅助工作，其可以在洞内也可以在洞外进行；TBM风水电的供应、TBM材料供应系统等则是典型的辅助系统。
特大断面Ⅲ类围岩TBM拆卸洞室施工技术研究
洞顶帽部分） ； ４ ． 开挖 支护 ３ 部； ５ ． 衬砌 Ｉ Ｉ 部（ 拆卸洞洞身部分） 。
方案二 ：隧道掘进至距拆卸洞 １ ０ ｉ ｎ处 ，在普通断 面拱 墙采用 １ １ ６工 字 钢架 进 行锁 口加 固 ，钢 架 间距 １ ． ０ ｍ／ 榀。 进入Ｔ Ｂ Ｍ拆卸洞后采用 ６ ． ３ ５× ９ ． ５ １ １ １ （ 宽 ×高） 直边墙断面 ， 开始朝线路外侧 逐步斜 向开挖 ， 在 １ ０ ｍ长范 围 内达 到 Ｔ Ｂ Ｍ
我国自１ ９ ９ ７年在 西康铁路 秦岭隧道 项 目从德 国引进 两 台Ｔ Ｂ Ｍ掘进 机后 ，在铁路隧道施工 中相继推广使 用 Ｔ Ｂ Ｍ 掘
进机 。Ｔ Ｂ Ｍ 由于其在挖 、装 、支护 、运输方 面的集 中优 势 ，
目前代表着 隧道 机械化 施工 集成 的最 高水 平 ，其应 用前 景
肖艳霞
（ 中铁 十八 局 集 团有 限公 司兰渝 铁路 工程 指挥 部 ，甘肃 陇南
摘 要 ：西秦 岭隧道 全 长 ２ ８ ． ２ ３ ６ ｋ ｍ，掘进 采 用钻爆 、
７ ４ ６ ０ ４ １ ）
处达到拱顶高程后 ，按照顶帽设计 断面尺寸进行扩 挖成型 ，
Ｔ Ｂ Ｍ 施 工综合 方 法。 由 Ｔ Ｂ Ｍ 从 隧 道 出 口独 头 掘 进 １ ７ ． １ ３ ４
路外侧设计 开挖 断面边线 ， 继续按 １ ２ ． ５ ％ 的上坡进行挑顶开
挖， 线路外侧边墙可 按设计 施作 初期 支护 ， 拱顶 和另一 侧边 墙做好 临时初期 支护 。待 小断 面拱顶 高度 达到 拆卸洞 上部 蘑菇状 断面范围时 ， 按照顶 帽设计 断面尺寸进行 扩挖一次成
理较发育 ，岩体较完整 ，无水 。
２ 施工 方案 比选
高地应力作用下大理岩岩体的TBM掘进试验研究
第29卷 第12期岩石力学与工程学报 V ol.29 No.122010年12月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Dec .，2010收稿日期：2010–04–14；修回日期：2010–05–12 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50878009)作者简介：龚秋明(1969–)，男，博士，1992年毕业于长安大学水文地质与工程地质专业，现任副教授，主要从事隧道掘进机、盾构机开挖方面的高地应力作用下大理岩岩体的TBM 掘进试验研究龚秋明1，佘祺锐1，侯哲生2，姜厚停1，彭 琦3(1. 北京工业大学 城市防灾与减灾教育部重点实验室，北京 100124；2. 烟台大学 土木工程学院，山东 烟台 264005；3. 四川大学 水利水电学院，四川 成都 610065)摘要：滚刀破岩效率的研究主要集中在室内线性试验机破岩试验和数值分析2个方面，在工地开展TBM 掘进试验尚不普遍。
锦屏二级水电站采用3台TBM 开挖隧道群，3台TBM 在不同洞深(不同地应力)条件对大理岩岩体进行TBM 掘进试验、岩石渣片筛分试验及大渣片统计分析，研究岩体条件、TBM 机器参数、TBM 运行参数对TBM 掘进速度的影响及高地应力作用下岩体可掘性指数的变化。
研究结果表明：在高地应力条件下，尽管TBM 掘进速度随推力增加而增大，但推力超过一定值后，TBM 并不在优化状态下运行，TBM 的运行需与岩体条件及地应力条件相匹配。
关键词：隧道工程；大理岩；高地应力；筛分试验；掘进试验；TBM中图分类号：U 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2010)12–2522–11EXPERIMENTAL STUDY OF TBM PENETRATION IN MARBLE ROCKMASS UNDER HIGH GEOSTRESSGONG Qiuming 1，SHE Qirui 1，HOU Zhesheng 2，JIANG Houting 1，PENG Qi 3(1. Key Laboratory of Urban Security and Disaster Engineering of Ministry of Education ，Beijing University of Technology ，Beijing100124，China ；2. School of Civil Engineering ，Yantai University ，Yantai ，Shandong264005，China ；3. School of Water Resources and Hydropower ，Sichuan University ，Chengdu ，Sichuan 610065，China )Abstract ：The study of rock breaking efficiency by rolling cutters mainly focuses on laboratory linear cutting experiment and numerical simulation analysis. Tunnel boring machine(TBM) penetration test is not popularly conducted in project sites. Three TBMs are used to respectively excavate the headrace tunnel #1，#3 and the construction drainage tunnel in Jinping II hydropower station. The TBM penetration tests ，the sieve tests of the rock chips and big chip statistical analysis are carried out respectively in these three tunnels under different tunnel buried depths(namely different geostresses). The influences of engineering-geological conditions ，TBM parameters and TBM operation parameters on TBM penetration rate and the variation in rock mass boreability index under high geostress are analyzed. The analysis results show that under high geostress ，although the penetration rate of TBM increases with increasing thrust force ，TBM does not operate in optimal state while the thrust force is larger than a specific value. TBM operation should match with the conditions of rock mass and geostress.Key words ：tunnelling engineerin g；marble ；high geostress ；sieve tests ；penetration test ；tunnel boring machine (TBM)1 引 言随着TBM 设计、制造技术的发展，不同地质条件TBM 设计的适用性和针对性越来越强。
特大断面TBM拆卸洞室钻劈法施工关键技术
特大断面TBM拆卸洞室钻劈法施工关键技术
夏平;高稳
【期刊名称】《国防交通工程与技术》
【年(卷),期】2024(22)1
【摘要】由于隧道断面大,支护结构在开挖过程中承受的围岩压力较大,为确保隧道施工的安全,四川都四山地轨道交通项目紫荆隧道特大TBM拆卸洞室采用钻劈法开挖。
介绍了液压劈裂技术的工作原理、工作参数的确定,拆卸洞开挖支护关键技术。
实践证明:在Ⅲ级及以上围岩的硬质岩中采用潜孔钻施作周边眼+掌子面劈裂相结合的形式开挖效果显著,安全、环保、可控性强。
液压劈裂技术在不能进行爆破施工
的隧道中具有广阔的推广前景。
【总页数】5页(P88-92)
【作者】夏平;高稳
【作者单位】中铁五局集团成都工程有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】U455.41
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4.铁路隧道软弱
围岩超大断面TBM拆卸洞施工技术5.钻爆法与TBM开挖深部洞室诱发围岩应变
能释放规律
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高地应力条件下隧道开挖施工方案
• 混凝土喷射机 射混凝土有干喷和湿喷两种 方式。干喷是先用搅拌机将骨料和水泥干 拌均匀，投入喷射机料斗，同时加入速凝 剂，用压缩空气将混合料输送到喷头，在 喷头处加水喷向岩面。湿喷是水加在搅拌 机里，投入喷射机的是已拌好的成品混凝 土，速凝剂在喷头处加入。喷射机是喷混 凝土的关键设备，分干式喷射机和湿式喷 射机两种
（3）、围岩软岩变形的预测及维护阶段：
• 高地应力区段的隧道围岩类别较低时，易发生塌 方及软岩塑性大变形等变形破裂现象，可建立一 套围岩变形跟踪监测系统，来了解和判定围岩是 否有大变形现象，这个系统由长度分别为3.5m、 3m、2m、1m、0.2m、3.5m元根Φ22的钢筋简易 位移传递杆组成，钢筋用锚固剂固结在孔底。由 于离开挖洞越高，其变形越小，较3.5m传递杆或 视为座标杆，通过定时测量它与其他不同深度的 传递杆间的相对位移，可以得到围岩不同深度的 经向位移，再辅以其他常规量测平段得出的数据， 地应力地质隧道施工的难 点与重点。
• 高地应力地质环境的隧道施工开挖过程中， 有很多的难点和重点。例如，构造应力引 起的具有破坏性的挤压变形，在软岩变形 区域，一般形变较大，需要二次衬砌；高 地应力区域容易发生塌方和岩爆，在施工 过程中困难较大，是施工开挖过程主要克 服的重难点。
• 岩爆：也称冲击地压，它是一种岩体中聚积的弹 性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致 岩石爆裂并弹射出来的现象。深埋地下工程在施 工过程中常见的动力破坏现象，当岩体中聚积的 高弹性应变能大于岩石破坏所消耗的能量时，破 坏了岩体结构的平衡，多余的能量导致岩石爆裂， 使岩石碎片从岩体中剥离、崩出。 • 岩爆往往造成开挖工作面的严重破坏、设备损坏 和人员伤亡，已成为岩石地下工程和岩石力学领 域的世界性难题。
• 施工措施：施工支护和安全防护： 增设临 时防护设施，对靠近开挖工作面，易发生 岩爆区段的主要施工机械安装防护网和防 护棚架，施工人员配发钢盔和防弹背心， 掌子面加挂钢丝网。 • 根据地质预报和现场测试结果分析，对可 能发生岩爆地段喷钢纤维砼，钢纤维掺量 5%左右，喷层厚度8~10cm，对于轻微光 爆可能效预防，以确保表层能够承受较大 变形而不改开裂。
地下洞室TBM开挖及支护
1，TBM设备组成TBM通过机械方式破岩，可以实现破岩掘进、出渣、初期支护一体化的连续作业，是隧洞工程先进的大型施工设备。
开敞式TBM主要由主机，辅助设备和后配套设备组成。
主机包括：刀盘、护盾、主梁、主轴承及驱动系统、支撑和推进系统、主机皮带机、步进机架及润滑、液压、控制、电气和高压供电系统等。
主机总长24米，重620吨。
辅助设备包括：钢拱架安装器、锚杆钻机、钢筋网安装设备、超前钻机、地质勘探钻机、底部清渣机、应急喷射混凝土、二次通风除尘、激光导向、数据采集传输系统等。
后配套设施包括：连接桥、门架台车、配套皮带机、高压电缆卷筒、轨道、物流机车、注浆设备、混凝土输送泵、吊机及材料供应、喷射混凝土、冷却、供水、排水、瓦斯监测、消防、通讯、电视监视和照明系统等。
2、组装前的准备工作（1）详细编制（TBM组装及调试施工组织设计）。
TBM设备组装是一个及繁重又复杂的系统工程。
为确保TBM设备组装与调试的顺利进行，在设备进场前，根据制造商的技术要求，详细编制了（TBM组装及调试施工组织设计），主要包括组装场地布置、主机各部件的组装顺序、组装技术标准和要求、关键设备组装工序及要点以及组织机构、资源配置和进度计划等。
（2）安装场地准备。
硬化安装场地地面，尤其是主机安装和步进段，要具有承重620吨主机的能力。
安装一组规格为43KG/M\轨距970MM的钢轨4道，长12.5米。
前端安放前支撑临时支座，并供前、后各两组4排主机步进滚轮构（DDLY）行进，轨道纵、横平整度误差不大于0.15%。
（3）安装机、器具准备。
关键的设备包括：80T*2门式起重机1台，跨度12米，起重高度10米；40、8吨汽车吊各1台等起重运输设备；除随机订购的各种专业工具外，还应准备现场组装所需一切工、器具及经ROBBINS确认的所需各种油品。
（4）组装人员准备。
TBM设备庞大繁杂，既有笨重的钢构件，也有精密的控制设备和仪表、复杂的电气、液压等管路系统，是大型高新技术产品，必须由技术熟练的设备安装人员才能完成设备的组装和调试。
深埋高地应力TBM隧道挤压大变形及其控制技术研究 (1)
第34卷第11期岩石力学与工程学报V ol.34 No.11 2015年11月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering Nov.，2015深埋高地应力TBM隧道挤压大变形及其控制技术研究陈卫忠1，2，肖正龙1，田洪铭1(1. 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室，湖北武汉 430071；2. 山东大学岩土与结构工程研究中心，山东济南 250061)摘要：深部岩体构造复杂、地应力高，对于挤压性地层开挖后容易产生挤压大变形，大量实践经验表明，若不及时合理处置应对将造成巨大的经济损失。
关注TBM隧道，介绍围岩挤压大变形的机制、关于挤压性地层的提前预报方法和监测辨识指标，讨论预测围岩收敛变形的方法并详细介绍人工智能和非确定性分析方法，最后总结归纳常用的应对挤压性地层的处置手段。
各种关于TBM隧道挤压大变形的辨识公式、预测方法以及处置手段都是依托相应的工程案例而建立，盲目的套用并不一定能起到预期的效果，建议具体工程问题应具体分析，综合比选，各取所长。
关键词：隧道工程；高地应力；挤压大变形；TBM隧道中图分类号：U 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2015)11–2215–12RESEARCH ON SQUEEZING LARGE DISPLACEMENT AND ITS DISPOSING METHOD OF WEAK ROCK TUNNEL UNDER HIGH IN-SITUSTRESSCHEN Weizhong1，2，XIAO Zhenglong1，TIAN Hongming1(1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering，Institute of Rock and Soil Mechanics，Chinese Academy of Sciences，Wuhan，Hubei 430071，China；2. Geotechnical and Structural Engineering Research Center，Shandong University，Jinan，Shandong 250061，China)Abstract：Without timely and reasonable treatments，the large convergence displacement due to high geostress and complex tectonic stress of ground squeezing will result in economic losses. TBM tunnels were the focus of the study. The mechanism of large displacement due to ground squeezing was described. The prediction and recognition methods were presented. The prediction methods of convergence displacement of tunnel including AI method and uncertainty analysis method were discussed in detail. Finally the common disposal methods for grounds under different squeezing levels were summarized. The formulas for recognition，the prediction methods and the disposal technologies of large squeezing displacement of TBM tunnels were developed for corresponding projects，so blindly using these methods yielded no effect. We suggested the choosing of these methods with caution.Key words：tunnelling engineering；high geostress；squeezing large displacement；TBM tunnel收稿日期：2015–07–19；修回日期：2015–07–28基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2015CB057906)；国家自然科学基金杰出青年基金项目(51225902)；国家自然科学基金资助项目(51379007)作者简介：陈卫忠(1968﹣)，男，博士，1990 年毕业于山东矿业学院采矿工程专业，现任研究员、博士生导师，主要从事隧道及地下工程方面的教学与研究工作。
浅谈某隧洞TBM组装洞室开挖爆破技术
浅谈某隧洞TBM组装洞室开挖爆破技术摘要：介绍了某隧洞工程TBM组装洞室开挖时，采取控制爆破技术的措施和实践经验。
通过合理的开挖分层、现场原位爆破试验、导向样架精准造孔和预锚固等措施，有效地预防爆破对保留岩体的扰动，防止了爆破导致原生岩体结构张裂，确保了岩台的成型质量。
关键词：TBM；组装洞室；爆破技术1 工程概况新疆某引水隧洞工程TBM辅助洞室包括过渡段、连接洞段、组装洞段、步进洞段以及始发洞段，全长655m，其中连接段5m，连接洞段长50m，组装洞段长80m，步进洞段长500m，始发洞段长20m。
TBM组装洞室分顶拱层和槽身段，其中顶拱层宽16m，高3.2m，槽身段高9.2m，宽12.3m，顶拱层和槽身段之间采用岩台过渡，岩台左右两侧对称布置，宽1.85m。
TBM组装洞室断面图见图1。
图1 TBM组装洞室断面图2 施工方法2.1 施工原则本工程TBM组装洞室为大跨度洞室，主要工艺原理在于通过选择合理的分层、分区和分序，为减小对保留岩体的爆破振动影响，保证边墙稳定，施工均采取手风钻水平钻孔、光面爆破方式进行。
岩台以上洞室顶拱层采取中导洞领先，两侧耳洞跟进的施工顺序，并在岩台顶面预留水平保护层；岩台以下采取中槽领先，岩台预留侧向保护层跟进，最后施工洞室底板预留水平保护层的顺序，施工中严格按照“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的原则进行。
2.2 开挖分层根据TBM组装洞室的设计体型和施工特点，将本TBM组装洞室自上而下分为四层进行施工。
第Ⅰ层为顶拱层，分左、中、右三个分区，其中Ⅰ1为中导洞，Ⅰ2和Ⅰ3为两侧耳洞。
第Ⅱ层为岩台层，分为五个分区，其中Ⅱ1为上中槽区、Ⅱ2区为岩台侧向保护层区，左右两侧各一分区，Ⅱ3为为岩台顶部水平保护层区，左右两侧各一分区。
第Ⅲ层为槽身层，分左、中、右三个分区，其中Ⅲ1为中槽区，Ⅲ2为侧向保护层区，左右两侧各一分区。
第Ⅳ层为槽底水平保护层。
TBM组装洞室开挖分层见图2。
特殊地质条件下TBM的施工
特殊地质条件下TBM的施工TBM掘进机自50年代问世以来，得到了快速发展，国外每年掘进的隧道，有30%-40%是用TBM完成的。
TBM掘进速度高（为常规钻爆法的2-3倍）、作业人员少、劳动强度低、作业安全、节约能源、自动化程度高，具有对围岩扰动小，硐室围岩稳定性好等优点越来越广泛地被国内应用于隧洞开挖中，然而在不良地质洞段中TBM掘进缓慢。
结合辽宁大伙房输水隧洞工程，总结在特殊地质条件下的超前地质预报方法及围岩处理措施。
标签：TBM施工；不良地质；超前探测；富水带治理前言TBM能实现快速、高效、优质和安全施工，总工期和综合效益优于钻爆法，然而在不良地质条件下TBM掘进速度降低，甚至出现TBM损坏或不能顺利通过的情况，因此必须对不良地质洞段进行超前处理，确保TBM掘进效率。
本工程位于辽宁省东部山区的桓仁县境内，是一项大型调水工程。
TBM4标段主洞施工长度15555.139m，桩号72+476.7558-79+796.816及63+811.677-72+046.758，设计引水流量77m3/s，洞径8.5m，为圆形断面，用TBM 法施工。
1、地质概况和主要不良地质TBM4标段主洞主要岩性由集安群古老变质岩及侵入岩（早元古代侵入岩和白垩纪侵入岩）两部分组成。
本段发育有YFF4、YFF3、YFF8、Ygf423共4条较大断层。
主洞主要不良地质是上述4条断层破碎带、严重影响带、密集节理带和古风化壳，涉及洞身总长的1/5。
主要的施工地质灾害是坍塌、涌水甚至突水。
除此之外的不良地质则是处于200-500m埋深的混合岩、混合花岗岩，特别是其中斜长角闪岩残留体，可能引发的施工地质灾害则是岩爆。
2、TBM施工地质超前探测技术为保障安全、快速施工，必须做好洞身不良地质体的长期和短期超前地质预报、超前钻探、施工地质灾害临近预警工作，判断可能发生地质灾害的相对位置，在确保安全的前提下制定出切实可行的掘进方案。
2.1 TSP长期地质预报。
复杂地质环境隧洞TBM快速掘进技术研究
复杂地质环境隧洞TBM快速掘进技术研究摘要：在国内外各重大隧道工程中，常采用TBM技术进行施工。
据统计，30%隧道工程均采用TBM技术。
1985年，中国首次将TBM技术应用于水电工程。
随着社会经济建设的发展，我国逐渐开始使用TBM技术。
关键词：复杂地质环境；隧洞；TBM；快速掘进技术；引言TBM是一种快速、高效、安全和高度机械化的施工技术。
它以TBM挖掘为基础，补充了挖掘、护理、垃圾运输、地质预报等工作。
它广泛用于矿山、铁路、城市地下空间、水电和其他工程领域。
TBM与传统的钻探和爆破方法相比，具有速度、安全性、环境保护和效率等优点。
1支洞及进入通道型式的布局TBM施工过程受空间影响较大。
在施工工程中，不仅要保证效率，还要考虑安全问题，其中通道形式是影响上述问题的主要因素。
目前，我国主要采用竖井和斜井两种通道形式，相关施工技术已经非常成熟。
合理选择通道形式及其布局对工程施工效率与安全尤为重要。
需考虑水文及工程地质条件及地形等因素。
根据工程及水文地质条件等特征，结合实际地质情况，提出合理科学的设计方案。
在设计阶段，对工程布局，隧洞断面，进行充分考量，并对其进行不断优化，在保证安全性的前提下，提出兼顾效率与经济的设计方案。
优化施工方案。
根据工程地质情况，分析TBM与钻爆法与实际工况的适用性。
确定主洞与支洞的位置情况，并根据不同的施工方法，选择合理的通道形式。
考虑环境、工况、经济等影响因素，提出科学的施工方案。
安全性是本工程考虑的首要因素。
为确保工程施工的安全性，需对深埋竖井进行可行性分析，合理布置其位置。
考虑其位置、断面、数量等参数，结合相关施工技术及建造技术，以确保工程施工的安全性。
在施工过程中加强管理，以确保工程施工的顺利进行。
2掘进模式选择及操作控制岩石刚性时，滑动冲击首先达到设定值，然后以滑动变化为参考，选择开挖参数，不控制高于设定值的滑动压力；开发围岩、较大裂缝或破碎带、层切面等时，主要通过转矩位移和进给力参数的组合来选择衰减参数。
某TBM项目在岩爆地层的开挖及支护
某TBM项目在岩爆地层的开挖及支护【摘要】通过分析高深埋地层发生岩爆的特点，对ＴＢＭ设备开挖掘进参数及初期支护参数的调整，减少极强岩爆地段对ＴＢＭ设备的损害。
【关键词】TBM岩爆开挖支护0、引言锦屏二级水电站3#引水隧洞处于高埋深、高地应力洞段，随着埋深的不断增加，发生强烈岩爆与极强岩爆的几率越来越大，TBM的施工风险也将进入高风险区域。
为了减少极强岩爆发生的概率和风险，保证TBM顺利通过该岩爆段，3#引水洞进行了半导洞开挖试验，另外结合现场实际情况，并咨询国外一些施工承包商，编制了针对目前TBM应对岩爆段的支护措施。
一、TBM掘进过程中岩爆有以下特点：1、随时性：与钻爆法施工不同，施工排水洞在TBM设备过程中，经常能够听到设备护盾内部发生岩爆的响声，即随掘进随发生岩爆。
2、突发性及危害性：岩爆的发生经常是在无征兆的情况的发生，而且会产生较大范围的破坏，如围岩破碎、产生爆坑、振动引起破碎处塌方等。
3、岩爆峰值滞后性：设备掘进过程中，强烈岩爆的发生常具有滞后现象，经常为开挖后20个小时后出现。
设备掘进过后10～25m范围内。
4、猛烈性：强岩爆发生时，产生强烈的振动，隧洞围岩顶拱及边墙等瞬时开裂和破碎并向深部发展，并产生塌落、边墙内鼓、片帮等现象，强烈时会产生抛射、弹出等现象。
5、衰减性：岩爆在其峰值发生过后，还会伴有较小破坏的岩爆现象发生，表现为产生相对强岩爆较小爆破声响、已破坏的石块发生位移、破碎围岩裂隙进一步张开等。
6、预报可能性很低：由于构造应力的复杂性，以及目前施工检测手段有限，岩爆现象的发生基本具有完全不确定的特点。
即岩爆发生的规模、发生时间、发生位置无法确定。
7、经常发生的还是应力型岩爆，应力型岩爆主要发生在两侧90-270°，两侧90-180度的岩爆对人员设形成较大的危险。
二、支护措施1、顶拱支护措施岩爆发生部位多为撑靴前部左右两侧拱肩位置，即8-10点和1-3点钟位置，其类型多为应力型岩爆，其位置与主应力方向有关。
探讨TBM通过不良地质洞段的施工方法
探讨TBM通过不良地质洞段的施工方法作者：孙迪来源：《科技创新导报》 2014年第27期孙迪(福建省建筑设计研究院福建福州 350001）摘要：TBM是我国隧道掘进开挖的首选良好设备，但对隧道地质条件较为敏感。
受当前勘察技术局限性、施工线路较长的影响，经常会出现施工中所遇到的地质岩性与先前勘察结果不一致、且在同一隧洞存在着不同年代、不同岩性、同时伴随着不同地质构造等不良地质现象，这就给TBM施工带来了极大困难和挑战。
对TBM如何顺利通过不良地质洞段并采取有效的支护手段进行探讨，进而为弥补勘察设计结果的缺陷，保证施工顺利进行提供参考和借鉴。
关键词：TBM 隧道不良地质施工方法中图分类号:TV554 文献标识码：A 文章编号:1674-098X(2014)09(c)-0078-03Discussion on Construction Methods for TBM through the Unfavorable Geological Tunnel SectionSun Di(Fu Jian Provincial Institute of Architectural Design andResearch,Fuzhou,Fujian,350001,China)Abstract:TBM Construction is very sensitive to the geological conditions.Due to a long line of tunnel construction and Limitations of the current exploration technologies,etc,the geology of the entire line of tunnel can not be accurately described in detail at design time.It often happens Geological lithologies encountered in the construction are inconsistent with the Exploration results,Andin the same tunnel the existence of different geological ages, different lithologies,accompanied by Unfavorable geological phenomena of different geological formations,etc.Thus brings the great difficulties and challenges to TBM construction.Discussions on TBM how successfully through the unfavorable geological tunnel section,and taking effective supporting means to efficient construction method.And then provide references for making up for the defects of the results of the pre-exploration,and ensuring smooth construction.Key words:Tunnel Boring Machine Tunnel Unfavorable Geological Construction Methods目前我国许多隧道工程在深覆盖、长距离等复杂地质条件下进行，由于工期的要求，常规的隧道开挖方法通常难以胜任。
TBM地下组装洞室的设计与施工
TBM地下组装洞室的设计与施工袁亮【摘要】锦屏二级水电站引水隧洞工程采用三台TBM进行施工,受现场自然条件的限制,TBM均在洞内进行组装.结合现场工程地质条件和TBM设备自身结构尺寸及其组装工艺、工程成本等对组装洞室进行了科学合理的设计和施工.本文结合该工程和国内典型的开敞式TBM工程实例,对开敞式TBM组装洞室的设计和施工进行了总结.【期刊名称】《水电站设计》【年(卷),期】2012(028)0z1【总页数】4页(P48-50,57)【关键词】TBM;组装洞;设计;施工;锦屏二级水电站【作者】袁亮【作者单位】四川二滩国际工程咨询有限责任公司,四川成都610072【正文语种】中文【中图分类】TV554TBM是一种集洞室开挖、整机步进及围岩支护于一体的先进的掘挖设备，是集机、电、液于一体化的大型专用机械，设备主要是由重型钢结构件在工厂分部加工后运至现场拼装，并根据设备功能需要，附加相应配套设施和电气、液压等设备。
TBM设备结构复杂，零部件达数万件，重量达数千吨，整机长度也长至数百余米，其组装是一个庞大的系统工程。
它需要足够大的组装场地，同时又因为设备庞大笨拙，现场组装必须邻近开挖作业面以便迅速进入掘进状态。
组装场的细部结构设计和施工直接决定了组装的质量和进度，关系到TBM能否顺利投产，因此要求组装场地的设计既要满足设备组装的需要，又要尽量结合现有场地条件减少工程成本，利于快速掘进。
2.1 TBM组装场的方案比选TBM的组装场按照空间布置分为露天组装场和洞室内组装场。
一般隧洞进出口场地广阔、经过简单改造具备形成较大组装场地的工程均选择洞外组装;在隧洞进口处于峡谷或陡峭地形的情况下，或者经改造可以形成组装场，但工程成本相对较大时均采用洞内组装场。
一般洞外组装场相对开阔，采光和通风好于洞内，工程中宜优先采用洞外组装，如兰渝铁路西秦岭遂洞罗宾斯TBM和陕西秦岭隧道维尔特TB880E设备等均采用洞外露天组装。
高地应力软岩地层敞开式TBM法隧洞围岩变形控制技术——以香炉山隧洞为例
高地应力软岩地层敞开式TBM法隧洞围岩变形控制技术——
以香炉山隧洞为例
王斌;杨延栋;周建军;李凤远;徐海峰;刘超尹
【期刊名称】《隧道建设（中英文）》
【年(卷),期】2024(44)2
【摘要】为解决敞开式TBM在滇西地区高地应力软岩地层施工中遭遇围岩大变形而导致的支护破坏、设备频繁被卡、隧洞侵限等工程难题,通过分析围岩允许变形
量与变形规律,提出围岩控制时空原则:有效初期支护施作时间为开挖后15 d内、
空间位置为距掌子面30 m范围内,TBM掘进日进尺不低于2 m/d。
通过不同类型的支护结构现场试验,得出控制围岩变形的有效措施为预应力长锚索主动控制变形、灌混凝土箱体H型钢拱架被动强支撑。
另通过滇中引水香炉山隧洞敞开式TBM施工实践,开发出“掌子面位置刀盘扩挖预留允许变形量、围岩出护盾灌混凝土箱体
拱架被动强支撑、隧洞上半圆前置式自动化喷混凝土早封闭、预应力长锚索主动控制深层围岩变形、隧洞底部自进式锚杆后补强”等围岩变形有效控制技术。
【总页数】8页(P341-348)
【作者】王斌;杨延栋;周建军;李凤远;徐海峰;刘超尹
【作者单位】中铁隧道局集团有限公司;中铁隧道股份有限公司;盾构及掘进技术国
家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U45
【相关文献】
1.软岩隧洞TBM施工中围岩变形预测研究
2.敞开式TBM安全快速通过隧洞强岩爆地层施工技术——以引汉济渭工程秦岭隧洞岭南TBM施工段为例
3.敞开式TBM穿越断层破碎带时岩-机作用分析——以滇中引水工程香炉山隧洞为例
4.大埋深高地应力硬岩TBM隧洞围岩破裂变形规律研究
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大型TBM通过岩爆洞段导洞开挖技术研究
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中图 分 类 号 ：Ｖ ５ ．（７ ） Ｔ ５ ４２ ２ １
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隧 道／ 下 工 程 ・ 地
高地应 力下 Ｔ Ｍ 组装 洞特大 洞室开挖 方法研 究 Ｂ
肖 海 波
（ 东 省 公 路 建 设 有 限公 司 ，广 州 ５ ０ ０ ） 广 １０ ０
摘 要 ： 屏 二 级 水 电站 Ｔ Ｍ 组 装 洞 断 面 尺 寸 大 ， 且 处 于 高地 应 力 地 区 ， 围岩 应 力 卸 载 路 径 来 看 ， 同 的 卸 载 锦 Ｂ 并 从 不
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关 键 词 ： 地 应 力 ；特 大洞 室 ；稳 定 性 分 析 ；局 部 能 量 释放 率 高 中图分类号 ：４６３ Ｕ ５ ． 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４— ９ ４ ２ １ ） ９ ０ ５ ４ １ ０ ２ ５ （ ０ １ ０ —０ ８ —０
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｎ ｔ ｕｃ ｉ ｎ Ｂｅ ａ ｉ ｒ ｏ ｅ ｌ Ｂｕｒ ｅ ｔ ｄ ｎ Ｃｏ ｓ ｒ ｔｏ ｈ ｖ ｏ ｆ ａ Ｄｅ ｐ ｙ－ ｉｄ ＴＢＭ ｓ ｍ ｂ ｉ ｇ Ｃａ ｅ ｎ Ａｓ ｅ ｌｎ ｖ ｒ
路 径 影 响 着 洞 室 的 稳 定 性 以及 岩 爆 发 生 的 可 能 性 ， 此 有 必 要 对 洞 室 的 开 挖 方 法 进 行 研 究 。 分 析 常 规 台 阶 法 开 因 挖， 多工 作 面 开 挖 以及 不 同 的拱 顶 开挖 方 式 等 ３种 开挖 方 法 对 围岩 稳 定 性 影 响 。 结 果 表 明 ， 工 作 面 开挖 能 有 效 多
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降低 对 围岩 的扰 动 ， 高施 工速 度 。 最后 利 用 岩爆 评 判 新 指 标 局 部 能 量 释 放 率 分 析 了各 开挖 方 案 下 岩爆 发 生 的 可 提
能 性 以及 规 模 大 小 ， 果 显 示 ， 二 种 开 挖 方 案 最 有利 。 综合 分 析 ， 议 施 工采 取 第二 种 开挖 方 案 。 结 第 建