超长深埋隧洞施工布置方案研究

针对新疆某大规模输水工程无压输水隧洞地质条件复杂、施工通道布置条件差等问题,在总结国内外地下隧洞施工能力、相关控制指标和设备制造水平现状,分析各种施工方法特点、设备能力水平和施工风险的基础上,结合本工程建设条件确定该隧洞的施工布置原则。据此拟定隧洞施工段落划分、施工通道布置,明确主洞及支洞的布置特性。最终确定本工程隧洞共布置 17 条施工支洞,其 中 TBM 施工段布置 11 条,钻爆法施工段布置 6 条,单台 TBM 掘进长度 18 ～ 23. 64 km,独头一次掘进最长距离 20. 67 km。隧洞开工至今施工基本顺利,施工布置方案的合理性处于检验阶段,可对超长深埋隧洞施工布置原则的确定及施工布置设计的思路提供参考。     

滇中引水工程深埋超长隧洞TBM独头掘进施工通风研究

地下工程施工通风是快速有效地将施工空间中的粉尘、烟雾及有毒、有害物、高温气体置换,以达到符合作业人员劳动保护的要求,是地下工程暗挖法施工的关键工序和措施。目前,随着TBM隧道掘进机广泛用于水利水电、交通工程等深埋超长隧洞(道),地下工程超长距离的施工通风技术和通风设备的性能逐步暴露出较大的弱点。滇中引水工程香炉山隧洞后段TBM独头掘进长约21km,最大独头通风长度达到23km,施工通风是该工程的关键。通过研究,选择与超长隧洞TBM施工特点相匹配的施工通风方案和设备,提供以人为本、满足劳动保护要求的良好施工环境,以充分发挥TBM快速、连续施工的特点。     

深埋长隧洞TBM施工超长距离独头通风解决方案研究

深埋长隧洞一般采用TBM施工。受地形条件限制,其施工支洞布置困难,导致独头通风长度可能达20 km以上,而已成功实施的中小断面TBM施工隧洞最大独头通风长度仅为14.30 km(青海引大济湟工程引水隧洞,采用双护盾TBM施工,开挖直径5.95 m)。以理论计算为基础,对深埋长隧洞TBM施工超长距离独头通风方案进行探讨,供业界同仁参考。     

大断面超长输水隧洞的施工特点

文中扼要地介绍了大伙房水库输水工程的地质条件、工程本身及其设计上的一些特点,即:输水隧洞长85.32 km,开挖洞径8.00 m,是目前世界在建同等规模最长的隧洞;具有十分优越的输水条件;隧洞施工采用以TBM为主、钻爆法为辅的联合施工方案施工;并根据具体条件,分别采用逆坡掘进和顺坡掘进、洞外组装TBM直接进洞和洞内组装TBM方式;在国内首次采用了连续皮带机出渣方案;选择与地质条件相适应的开敞式隧洞掘进机;单机连续掘进长度按20 km左右控制;而且在TBM施工段中间设置了施工支洞,从而确保了TBM单机掘进长度等。     

超长隧洞TBM地下扩大洞室施工

介绍埋深超过480 m的超高、超宽开敞式TBM地下扩大洞室施工技术。超长隧洞TBM地下扩大洞室在功能上划分为组装、拆卸扩大洞室和中转检修洞室,规划布置在支洞与主洞交叉的主洞段,以连续实现两个TBM掘进段施工。该标段的两个扩大洞室施工组织和施工方案的优化,施工工序简单而紧凑,有利于快速施工,经济上较为合理,施工工期提前38 d。     

施工竖井在施工隧洞不良地质洞段中的应用

竖井施工已经越来越多的应用到隧洞施工中。在长隧洞施工中,布置施工平洞与斜井有困难时,施工竖井不仅可以增加工作面,缩短工程建设工期。文章介绍了在TBM法施工隧洞中,在遇浅埋洞段,采用竖井施工,可以快速处理主洞,以保证TBM安全通过浅埋洞段。     

TBM通过强岩爆洞段的施工

介绍了四川锦屏二级水电站引水隧洞TBM通过强岩爆洞段施工所采取的措施,包括导洞开挖选型、掘进参数的确定、掘进注意事项、结果分析等。结果表明,由于措施合理,TBM顺利通过强岩爆洞段。     

TBM穿越超长距离断层破碎带施工技术研究

针对广西桂中治旱乐滩水库引水灌区一期工程北干1标段16.07 km隧洞TBM掘进过程中突遇超长距离断层破碎带的恶劣地质条件,结合以往的TBM施工经验,通过对TBM设备改良和对TBM施工技术研究改进,采取了超前水平钻探取芯、Mcnally系统支护、侧墙防坍塌临时支护、隧洞仰拱软基换填、侧墙大撑靴加压、长距离隧洞皮带洞内冷粘、断层破碎带拱架更换等多种关键施工技术以及固结灌浆等其他施工技术相结合的方式,保证TBM设备安全、快速地通过了该段超长距离断层破碎带,提升了TBM在相似地层中的施工能力。     

大伙房水库输水工程TBM施工支护衬砌的优化设计

1工程简述辽宁省大伙房水库输水工程,主体工程为一条超长输水隧洞。输水隧洞全长85·32 km,采用3台TBM与新奥法联合施工,前21·61 km采用新奥法施工,后63·71 km中除有2 km采用钻爆法施工TBM通过外,其余采用3台TBM施工,每台TBM的掘进长度在18~20 km左右,TBM掘进开挖的隧洞洞径为8·0 m。2设计阶段的支护衬砌设计在设计阶段,TBM施工段均采用双护盾式掘进机,根据国内外的工程实例,其对应的支护型式大都是采用预制混凝土管片支护。本工程也采用预制混凝土管片支护。本工程开挖洞径8·0 m,为大口径TBM施工的输水隧洞,这在国际上并不多…     

引黄工程南干线TBM施工隧洞设计

长距离、大埋深隧洞采用TBM施工，具有钻爆法施工无法比拟的优越性，是目前首选的施工方法，巳成为国际上快速开挖隧洞的主流。但在国内，TBM的使用尚属起步阶段，设计理论还不成熟。引黄工程南干线4^#-7^#隧洞总长90km，除部分进、出口土洞段外，全部按TBM施工，沿线水文地质条件复杂，埋深大，单条隧洞长（7^#隧洞长达43km）。本文结合工程设计与施工实践，对TBM施工隧洞设计要点及不良地质洞段的施工对策进行简要介绍。     

东山供水工程9号隧洞施工方案比选

东山供水工程的9号隧洞全长22.64km,其中土洞长2.3km,岩石洞长20.34km,隧洞地形条件复杂,施工支洞布置难度较大,通过比较分析,确定合理的施工方法,即土洞段采用钻爆法施工,岩石洞段采用隧洞掘进机施工。     

山西省中部引黄工程深埋长隧洞施工方案的比选

隧洞施工方法分为钻爆法和TBM法,其主要是依据工程地质和水文地质条件,并结合地形条件、隧洞长度和施工技术水平等因素综合考虑分析确定,文中主要从技术经济和施工工期等方面对山西省中部引黄工程深埋长隧洞施工方案进行了比选,最终推荐了钻爆法.     

复合地层土压平衡盾构施工技术研究

以苏州轨道交通3号线为工程实例,研究土压平衡(EPB)盾构在复合地层中的施工技术。苏州轨道交通3号线何山路站至苏州乐园站区间隧道通过108 m"上软(土)下硬(岩)"的复合地层,工程风险极大,需在设计和施工阶段采取必要的风险控制措施。在设计阶段:通过改变隧道纵坡,缩短复合地层段长度;通过改良TBM刀盘设计,优化机械运行参数,实现盾构机械参数和地层物理参数的匹配;通过对隧道上部松散土体静压注浆加固和在建筑物与隧道间安装隔离桩,控制地层变形和保护邻近建筑物;采用三维数值模拟预测隧道开挖引起的地层变形和建筑物沉降,为工程决策提供依据。在施工阶段:对于软土、复合地层和硬岩段采用不同盾构运行模式和掘进参数;掘进过程采用六个主要参数指标进行控制;采用在盾构机前方开挖竖井进行损坏刀箱、刀具的更换。施工监测显示:实测地表和建筑物沉降与三维有限元预测、Peck经验公式预测结果吻合良好,地表沉降控制在2. 0cm以内,邻近建筑物沉降控制在3 mm以内。工程的顺利实施为国内其他类似复合地层隧道盾构掘进工程提供有益借鉴。     

高磨蚀性硬岩地段敞开式TBM掘进参数优化和适应性研究

通过论述敞开式TBM的施工特点,结合敞开式TBM在引汉济渭工程秦岭隧洞高磨蚀性硬岩地段施工的具体情况,详细陈述敞开式TBM在隧洞掘进过程中遇到的典型问题及现场采取的施工措施,对TBM在高磨蚀性硬岩地段掘进中掘进速度的影响因素和敞开式TBM适应能力进行分析。结果表明,在高磨蚀性硬岩地段,TBM掘进参数拟定宜采用高转速、低贯入度、高推力、低扭矩的"两高两低"模式。研究成果为引汉济渭工程秦岭隧洞TBM施工段岭南工程后续掘进施工提供了掘进施工依据,且对实现TBM快速掘进提出了具体建议。     

万家寨引黄北干线超长隧洞TBM施工隧洞贯通测量误差分析与对策

TBM掘进与钻爆法开挖施工工艺明显不同,主要表现在TBM掘进机一次完成开挖与衬砌,前端无测量空间。因此,TBM掘进线路测量关键是控制轴线不发生横、竖向偏移。山西省万家寨引黄工程北干线1号隧洞采用TBM施工,文中将对北干线1号隧洞TBM施工贯通测量误差进行分析,并介绍消除误差的措施。     

超长引水隧洞施工期通风措施研究——以巴基斯坦N-J水电工程为例

在水电工程的隧洞开挖中,通风技术方案是否合理对工程的顺利实施至关重要。在分析N-J水电工程引水隧洞施工通风技术难点的基础上,分别以独头掘进段、继续掘进段及TBM段施工通风为例,介绍了该工程通风设备选型及技术方案设计方面的经验。工程实践表明,对长距离隧洞采用大功率轴流风机进行压入式通风,具有系统布设简单、效率高的特点,而且能节约施工成本与工期,对类似工程具有借鉴意义。     

输水隧洞软岩段TBM掘进挤压大变形与支护受力分析

隧洞软岩大变形严重威胁到 TBM 安全运行,软弱围岩的变形具有明显的蠕变特性。针对某深埋输水隧洞软岩TBM掘进洞段的围岩变形和支护结构安全展开分析和评价,研究高应力条件下软岩的蠕变特性,比较不同支护方式管片结构的受力状态。研究表明:软岩洞段TBM掘进采取大断面扩挖和管片+豆砾石层+聚乙烯泡沫板缓冲层支护,缓冲层的施加明显改善管片的受力状态,有效地提高了管片结构的安全裕度。建议在类似的深埋软岩隧洞工程中,开展有针对性的岩体流变试验和变形监测,选取合适扩挖断面尺寸和支护方式,给围岩变形预留足够空间,为TBM的顺利掘进提供可靠的作业条件。研究成果为保障隧洞顺利掘进提供了技术支持,也可为其他同类超长深埋隧洞的修建提供参考。     

TBM施工隧洞混凝土衬砌轴线的确定

根据TBM施工的特点,论述了TBM掘进轴线与设计洞轴线的关系.在全面满足结构设计、过水能力及质量控制标准的前提下,TBM施工隧洞二次混凝土衬砌轴线采用TBM掘进轴线是合适的.