軟巖條件下單護(hù)盾TBM長(zhǎng)距離獨(dú)頭掘進(jìn)技術(shù)

軟巖條件下單護(hù)盾TBM長(zhǎng)距離獨(dú)頭掘進(jìn)技術(shù)研究主要內(nèi)容一、立項(xiàng)背景

二、項(xiàng)目研究方法及路線三、項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容四、研究成果一、立項(xiàng)背景及意義1.1工程概況

1.2項(xiàng)目研究意義

1.3工程重點(diǎn)難點(diǎn)

1.4工程建設(shè)過(guò)程簡(jiǎn)介1.1項(xiàng)目概況設(shè)計(jì)引水流量：32m3/s加大流量：36m3/s總干渠：110.5km干渠：146.2km支渠、分支渠238km

總干渠7#隧洞設(shè)計(jì)總長(zhǎng)17286m，直線洞段，設(shè)計(jì)縱坡i＝1/1650，圓型斷面，開(kāi)挖直徑5.75m，襯砌后凈直徑4.96m。單護(hù)盾TBM掘進(jìn)，C45管片管片襯砌。管片設(shè)計(jì)為六邊形,縱向?yàn)榘纪姑媲蚋C結(jié)構(gòu)，厚28cm，4塊管片拼接成環(huán)。1.1項(xiàng)目概況1.1項(xiàng)目概況

引洮總干渠7＃隧洞大地構(gòu)造部屬中、新生代隴渭盆地；隧洞布置于白堊系、上第三系地層之中，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜。洞身地層主要有砂巖、砂礫巖、含礫（疏松）砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖夾砂質(zhì)泥巖等軟巖，主要為Ⅳ、Ⅴ類圍巖，地下水含量大，圍巖強(qiáng)度低。Ⅳ類圍巖Ⅴ類圍巖

引洮供水一期工程總干渠7#隧洞采用單護(hù)盾TBM掘進(jìn)施工，為國(guó)內(nèi)首次采用單護(hù)盾TBM施工，并且長(zhǎng)距離獨(dú)頭掘進(jìn)，施工風(fēng)險(xiǎn)及難度非常大。建設(shè)時(shí)我國(guó)單護(hù)盾TBM掘進(jìn)正處于探索階段，尚未有成熟的設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)可循，加之引洮7#隧洞工程特點(diǎn)難點(diǎn)突出，為確保安全順利的建成國(guó)內(nèi)首臺(tái)運(yùn)用單護(hù)盾TBM掘進(jìn)施工的軟巖隧洞，同時(shí)探索和積累施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，特通過(guò)開(kāi)展本課題進(jìn)行研究。1.2項(xiàng)目研究意義1.3工程項(xiàng)目重難點(diǎn)（1）國(guó)內(nèi)首次采用單護(hù)盾TBM進(jìn)行隧洞掘進(jìn)施工（2）隧洞工程地質(zhì)條件復(fù)雜。引洮7#隧洞部分主體巖性為N2L3疏松沙層，含水疏松沙地層極不穩(wěn)定，無(wú)自穩(wěn)能力，含水率超過(guò)一定數(shù)值后，會(huì)發(fā)生突泥涌沙地質(zhì)災(zāi)害。（3）任務(wù)重、工期緊、對(duì)TBM快速掘進(jìn)要求高（4）TBM在極不穩(wěn)定的含水疏松沙層洞段掘進(jìn)施工技術(shù)（5）高壓、富水疏松沙層地質(zhì)洞段人工開(kāi)挖施工1.4工程建設(shè)過(guò)程簡(jiǎn)介

（1）2009年12月29日TBM在隧洞出口開(kāi)始進(jìn)行掘進(jìn)，

至2010年4月19日在自穩(wěn)地質(zhì)洞段4個(gè)月共掘進(jìn)2135m，

月均掘進(jìn)579米。1.4工程建設(shè)過(guò)程簡(jiǎn)介

（2）2010年4月20日～10月5日耗時(shí)169天，實(shí)施61+435～60+939洞段（長(zhǎng)504m）施工掘進(jìn)，期間TBM遭遇三次卡機(jī)，多種措施下恢復(fù)了掘進(jìn)。C1皮帶機(jī)被卡1C1皮帶機(jī)被卡21.4工程建設(shè)過(guò)過(guò)程簡(jiǎn)介漿液灌入圍圍巖情況超前化學(xué)固固結(jié)灌漿實(shí)實(shí)施效果：：1、由于粉細(xì)細(xì)砂巖和細(xì)細(xì)砂巖密實(shí)實(shí)，孔隙率率小，漿液液需形成高高壓劈裂灌灌入，無(wú)法法有效加固固圍巖。2、圖中所示示為漿液灌灌入圍巖情情況，在較較大壓力下下漿液劈裂裂進(jìn)入圍巖巖內(nèi)，但受受圍巖特性性影響，漿漿液固結(jié)后后影響范圍圍較小，達(dá)達(dá)不到有效效加固目的的。為提高TBM在塌方洞段段的適應(yīng)能能力，解決決刀盤極易易被卡現(xiàn)象象，項(xiàng)目部部對(duì)設(shè)備進(jìn)進(jìn)行了前盾盾延伸改造造。1.4工程建設(shè)過(guò)過(guò)程簡(jiǎn)介工作洞室開(kāi)挖入口上導(dǎo)洞開(kāi)挖支護(hù)上導(dǎo)洞采用用鋼插板超前前支護(hù)1.4工程建設(shè)過(guò)過(guò)程簡(jiǎn)介前盾延伸改改造效果圖圖如下圖：：1、前盾延伸伸鋼板厚度度為40mm，蓋住刀盤盤560mm，鋼板焊接接于前盾上上部212°范圍。2、增加鋼板板后，為保保證開(kāi)挖，，將刀具更更換成加高高的撕裂刀刀，開(kāi)挖直直徑擴(kuò)大，，增強(qiáng)TBM脫困能力。。加高的擴(kuò)挖挖刀前盾延伸鋼鋼板1.4工程建設(shè)過(guò)過(guò)程簡(jiǎn)介突泥涌沙地地質(zhì)災(zāi)害1（4）2010年10月6日，TBM在61+939處遭遇涌水水涌沙地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害，TBM主機(jī)部分約約3/4被泥沙掩埋埋，TBM施工掘進(jìn)中中斷。1.4工程建設(shè)過(guò)過(guò)程簡(jiǎn)介突泥涌沙地地質(zhì)災(zāi)害2在多項(xiàng)措施施實(shí)施下，，TBM恢復(fù)了掘進(jìn)進(jìn)，但由于于圍巖泥化化承載力較較低，導(dǎo)致致TBM持續(xù)栽頭，，上下主推推油缸壓力力差與鉸接接油缸行程程差等方法法無(wú)法控制制栽頭現(xiàn)象象，當(dāng)即停停止掘進(jìn)。。1.4工程建設(shè)過(guò)過(guò)程簡(jiǎn)介（5）2011年1月，業(yè)主最最終決定對(duì)對(duì)施工方案案進(jìn)行調(diào)整整，一是將將隧洞出口口TBM在60+931處拆機(jī)，重重新制造刀刀盤和盾體體，在進(jìn)口口組裝后向向下游方向向掘進(jìn)；二二是在總干干渠7#隧洞增設(shè)4條斜井，同同時(shí)利用已已有的閆家家溝豎井提提前處理含含水疏松砂砂巖洞段。。17286m出口進(jìn)口豎井1#2#3#4#3070m已掘進(jìn)1.4工程建設(shè)過(guò)過(guò)程簡(jiǎn)介（6）2011年8月從進(jìn)口開(kāi)開(kāi)始向出口口方向掘進(jìn)進(jìn)。在具有有自穩(wěn)能力力的圍巖條條件下，8.5個(gè)月共掘進(jìn)進(jìn)10.193km，平均月進(jìn)進(jìn)尺達(dá)1.308km，最高月進(jìn)進(jìn)尺1.868km。1.4工程建設(shè)過(guò)過(guò)程簡(jiǎn)介方案調(diào)整后后TBM掘進(jìn)施工進(jìn)進(jìn)展情況（7）2012年4月27日進(jìn)入飽水水含水疏松松沙巖后，，2012年4月30日TBM于里程57+835處、同樣飽飽水疏松沙沙層洞段再再次遭遇突突泥涌沙地地質(zhì)災(zāi)害，，造成卡機(jī)機(jī)。主軸承皮帶帶孔處涌沙沙頂管片密集集貫穿裂縫縫1.4工程建設(shè)過(guò)過(guò)程簡(jiǎn)介（8）經(jīng)多次會(huì)會(huì)議研究論論證，決定定對(duì)7#隧隧洞再次新新增兩座斜斜井處理飽飽水疏松沙沙層，其中中6#斜井井承擔(dān)處理理剩余飽水水疏松沙層層段任務(wù)，，5#斜井井承擔(dān)通過(guò)過(guò)斜井外圍圍解困TBM任務(wù)。。2012年6月，兩座座斜井掌掌子面均均遭遇含含水疏松松沙層，，發(fā)生涌涌沙現(xiàn)象象，5#斜井被迫迫停止開(kāi)開(kāi)挖；6#斜井繞線線施工達(dá)達(dá)到主洞洞。2013年2月，在確確定人工工常規(guī)鉆鉆爆開(kāi)挖挖無(wú)法實(shí)實(shí)現(xiàn)有效效開(kāi)挖時(shí)時(shí)，業(yè)主主確定在在TBM卡機(jī)下游游6.5m和160m處增設(shè)兩兩個(gè)豎井井，采用用凍結(jié)法法開(kāi)挖TBM卡機(jī)下游游已揭露露的250米含水疏疏松沙層層洞段。。出口TBM卡機(jī)洞段段（60+851～60+931）最終采采用了洞洞內(nèi)水平平凍結(jié)施施工開(kāi)挖挖，其他他洞段均均采用常常規(guī)人工工鉆爆法法施工。。截止2014年9月25日，引洮7#隧洞全線貫通通，計(jì)劃2014年11月5日完成現(xiàn)澆鋼鋼筋砼襯砌。。詳見(jiàn)CAD圖示。1.4工程建設(shè)過(guò)程程簡(jiǎn)介凍結(jié)孔鉆孔現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)斜井掌子面涌涌沙1.4工程建設(shè)過(guò)程程簡(jiǎn)介2項(xiàng)目研究方法法及路線本科研項(xiàng)目主主要采用的研研究方法包含含理論分析、、數(shù)值分析和和統(tǒng)計(jì)分析，，研究的路線線如右圖所示示：3主要研究?jī)?nèi)容容（1）TBM選型和設(shè)備配配置研究（2）單護(hù)盾TBM設(shè)備優(yōu)化改造造研究（3）自穩(wěn)軟巖地地層條件下TBM快速掘進(jìn)施工工及運(yùn)輸組織織研究（4）TBM在不同軟巖地地質(zhì)條件下掘掘進(jìn)參數(shù)及適適應(yīng)性研究（5）TBM在Ⅴ類軟巖隧洞段段施工技術(shù)研研究（6）高壓富水疏疏松沙層段隧隧洞人工開(kāi)挖挖施工技術(shù)研研究根據(jù)工程對(duì)TBM支護(hù)系統(tǒng)、后后配套及出渣渣系統(tǒng)、主機(jī)機(jī)系統(tǒng)等，確確定了采用單單護(hù)盾TBM進(jìn)行施工。結(jié)結(jié)合引洮7#隧洞工程地質(zhì)質(zhì)特性，科研研小組與TBM設(shè)備設(shè)計(jì)、加加工技術(shù)人員員多次研究，，確定了TBM各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)數(shù)。本臺(tái)單護(hù)護(hù)盾TBM由法國(guó)NFM公司設(shè)計(jì)，北北方重工制造造。3.1TBM選型和設(shè)備配配置研究（1）科研小組在在TBM招標(biāo)澄清、設(shè)設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)以及及工廠制造期期間，多次向向TBM設(shè)備招標(biāo)評(píng)標(biāo)標(biāo)專家咨詢，，并結(jié)合我公公司長(zhǎng)期從事事TBM施工的經(jīng)驗(yàn)，，在本工程TBM的設(shè)計(jì)、制造造過(guò)程中與設(shè)設(shè)備供貨商反反復(fù)研究、討討論，實(shí)施了了系列化的技技術(shù)改進(jìn)和完完善。重點(diǎn)對(duì)驅(qū)動(dòng)系系統(tǒng)、推進(jìn)系系統(tǒng)和鉸接系系統(tǒng)做了優(yōu)化化，提高了TBM軟弱圍巖中的的施工能力。。3.2單護(hù)盾TBM設(shè)備優(yōu)化改造造研究3.2單護(hù)盾TBM設(shè)備優(yōu)化改造造研究（2）TBM掘進(jìn)施工期間間，因圍巖條條件較差、塌塌方嚴(yán)重，多多次造成TBM刀盤被卡或盾盾體被困的局局面。經(jīng)科研研小組研究和和分析，對(duì)TBM前盾進(jìn)行了延延伸改造方案案。3.2單護(hù)盾TBM設(shè)備優(yōu)化改造造研究（3）科研小組利利用工程方案案調(diào)整契機(jī)，，在重新設(shè)計(jì)計(jì)加工TBM、設(shè)備組裝調(diào)調(diào)試期間，項(xiàng)項(xiàng)目部對(duì)TBM設(shè)備進(jìn)行了多多項(xiàng)優(yōu)化改造造。將原設(shè)計(jì)單向向旋轉(zhuǎn)的刀盤盤優(yōu)化為雙向向旋轉(zhuǎn)雙向刮渣口單向刮渣口3.2單護(hù)盾TBM設(shè)備優(yōu)化改造造研究?jī)?yōu)化了刀盤的的厚度，在不不影響使用功功能的情況下下，將原設(shè)計(jì)計(jì)80t的刀盤降低至至54.5t，提高了其在在軟巖洞段的的防“栽頭””能力；減少了刀盤距距前盾切口的的距離，將刀刀盤距前盾切切口的距離由由原設(shè)計(jì)的960mm減少到765mm，降低了刀盤盤被卡的概率率；對(duì)邊刀擴(kuò)挖形形式改造，將將螺栓連接改改造為墊塊模模式，提高了了安裝擴(kuò)挖刀刀的工作效率率；對(duì)刀盤表面耐耐磨層進(jìn)行了了優(yōu)化，原設(shè)設(shè)計(jì)耐磨層為為10mm厚hardox400鋼板，改為SA1750CR碳化鉻復(fù)合板板，提高了刀刀盤的切削能能力。3.2單護(hù)盾TBM設(shè)備優(yōu)化改造造研究新的前盾上部部比下部長(zhǎng)400mm，加大了刀盤盤圓周方向刮刮碴口的進(jìn)碴碴能力，可以以提高TBM的掘進(jìn)速度，，減少了邊刀刀弦磨。在盾體周邊開(kāi)開(kāi)設(shè)注射孔，，在圍巖出現(xiàn)現(xiàn)坍塌或收斂斂時(shí)利用注射射孔向盾體外外壁注廢油或或膨潤(rùn)土，可可降低盾體和和圍巖的摩擦擦阻力。底部區(qū)域增加加一根推進(jìn)油油缸，型號(hào)與與其他油缸相相同，有利于于TBM掘進(jìn)姿態(tài)及不不良地質(zhì)洞段段脫困。優(yōu)化了盾尾結(jié)結(jié)構(gòu)形式，底底管片支墩可可直接坐落在在圍巖上，有有效的提高了了管片安裝質(zhì)質(zhì)量，3.2單護(hù)盾TBM設(shè)備優(yōu)化改造造研究高壓系統(tǒng)增加加一套高壓泵泵站，大幅度度提高了TBM脫困能力，在在后續(xù)施工中中起到了關(guān)鍵鍵作用。在管片運(yùn)輸車車位置末端安安裝一臺(tái)額定定拉力為1.5T的小型液壓絞絞車，用鋼絲絲繩牽引管片片編組，提高高了管片車在在無(wú)機(jī)車牽引引情況下的移移動(dòng)效率。優(yōu)化改造了拖拖拉油缸和喂喂片機(jī)，提高高了管片安裝裝效率。增設(shè)設(shè)管片豆礫石石平臺(tái)，大幅幅度提高了豆豆礫石回填效效率。優(yōu)化改造了一一次注漿、二二次注漿、水水冷卻系統(tǒng)等等，提高了TBM掘進(jìn)輔助工序序工作效率，，為TBM高產(chǎn)穩(wěn)定奠定定了基礎(chǔ)。3.3自穩(wěn)軟巖地質(zhì)質(zhì)條件下TBM快速掘進(jìn)施工工及施工運(yùn)輸輸組織研究單護(hù)盾TBM在出口、進(jìn)口口穩(wěn)定圍巖條條件下，達(dá)到到了持續(xù)高產(chǎn)產(chǎn)穩(wěn)定的施工工狀態(tài)，特別別是在進(jìn)口向向出口方向掘掘進(jìn)期間，創(chuàng)創(chuàng)造了單護(hù)盾盾TBM月掘進(jìn)世界記記錄。日期2011年2012年8月9月10月11月12月1月2月3月4月長(zhǎng)度/m4101515171818681297691886117515603.3自穩(wěn)軟巖地質(zhì)質(zhì)條件下TBM快速掘進(jìn)施工工及施工運(yùn)輸輸組織研究單護(hù)盾TBM掘進(jìn)施工流程程3.3自穩(wěn)軟巖地質(zhì)質(zhì)條件下TBM快速掘進(jìn)施工工及施工運(yùn)輸輸組織研究科研人員從單單循環(huán)TBM掘進(jìn)和管片安安裝核心工序序時(shí)間出發(fā)，，制訂了配套套工序單循環(huán)環(huán)完成時(shí)間和和施工運(yùn)輸組組織系統(tǒng)。序號(hào)工序名稱時(shí)間范圍/min施工說(shuō)明1TBM掘進(jìn)0.8米6～8開(kāi)挖出渣20.78方，兩環(huán)出渣83.1實(shí)方；管片為六邊形球窩自鎖結(jié)構(gòu)，錯(cuò)縫安裝，單環(huán)由4塊管片拼接而成。2安裝2塊/半環(huán)管片7～9每列編組有2環(huán)8塊管片每掘進(jìn)0.8m停機(jī)，安裝兩塊管片。3每環(huán)封閉22.75米接縫，封堵9個(gè)管片工作孔25～35勾縫封孔采用微膨脹水泥砂漿4底部管片回填M15水泥砂漿，0.33方/環(huán)5～8在底管片工作孔封堵前完成5豆礫石回填2.86方/環(huán)25～35豆礫石規(guī)格為5～10mm6水泥灌漿1.32方/環(huán)25～35豆礫石孔隙率在42%～46%之間7電纜延伸，接頭連接45～60每500m設(shè)置一個(gè)電纜接頭8運(yùn)輸編組—TBM正常掘進(jìn)期間，保證后配套上時(shí)刻?？恳涣休p編組。3.3自穩(wěn)軟巖地質(zhì)質(zhì)條件下TBM快速掘進(jìn)施工工及施工運(yùn)輸輸組織研究科研人員從單單循環(huán)TBM掘進(jìn)和管片安安裝核心工序序時(shí)間出發(fā)，，制訂了配套套工序單循環(huán)環(huán)完成時(shí)間和和施工運(yùn)輸組組織系統(tǒng)。3.4TBM在不同地質(zhì)條條件下掘進(jìn)參參數(shù)及適應(yīng)性性研究（1）砂質(zhì)泥巖及泥泥質(zhì)砂巖為主主的干燥軟巖巖洞段。刀盤盤轉(zhuǎn)速保持在在6.8～8.0r/min、刀盤扭矩在在552～887kN.m、總推進(jìn)力在在4500～7800KN，各掘進(jìn)參數(shù)數(shù)波動(dòng)范圍均均較小，TBM在該類地層條條件下適應(yīng)性性強(qiáng)，掘進(jìn)效效率高。3.4TBM在不同地質(zhì)條條件下掘進(jìn)參參數(shù)及適應(yīng)性性研究（2）含水率6%～11.8%的疏松沙層洞洞段，960～2378KN?m范圍內(nèi)波動(dòng)較較大，掘進(jìn)推推力在5947～23672KN范圍內(nèi)規(guī)律變變化，隨含水水率的逐漸增增大，掘進(jìn)推推力亦隨之增增大。3.4TBM在不同地質(zhì)條條件下掘進(jìn)參參數(shù)及適應(yīng)性性研究TBM在含水率較低低但未發(fā)生涌涌水涌沙的含含水疏松沙層層地質(zhì)條件下下掘進(jìn)具有一一定的適應(yīng)能能力，通過(guò)采采取輔助施工工措施，仍能能有效保證正正常掘進(jìn)施工工。TBM在出出口口和和進(jìn)進(jìn)口口含含水水率率4.5%～15.4%范圍圍內(nèi)內(nèi)的的含含水水疏疏松松沙沙層層中中，，掘掘進(jìn)進(jìn)較較為為艱艱難難，，易易造造成成卡卡機(jī)機(jī)，，但但在在充充分分發(fā)發(fā)揮揮TBM的施施工工能能力力的的情情況況下下下下，，采采取取相相關(guān)關(guān)輔輔助助及及脫脫困困施施工工措措施施可可緩緩慢慢通通過(guò)過(guò)此此類類洞洞段段。。3.4TBM在不不同同地地質(zhì)質(zhì)條條件件下下掘掘進(jìn)進(jìn)參參數(shù)數(shù)及及適適應(yīng)應(yīng)性性研研究究（3）當(dāng)當(dāng)疏疏松松沙沙層層含含水水率率達(dá)達(dá)到到15.4%以上上時(shí)時(shí)，，單單護(hù)護(hù)盾盾TBM將不不再再適適應(yīng)應(yīng)在在此此類類地地層層條條件件下下掘掘進(jìn)進(jìn)。。一一旦旦發(fā)發(fā)生生涌涌水水涌涌沙沙地地質(zhì)質(zhì)災(zāi)災(zāi)害害，，極極易易造造成成TBM卡機(jī)機(jī)。。發(fā)發(fā)生生涌涌水水涌涌沙沙造造成成卡卡機(jī)機(jī)后后，，無(wú)無(wú)法法從從隧隧洞洞內(nèi)內(nèi)實(shí)實(shí)施施脫脫困困措措施施，，在在采采取取相相關(guān)關(guān)輔輔助助及及脫脫困困措措施施后后，，仍仍不不能能使使TBM脫困困。。TBM在含含水水率率為為6.5%～12.3%范圍圍疏疏松松沙沙層層洞洞段段掘掘進(jìn)進(jìn)期期間間，，應(yīng)應(yīng)采采用用多多項(xiàng)項(xiàng)措措施施保保證證TBM連續(xù)續(xù)掘掘進(jìn)進(jìn)，，停停機(jī)機(jī)時(shí)時(shí)間間不不宜宜超超過(guò)過(guò)1.5小時(shí)時(shí)。。長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)時(shí)間間停停機(jī)機(jī)會(huì)會(huì)使使得得TBM盾體體周周圍圍、、掌掌子子面面圍圍巖巖特特性性發(fā)發(fā)生生明明顯顯變變化化，，圍圍巖巖含含水水率率持持續(xù)續(xù)上上升升，，塑塑化化、、泥泥化化速速度度很很快快，，極極易易造造成成突突泥泥涌涌沙沙地地質(zhì)質(zhì)災(zāi)災(zāi)害害。。3.5TBM在Ⅴ類軟軟巖巖隧隧洞洞段段施施工工技技術(shù)術(shù)研研究究（1）TBM在穩(wěn)穩(wěn)定定圍圍巖巖下下快快速速掘掘進(jìn)進(jìn)姿姿態(tài)態(tài)控控制制序號(hào)項(xiàng)目控制標(biāo)準(zhǔn)1水平方向姿態(tài)預(yù)警偏向值：±100mm趨勢(shì)值：±0.5%2垂直方向姿態(tài)預(yù)警偏向值：+20～+80mm趨勢(shì)值：0.2～+0.6%3調(diào)向值每掘進(jìn)800mm水平和高程調(diào)向值不大于±5mm，趨勢(shì)值變化小于0.1％4推進(jìn)油缸行程差單環(huán)掘進(jìn)油缸行程差變化不能大于15mm；累計(jì)油缸行程差不大于30mm5鉸接油缸行程差鉸接油缸上下兩組行程差：正常掘進(jìn)時(shí)不大于15mm，需要調(diào)向時(shí)不大于20mm；鉸接油缸左右兩組行程差：正常掘進(jìn)盡量不使用，需要調(diào)向時(shí)不大于10mm。6中盾與尾盾高程差不大于20mm7TBM前盾滾動(dòng)值0～+1.5%3.5TBM在Ⅴ類軟軟巖巖隧隧洞洞段段施施工工技技術(shù)術(shù)研研究究（1）TBM在穩(wěn)穩(wěn)定定圍圍巖巖下下快快速速掘掘進(jìn)進(jìn)姿姿態(tài)態(tài)控控制制TBM主機(jī)機(jī)室室控控制制掘掘進(jìn)進(jìn)參參數(shù)數(shù)管片片高高效效率率安安裝裝3.5TBM在Ⅴ類軟軟巖巖隧隧洞洞段段施施工工技技術(shù)術(shù)研研究究（2）TBM掘進(jìn)進(jìn)通通過(guò)過(guò)塌塌方方收收斂斂變變形形洞洞段段施施工工在盾盾體體與與圍圍巖巖間間注注入入膨膨潤(rùn)潤(rùn)土土對(duì)工工作作孔孔逐逐一一進(jìn)進(jìn)行行檢檢查查，，增增大大回回填填量量限制制刮刮渣渣口口進(jìn)進(jìn)渣渣能能力力，，增增加加運(yùn)運(yùn)輸輸編編組組出出碴碴能能力力制定定TBM計(jì)劃劃停停機(jī)機(jī)和和非非計(jì)計(jì)劃劃停停機(jī)機(jī)剛剛性性處處理理措措施施、、TBM推進(jìn)進(jìn)預(yù)預(yù)留留油油缸缸行行程程和和增增設(shè)設(shè)擴(kuò)擴(kuò)挖挖刀刀。。控制制掘掘進(jìn)進(jìn)參參數(shù)數(shù)，，加加強(qiáng)強(qiáng)出出碴碴皮皮帶帶的的檢檢查查保保養(yǎng)養(yǎng)3.5TBM在Ⅴ類軟軟巖巖隧隧洞洞段段施施工工技技術(shù)術(shù)研研究究（3）含水水疏松松沙層層不良良地質(zhì)質(zhì)洞段段TBM施工優(yōu)化改改造刀刀盤刮刮渣口口控制制出碴碴量?jī)?yōu)化TBM掘進(jìn)參參數(shù)，，連續(xù)續(xù)掘進(jìn)進(jìn)快速速通過(guò)過(guò)該洞洞段通過(guò)注注膨潤(rùn)潤(rùn)土或或油脂脂降低低盾體體與圍圍巖摩摩擦力力（3）TBM刀盤被被卡脫脫困施施工技技術(shù)利用尾尾盾觀觀察口口開(kāi)挖挖至刀刀盤位位置，，對(duì)刀刀盤四四周土土體進(jìn)進(jìn)行擴(kuò)擴(kuò)挖，，解除除圍巖巖對(duì)刀刀盤的的壓力力。3.5TBM在Ⅴ類軟巖巖隧洞洞段施施工技技術(shù)研研究（3）TBM應(yīng)對(duì)““低頭頭”施施工技技術(shù)增大掘掘進(jìn)推推力，，降低低摩擦擦阻力力增大上上下推推進(jìn)油油缸和和鉸接接油缸缸油壓壓差增大底底管片片抗壓壓能力力，將將混凝凝土管管片更更換為為鋼管管片3.6高壓富富水疏疏松沙沙層段段隧洞洞人工工開(kāi)挖挖施工工技術(shù)術(shù)研究究（1）在高高壓富富水疏疏松沙沙層洞洞段，，主洞洞開(kāi)挖挖采用用了帷帷幕灌灌漿、、超前前管棚棚支護(hù)護(hù)、真真空井井點(diǎn)降降水、、水平平旋噴噴樁等等多種種工法法，均均未取取得良良好的的開(kāi)挖挖效果果。帷幕注注漿孔孔口管管安裝裝輔助完完成刀刀盤割割除3.6高壓富富水疏疏松沙沙層段段隧洞洞人工工開(kāi)挖挖施工工技術(shù)術(shù)研究究帷幕注注漿完完成、、刀盤盤拆除除后，，進(jìn)行行了隧隧洞主主洞開(kāi)開(kāi)挖，，發(fā)生生了涌涌水涌涌沙現(xiàn)現(xiàn)象。。3.6高壓富富水疏疏松沙沙層段段隧洞洞人工工開(kāi)挖挖施工工技術(shù)術(shù)研究究超前大大管棚棚在鉆鉆進(jìn)過(guò)過(guò)程中中從管管內(nèi)大大量噴噴水及及涌沙沙，造造成管管棚設(shè)設(shè)備鉆鉆進(jìn)和和接管管十分分困難難，無(wú)無(wú)法繼繼續(xù)施施做。。3.6高壓富富水疏疏松沙沙層段段隧洞洞人工工開(kāi)挖挖施工工技術(shù)術(shù)研究究繞線洞洞段進(jìn)進(jìn)行了了真空空降水水配合合超前前小導(dǎo)導(dǎo)管施施工真空降降水掌子面面涌水水涌沙沙3.6高壓富富水疏疏松沙沙層段段隧洞洞人工工開(kāi)挖挖施工工技術(shù)術(shù)研究究（2）最終終采用用了凍凍結(jié)法法輔助助人工工開(kāi)挖挖進(jìn)行行施工工，有有效解解決了了開(kāi)挖挖施工工難題題掌子面面凍結(jié)結(jié)施工工地面凍凍結(jié)施施工設(shè)設(shè)備3.6高壓富富水疏疏松沙沙層段段隧洞洞人工工開(kāi)挖挖施工工技術(shù)術(shù)研究究（2）毛細(xì)細(xì)透降降水管管對(duì)高高壓富富水洞洞段地地下水水進(jìn)行行了有有效排排放頂拱布布設(shè)降降排水水孔毛細(xì)透透降水水管3.6高壓富富水疏疏松沙沙層段段隧洞洞人工工開(kāi)挖挖施工工技術(shù)術(shù)研究究（2）采用用TBM掘進(jìn)施施工的的長(zhǎng)大大山嶺嶺隧道道，根根據(jù)工工程地地質(zhì)勘勘察資資料，，對(duì)于于不良良地質(zhì)質(zhì)洞段段，施施工條條件具具備的的情況況下，，宜盡盡早增增設(shè)支支洞進(jìn)進(jìn)行人人工鉆鉆爆開(kāi)開(kāi)挖法法處理理，新新增工工作面面在TBM到達(dá)前前處理理不良良地質(zhì)質(zhì)洞段段對(duì)工工程整整體建建設(shè)各各項(xiàng)目目標(biāo)控控制意意義重重大。。4研究成成果1、經(jīng)對(duì)對(duì)TBM進(jìn)行多多項(xiàng)優(yōu)優(yōu)化改改造，，大幅幅度提提高了了TBM在不良良地質(zhì)質(zhì)洞段段地層層中的的適應(yīng)應(yīng)能力力。2、刀盤盤單向向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)改造造為雙雙向轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)掘，，有效效的解解決了了管片片旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)施工工難題題，在在進(jìn)度度、安安全、、質(zhì)量量等目目標(biāo)控控制方方面取取得了了良好好效果果。3、完成成了TBM在自穩(wěn)穩(wěn)軟巖巖長(zhǎng)距距離隧隧洞TBM快速掘掘進(jìn)施施工研研究，，得出出了當(dāng)當(dāng)單軌軌運(yùn)輸輸距離離達(dá)到到7.0km左右時(shí)時(shí)，宜宜在沿沿線增增加固固定道道岔的的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)成果果。4研究成成果4、完成成了TBM在不同同地質(zhì)質(zhì)條件件下掘掘進(jìn)參參數(shù)及及適應(yīng)應(yīng)性分分析，，得出出了在在不同同地層