TBM在鐵路山嶺隧道施工中的應用

劉文充

（中鐵隧道集團三處有限公司， 廣東 深圳 518052）

0 引言

TBM是當前國際社會認可度較高的最先進的大型隧道施工設備，該設備在進行隧道開掘施工以及支護等作業(yè)時可以實現(xiàn)一次成洞，且圍巖擾動較小，但是超欠挖小給TBM施工質(zhì)量控制帶來了較大的難度。

1 TBM概述

隧道工程TBM技術(shù)在施工領(lǐng)域已經(jīng)占據(jù)了重要的地位，TBM生產(chǎn)商每天都會在不同的項目施工現(xiàn)場反饋不同的施工問題，這些現(xiàn)場施工遇到的實際問題給TBM改進起到了十分重要的作用。TBM是當今國際社會最先進的大型隧道施工設備，其具有較為重要的三組參數(shù)，如圖 1所示，第一組參數(shù)為隧道掘進的典型參數(shù)，該參數(shù)是TBM的設計基礎和設計依據(jù)，典型參數(shù)可以實現(xiàn)TBM的刀具設計以及驅(qū)動類型的設計。第二組參數(shù)對于隧道施工的所有施工人員，該施工模式顯得極為重要，這是由于噴混凝土、鋼拱架支護以及超前鉆探等技術(shù)在不斷革新和發(fā)展。第三種參數(shù)在內(nèi)容上并不新穎，但是其又不可或缺，這些參數(shù)即為TBM的特點，對于TBM的適應性以及其是否易于改造等。

圖1 TBM法隧道施工現(xiàn)狀的三組參數(shù)

TBM的具體參數(shù)如圖2所示，比如行程長度、刀盤扭矩以及轉(zhuǎn)速等都在不斷發(fā)展，在一臺快速硬巖TBM中，已知挖掘直徑的前提下可以由其得到推進力的大小，由于馬達、齒輪以及液壓系統(tǒng)等當前已經(jīng)取得了較大的進步，因此TBM整體關(guān)鍵性的總成件質(zhì)量有所上升。

圖2 TBM的典型參數(shù)

2 TBM在鐵路山嶺隧道施工中的應用

2.1 TBM掘進前的施工控制

在TBM掘進前，承包人首先應該明確其設備型號及具體參數(shù)，后期派相關(guān)人員在生產(chǎn)車間對TBM進行實地考察，對其選型依據(jù)、制造以及實驗過程進行質(zhì)量監(jiān)管，同時承包方應該和監(jiān)理人、發(fā)包方一起做好各階段的驗收工作，如果在驗收階段有任何一項不符合規(guī)定，則應該停止驗收。在施工現(xiàn)場應該對場地的整體規(guī)劃、布局以及后期發(fā)展做一個評估判斷，在初步確定相關(guān)技術(shù)資料后應確定TBM的組裝整體流程以及編制流程，在施工過程中對需要用到的各項資料應該進行分類并存檔備案，嚴格按照供應商提供的圖紙對物料進行清點，做到對各項工序了然于心，全面協(xié)調(diào)好各項工序，對可能發(fā)生的事件要提前做出預測。

2.2 TBM掘進施工的質(zhì)量控制

TBM質(zhì)量控制是為了保證質(zhì)量達標而采取的技術(shù)作業(yè)，質(zhì)量不達標意味著技術(shù)性能的打折，這樣會造成嚴重的質(zhì)量問題，造成失效或者報廢的情況，會嚴重影響整個項目施工質(zhì)量，至引起安全事故，TBM掘進施工主要包括開挖、支護、灌漿等工序，每一個工序環(huán)環(huán)相扣，前一道工序的施工進度直接影響到下一道工序是否按期完工，因為對施工過程中每道工序進行嚴格把控可有效保證隧道施工質(zhì)量，對TBM掘進施工的質(zhì)量控制主要包括對不良地段圍巖情況的判斷，在不良地段的圍巖中隧道的自穩(wěn)性較差同時在施工時較容易發(fā)生圍巖失穩(wěn)的情況，因此在施工進程中要提前做好地址勘探準備工作，再結(jié)合前期調(diào)研資料、歷史資料以及現(xiàn)場勘測情況可以初步判斷掘進前方的地質(zhì)是否發(fā)生變化，同時可以配備相應的地質(zhì)預報設備，在TBM上配備先進的導向指引系統(tǒng)可有效幫助測量人員進行數(shù)據(jù)精確導入，根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)對其進行大數(shù)據(jù)分析可以檢查并定期進行維護。

2.3 TBM 掘進施工中支護的質(zhì)量控制

在TBM施工過程中遇到不良的地質(zhì)時應進行初期的支護工作，進行支護解決了TBM在隧道施工進程中的施工穩(wěn)定性以及安全性。TBM的初期支護工作主要包括錨桿、鋼筋網(wǎng)以及混凝土噴射。在進行初期支護質(zhì)量控制時應該注意幾個要點，速凝劑等添加劑的原材料需要經(jīng)過嚴格檢驗后才能使用，在混凝土噴射前應該對噴射面進行檢查，在網(wǎng)噴混凝土施工時應該嚴格按照施工圖紙布設鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)的直徑以及間距均需滿足設計要求。

3 結(jié)語

TBM在鐵路山嶺隧道施工中具有高度自動化以及高效施工等優(yōu)點，在施工過程中可根據(jù)具體實際施工情況隨時對現(xiàn)場進行相應調(diào)整，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題，在實際施工過程中只需要加強對各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量安全把控，提升整體施工隊伍的素質(zhì)水平，才能保證隧道施工質(zhì)量更上一層樓。