《EPB-TBM 雙模式掘進(jìn)機(jī)施工模式轉(zhuǎn)換技術(shù)規(guī)范》編制說(shuō)明

《EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施工模式轉(zhuǎn)換

技術(shù)規(guī)范》編制說(shuō)明

二〇二四年三月

一、規(guī)范編制的前期研究和工作

《EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施工模式轉(zhuǎn)換技術(shù)規(guī)范》編制的本課題科學(xué)

技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆谒淼赖叵鹿こ?，所依托的工程?xiàng)目為新建鐵路珠三角城際軌

道交通廣佛環(huán)線廣州南至白云機(jī)場(chǎng)段東環(huán)隧道大源站～太和站區(qū)間盾構(gòu)

隧道工程。隧道直徑8800mm(內(nèi)徑8000mm)、隧道埋深12～158m不等，隧

道兩端分別為2535m、1397m的復(fù)合地層、中間為2212m全斷面硬巖段，

且為獨(dú)頭掘進(jìn)，設(shè)備選型極為復(fù)雜。隧道在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中建設(shè)，將面臨

大埋深、地下水豐富且水壓、長(zhǎng)距離穿越巖層施工、穿越多條斷層破碎帶

等諸多挑戰(zhàn)。

珠三角城際廣佛環(huán)線2標(biāo)施工單位、設(shè)計(jì)單位及盾構(gòu)制造商充分溝通

后提出“單護(hù)盾EPB+TBM雙模盾構(gòu)施工及模式轉(zhuǎn)換施工”，經(jīng)多方論證后，

國(guó)內(nèi)外首次使用的大直徑單護(hù)盾EPB+TBM在線式雙模盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)施工及模

式轉(zhuǎn)換施工，在大源站～太和站區(qū)間盾構(gòu)隧道施工中成功應(yīng)用，也得到了

相關(guān)工作者及專(zhuān)家的廣泛認(rèn)可，解決了廣佛環(huán)線6144m長(zhǎng)大隧道且無(wú)中間

井布設(shè)空間的困擾，豐富了國(guó)內(nèi)現(xiàn)有雙模盾構(gòu)施工技術(shù)，為地下隧道工程

施工后續(xù)城際鐵路隧道工程及國(guó)內(nèi)類(lèi)似工程提供重要參考，具有很強(qiáng)的實(shí)

用性和推廣應(yīng)用價(jià)值，社會(huì)效益顯著。

然而雙模盾構(gòu)施工可行性、雙模間轉(zhuǎn)換可行性均已成功驗(yàn)證，卻無(wú)相

關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)，勢(shì)必會(huì)對(duì)今后類(lèi)似工程的招投標(biāo)及施工造成無(wú)據(jù)可依的

尷尬局面。

項(xiàng)目擬借助現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程遇到相關(guān)問(wèn)題及處置方式、已結(jié)題且鑒定的

“中國(guó)鐵建股份有限公司C類(lèi)科技研究課題(17-C17)、中鐵十九局集團(tuán)重

大類(lèi)(18-Z02)科研課題《大埋深高磨蝕性巖層城際鐵路盾構(gòu)隧道綜合修建

技術(shù)》”相關(guān)成果為依托。該課題已授權(quán)項(xiàng)專(zhuān)利41項(xiàng)，獲部級(jí)工法2項(xiàng)，

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發(fā)表科技論文18篇，《單護(hù)盾EPB+TBM雙模盾構(gòu)機(jī)模式轉(zhuǎn)換施工技術(shù)》

于2021年6月24日經(jīng)中國(guó)鐵建股份公司評(píng)定為：達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

二、本規(guī)范編制的必要性、目的和意義

（一）必要性

近年來(lái)，伴隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展和隧道工程施工工藝技術(shù)的

進(jìn)步，我國(guó)已經(jīng)成為當(dāng)今世界上隧道及地下工程規(guī)模最大、數(shù)量最多、地

質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)形式最復(fù)雜、修建技術(shù)發(fā)展速度最快的國(guó)家。其中，盾構(gòu)法

作為現(xiàn)代隧道及地下工程項(xiàng)目建設(shè)的重要施工方法，因其機(jī)械化程度高、

施工安全風(fēng)險(xiǎn)低、掘進(jìn)速度快、施工環(huán)境影響小、復(fù)雜地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)

等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用于城市軌道交通工程、公路工程、鐵路工程、城市

綜合管廊隧道等工程領(lǐng)域中，盾構(gòu)隧道工程建設(shè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大。隨著盾

構(gòu)施工技術(shù)的不斷發(fā)展，盾構(gòu)機(jī)的種類(lèi)也越來(lái)越豐富，盾構(gòu)機(jī)上采用的新

技術(shù)、新工藝越來(lái)越多，其所能適應(yīng)的地質(zhì)條件也越來(lái)越復(fù)雜。

編制本標(biāo)準(zhǔn)將為行業(yè)開(kāi)展類(lèi)似工程項(xiàng)目提供有力的技術(shù)支持，推進(jìn)雙

模(EPB+TBM)盾構(gòu)市場(chǎng)的品牌效應(yīng)及市場(chǎng)影響力，進(jìn)一步推進(jìn)雙模

(EPB+TBM)盾構(gòu)這一發(fā)展驅(qū)動(dòng)持續(xù)向快向好發(fā)展提供重要保障。

（二）編制的目的和意義

對(duì)大埋深長(zhǎng)距離復(fù)雜巖層盾構(gòu)隧道綜合修建技術(shù)進(jìn)行研究，結(jié)合已完

成的項(xiàng)目成功應(yīng)用的總結(jié)，編制《EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施工模式轉(zhuǎn)換技

術(shù)規(guī)范》，為后續(xù)同類(lèi)型的建設(shè)項(xiàng)目提供依據(jù)。

本規(guī)范出版后，將是國(guó)內(nèi)首次編制《EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施工模式

轉(zhuǎn)換技術(shù)規(guī)范》，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)規(guī)范空白，具

有實(shí)現(xiàn)EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施工技術(shù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的意義和作用。

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三、標(biāo)準(zhǔn)起草單位

起草單位：中鐵十九局集團(tuán)有限公司、中鐵十九局集團(tuán)軌道交通工程

有限公司、中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司。

協(xié)作單位：xxxx。

主要技術(shù)人員：周燁、馬文帥、余情園、劉國(guó)強(qiáng)、XXX。

四、標(biāo)準(zhǔn)編制原則及依據(jù)

根據(jù)【2023】中科促標(biāo)字第1239號(hào)，確定《EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施

工模式轉(zhuǎn)換技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行立項(xiàng)，項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)為CI2023544。

按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)

和起草規(guī)則》要求進(jìn)行編寫(xiě)。

參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過(guò)程中著重考慮了科學(xué)性、適用

性和可操作性。

五、主要起草過(guò)程

1、準(zhǔn)備階段

2023年11月，標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目完成立項(xiàng)，并召開(kāi)工作組啟動(dòng)會(huì)議，標(biāo)準(zhǔn)工

作組提交工作計(jì)劃及人員組成等方案。

2、調(diào)研階段

2023年12月，進(jìn)入調(diào)研階段，標(biāo)準(zhǔn)編制組前期以資料調(diào)研方式，收

集相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目文檔進(jìn)行大綱設(shè)計(jì)。

3、起草階段

2024年1月，標(biāo)準(zhǔn)編制組以標(biāo)準(zhǔn)大綱草案為基礎(chǔ)，通過(guò)各種渠道對(duì)相

關(guān)單位進(jìn)行調(diào)研，分析討論、資料整理、匯總；

2024年2月，標(biāo)準(zhǔn)編制組經(jīng)過(guò)多次研究和討論，充分聽(tīng)取并研究各單

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位的意見(jiàn)及資料，形成了草案稿。

4、草案稿研討階段

2024年3月，召開(kāi)了標(biāo)準(zhǔn)草案稿的工作組研討會(huì)。

5、征求意見(jiàn)階段

2024年5月，標(biāo)準(zhǔn)編制組完成《EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施工模式轉(zhuǎn)

換技術(shù)規(guī)范》征求意見(jiàn)稿、編制說(shuō)明和意見(jiàn)匯總處理表，由中國(guó)國(guó)際科

技促進(jìn)會(huì)提交全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息平臺(tái)。

6、審查階段

于2024年6月，召開(kāi)《EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施工模式轉(zhuǎn)換技術(shù)規(guī)范》

標(biāo)準(zhǔn)送審稿審查會(huì),提出專(zhuān)業(yè)意見(jiàn)及建議。

7、報(bào)批

于2024年7月，根據(jù)審查會(huì)意見(jiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改完善，匯總標(biāo)準(zhǔn)

制定過(guò)程各項(xiàng)材料，形成標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿并報(bào)送中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)，由中

國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)提交全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息平臺(tái)進(jìn)行發(fā)布。

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六、本規(guī)范的預(yù)期技術(shù)特點(diǎn)和適用范圍

（一）預(yù)期技術(shù)特點(diǎn)

（1）對(duì)EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施工模式轉(zhuǎn)換，從工作準(zhǔn)備、轉(zhuǎn)換、

調(diào)試驗(yàn)收以及安全技術(shù)等進(jìn)行規(guī)范化施工，以達(dá)到高效、安全施工的目的。

本規(guī)范操作簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)換高效、安全可行，其編制將為行業(yè)內(nèi)雙模盾構(gòu)施工

項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)，并且此技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制訂將彌補(bǔ)雙模盾構(gòu)施工及模式間轉(zhuǎn)換

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)空白，有助于推進(jìn)雙模盾構(gòu)施工及模式間轉(zhuǎn)換技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，完善

中國(guó)鐵建盾構(gòu)市場(chǎng)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)體系，增強(qiáng)中國(guó)鐵建在創(chuàng)新型領(lǐng)域的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)

力。

（二）適用范圍（精煉）

本規(guī)范適用于大埋深、長(zhǎng)距離硬質(zhì)巖、極端上軟下硬復(fù)合地質(zhì)中及穿

越重要建(構(gòu))筑物的施工環(huán)境下。EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)可廣泛應(yīng)用于城際

鐵路隧道、地鐵隧道等軌道交通工程，城市深排/引水隧道、城市地下快

速路、城市地下綜合管廊、煤礦井巷、電站隧道等領(lǐng)域，同時(shí)本規(guī)范模式

轉(zhuǎn)換技術(shù)也是同時(shí)應(yīng)用。

七、與有關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

遵守和符合相關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求。規(guī)范性引用文件包括：

GB-50007《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB-12523《建筑施工場(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》

GB-50108《地下工程防水技術(shù)規(guī)范)

GB-50218《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》

GB-50108《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》

JTG-073.1《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》

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GB-50157《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB-50223《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》

JTG-3370.1《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范第一冊(cè)土建工程》

SL-279《水工隧洞設(shè)計(jì)規(guī)范》

TB-10002《鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》

TB-10003《鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》

TB-10027《鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)范》

GB/T-51438《盾構(gòu)隧道工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》

GB-50487《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》

DL/T-5099《水工建筑物地下開(kāi)挖工程施工技術(shù)規(guī)范》

TB-10753-2018《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》

SL-677《水工混凝土施工規(guī)范》

GB-50446-2017《盾構(gòu)法隧道施工及驗(yàn)收規(guī)范》

（鐵建設(shè)[2007]106號(hào)）《鐵路隧道全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)法技術(shù)指南》

GB-35020《全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)單護(hù)盾-土壓平衡雙模式盾構(gòu)機(jī)》

QB/SZMC-10301-2019《全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)選型標(biāo)準(zhǔn)》

GB9448-1999《焊接與切割安全》

GB/T-5972《起重機(jī)用鋼絲繩保養(yǎng)、維護(hù)、檢驗(yàn)、報(bào)廢》

GB50236-2011《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》

八、重大分歧意見(jiàn)的處理依據(jù)和結(jié)果

本標(biāo)準(zhǔn)在編寫(xiě)過(guò)程中無(wú)重大意見(jiàn)分歧。

九、采標(biāo)情況

本次標(biāo)準(zhǔn)編制未采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。

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十、后續(xù)貫徹措施

建議盡快頒布《EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施工模式轉(zhuǎn)換技術(shù)規(guī)范》，作

為推薦性團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)、EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)施工。

該標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)批準(zhǔn)、發(fā)布實(shí)施后，積極開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)宣貫會(huì)，在有關(guān)單位積極

推廣貫徹實(shí)施。在標(biāo)準(zhǔn)的起草過(guò)程中，雖然工作小組進(jìn)行了大量調(diào)研及試

驗(yàn)驗(yàn)證工作，盡可能使標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)合理，但由于工作的局限性，難免存在不

足之處。為提高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，各單位在執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中，應(yīng)注意積累資

料，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)需要修改和補(bǔ)充之處，請(qǐng)將意見(jiàn)和有關(guān)資料及時(shí)反

饋給我們，以供今后修訂時(shí)參考。

十一、預(yù)期效應(yīng)和效益

（一）目標(biāo)用戶及規(guī)模

本規(guī)范擬將在鐵路、公路和城市軌道交通隧道采用EPB-TBM雙模式掘

進(jìn)機(jī)的建設(shè)項(xiàng)目推廣使用。

（二）經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益

本規(guī)范土壓平衡(EPB)和TBM兩種功能模式可同時(shí)共存可切換，多項(xiàng)

均節(jié)省投資，其中以下幾點(diǎn)較為突出：

（1）EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)較常規(guī)單一模式兩臺(tái)盾構(gòu)分批次始發(fā)，減

少二次始發(fā)用始發(fā)井(砼結(jié)構(gòu))的投資，一般里程方向20m長(zhǎng)、30m寬、25m

深的始發(fā)井造價(jià)在2100萬(wàn)左右；

（3）在線式EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)(7天完成轉(zhuǎn)換)較常規(guī)離線式

EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)（30天完成轉(zhuǎn)換）高效，轉(zhuǎn)換時(shí)間縮短70%(23天)，

盾構(gòu)機(jī)停機(jī)一天的折舊及人工日常消耗費(fèi)用達(dá)5萬(wàn)元。

（4）EPB-TBM雙模式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)TBM模式掘進(jìn)硬巖較普通復(fù)合盾構(gòu)

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(EPB)掘進(jìn)硬巖功效提升70%，大大減少電能、盾尾油脂、主軸承密封脂、

齒輪油、工業(yè)液壓油等油品的損耗投資。

經(jīng)初步計(jì)算，成功應(yīng)用的廣佛環(huán)線城際鐵路大太區(qū)間盾構(gòu)隧道采用雙

模單護(hù)盾EPB+TBM雙模盾構(gòu)機(jī)模式轉(zhuǎn)換施工工法技術(shù)使單線隧道采用單護(hù)

盾-土壓平衡雙模盾構(gòu)機(jī)相對(duì)于單一模式EPB盾構(gòu)與TBM掘進(jìn)機(jī)兩臺(tái)盾構(gòu)

工籌的效益總體減少4000萬(wàn)元左右的投資，經(jīng)濟(jì)效益顯