大伙房水库输水隧洞施工中TBM作业方案的论证与实践

大伙房水库输水隧洞工程的施工,曾推荐采用以4台TBM为主、钻爆法为辅的联合施工方案。鉴于原TBM1施工段工程、水文地质条件极为复杂,如果采用TBM施工,将遭受地质灾害的风险。经深入论证后,决定减少1台TBM,将采用4台TBM的联合施工方案改为采用3台TBM的联合施工方案。工程建设过程中揭示的地质条件证明,将原施工方案中的TBM1施工段改用钻爆法施工,充分发挥了钻爆法在不良地质条件洞段施工的优越性,规避了昂贵的TBM设备可能面临的施工风险,保证了工程建设的顺利进行。     

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…     

深埋长隧洞施工方案比选

进入21世纪以来,在我国的水利水电工程施工中长度超过10 km的输水隧洞掘进,多采用掘进机法,但根据地形条件,如果具备开设施工支洞的条件,也可采用钻爆法施工。本文以引哈济党工程输水线路方案二的长隧洞施工方案为例,从埋深、工程地质条件、施工工作面的确定、独头最大通风长度、工期及投资等方面对TBM方案和TBM+钻爆法联合方案进行了比较,在满足规划工期的条件下,选择了相对合理的施工方案。     

超长隧洞永久变形监测设备布设及初步分析

大伙房水库输水一期工程主体建筑物为连续长85．32km 输水隧洞,采用钻爆法和TBM法施工,其中钻爆法施工21．61km,TBM法施工63．71km。钻爆法施工洞段多处于围岩极不稳定的可溶性大理岩层,中等规模的突砂、涌水随时发生。TBM技术含量高,新技术、新设备在国内大规模使用尚属首次。为此,针对隧洞开展永久变形安全监测十分必要。     

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。     

引红济石调水工程输水隧洞通风方案研究

本文介绍了引红济石调水工程长19.76km的输水隧洞采用钻爆法和TBM法施工的通风方案,参考了秦岭等隧洞施工的通风参数,通过对通风量和风压的理论计算,并结合对已成工程调研成果,提出了钻爆法独头3km和TBM法独头7km的通风方式、合理的通风设备及通风管径。     

引汉济渭二期工程南干线1#隧洞施工方案研究

引汉济渭二期南干线输水线路总长103.1 km,其中1#隧洞长68.7 km,是南干线规模最大、技术最复杂且控制工期的关键性工程。因此,1#隧洞施工方案的选择是该工程的关键技术问题之一。从施工技术、工期、工程投资等方面对1#隧洞采用全线钻爆法施工方案和钻爆法与TBM法联合施工方案进行对比分析,提出全线钻爆法对地质条件适应性好,施工方法简单,投资少,工期短,是适合1#隧洞的施工方案。     

大伙房输水工程TBM3施工段施工风险评估

大伙房水库输水工程TBM3施工段查梁子段,地质条件较为复杂,TBM能否顺利通过存在较大的风险,为此对工程提前进行了风险评估和施工预案准备。结果表明,在对围岩软弱破碎带、断层及含水地带采取相应的处理措施后,采用TBM施工比钻爆法更能适应不良地质条件下不同围岩的掘进要求。     

大伙房水库输水一期工程通风竖井设计施工方案

大伙房水库输水一期第四施工合同标段隧洞全长35km,原计划采用TBM掘进机开挖15km,人工钻爆开挖20km,但由于TBM进场晚,根据总进度计划安排,需要采用钻爆法接应TBM施工1.8km,为解决TBM段钻爆法接应的通风排烟问题,提高通风质量,根据现场实际情况,采用增加4个通风竖井方式保证洞内通风,通风竖井布置在进洞方向的右侧。     

引红济石工程输水隧洞施工方案研究

本文通过对引红济石工程输水隧洞采用全钻爆法施工、全TBM施工和钻爆 TBM联合施工的三个施工方案研究,从施工难度,施工的通风、出渣、排水,施工安全、环保,施工工期及投资控制等方面综合分析,推荐采用钻爆 TBM联合施工方案。     

引黄入晋隧洞岩溶发育特征及施工方案论证

岩溶发育洞段的施工方案选择问题令人关注。本文针对困扰引黄入晋工程的这一疑难问题，在地质分析基础上，经过论证比较，提出了岩溶发育洞段的施工对策     

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。     

三维地震波法超前地质预报在引汉济渭工程TBM施工中的应用

秦岭隧洞横穿秦岭底部,工程地质条件极其复杂多变,具有大埋深、高应力、高水压、大流量的突出特点,修建过程将会遇到大塌方、岩爆、突涌水、大埋深条件下的软弱围岩大变形等多种特殊地质问题,准确预报施工前方的不良地质体,采取有效的防治对策,对保证工程的顺利实施及施工人员、设备的安全至关重要。TBM因其空间狭窄、设备仪器耐用性差、电磁干扰等因素限制,常规的超前地质预报方法无法适用于其施工段的地质预报工作,在引汉济渭工程隧洞工程中引入三维地震波法进行了两次探索与尝试。研究结果表明,三维地震波法对隧洞前方不良地质体预报预测有较好的正相关响应,是适用于TBM施工的超前地质预报的高效手段之一。该技术在引汉济渭工程秦岭隧道TBM岭北施工段掘进中预报了前方地质信息、动态评价围岩质量,尤其为K51+597.6位置TBM卡机脱困方案的制定及时准确地提供了前方地质情况,对TBM施工段的超前地质预报具一定参考价值。     

TBM施工深埋水工长隧洞围岩综合分类研究

目前常用的水工隧洞围岩分类方法主要是在浅埋隧洞和钻爆法施工的基础上建立的,在隧道掘进机(TBM)施工的深埋水工长隧洞应用中存在不足。在对国内外常用的围岩分级和分类方法进行统计的基础上,结合深埋水工长隧洞的特点以及TBM施工中可能遇到的主要地质问题进行分析,选取了围岩稳定性、高地应力风险、地下水风险和TBM施工围岩可掘性等作为评价隧洞围岩性质的主要因素,提出了一种既能描述隧洞围岩稳定性,又能描述地质风险类型及等级的TBM施工深埋水工长隧洞围岩综合分类方案。该方法已在新疆某输水工程中进行实践应用,取得了良好的应用效果。研究成果可为深埋水工隧洞开挖和支护设计提供技术支撑,为TBM选型及施工中可能遭遇的地质风险采取处理针对性措施提供依据。     

水工隧洞TBM施工适宜性围岩分类研究

隧洞掘进机TBM已逐渐成为水工深埋长隧洞的常规施工方法,而现行规范的围岩分类主要以隧洞围岩稳定性和支护措施为判别因素,仅适用于钻爆法隧洞。为此,梳理国内外不同工程的围岩分类指标体系和TBM施工特点,在隧洞围岩基本分类的基础上,重点分析了TBM掘进效率和不良地质条件,构建了TBM施工适宜性围岩分类方法。总结大量工程案例,综合权衡超硬岩、岩爆、断层破碎带、大变形、突涌水(涌泥)和高外水压力六个关键因素对TBM施工的定量影响,提出了可量化围岩分类指标。工程应用表明,TBM施工适宜性围岩分类方法可依据工程地质资料快捷完成围岩分类,能有效指导TBM隧洞施工,且具有较好的通用性和易用性。     

万家寨引黄工程隧洞掘进与衬砌

万家寨引黄工程采用六台TMB掘进机共计完成隧洞开挖及衬砌长达121．3km，这在国内外都是罕见的。在工程实践中，经过对管片结构、施工方法及工艺的不断改进，工程质量逐步提高。后期施工的联段7#隧洞各项技术指标已基本满足设计要求。引黄工程的实践说明，在一定洞长范围内采用TRM法施工、六角形管片衬砌能够实现高速度与高质量的统一，为大型跨流域调水工程提供了可借鉴的经验。本文对引黄工程采用TBM法施工不同阶段的质量状况进行了初步总结，重点讨论了止水设置、豆砾石回填灌浆、护盾形式、导向杆与连接销等主要结构问题。     

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。     

隧洞掘进机（TBM）施工质量管理及控制

隧洞掘进机（TBM）施工具有快速、安全、高效的特点,因此尤其在埋深大、距离长的隧洞中应用越来越多。影响TBM施工质量的因素主要有3个,即：设备状态、地质条件、组织管理。TBM掘进机施工主要分为三道工序,即开挖工序、衬砌工序（管片安装工序）、回填灌浆工序。文中论述了各工序的质量控制及质量缺陷的处理。