TBM开挖、支护施工技术交底2级

1、施工技术交底记录 合同名称： 合同编号： 单位工程名称 承包人 分部工程名称W56+374.34W61+256.06（T）段开挖与初期支护施工内容TBM开挖、支护主持人/交底人时间/地点1、施工技术交底依据文件清单（1）xx水工程隧洞段施工二标施工图纸；（2）xx水工程隧洞段施工二标技术要求；（3）已经批复的扩大洞室及主洞开挖支护专项施工方案（4）#2隧洞TBM段开挖支护图；（5）设计更改通知单 2、施工技术交底内容（1）检查气体、火灾监测系统监测的数据、结果。确定TBM可以进行掘进作业。确认所有灯光、声音指示元件工作正常。所有调速旋钮均在零位。（2）检查液压系统的液压油油位、润滑系统的润滑油

2、位，如有必要马上添加油料。确认给水、通风正常。（3）接通TBM的控制电源，启动液压动力站、通风机、TBM自身的给水（加压）水泵。根据施工条件，确定是否启动排水水泵。（4）检查测量导向的仪器工作正常，并提供正确的位置参数和导向参数。根据测量导向系统提供的TBM的位置参数，调整TBM的姿态，确保方向偏差（水平、垂直、圆周）在允许误差范围内，撑紧水平支撑靴达到满足掘进需要的压力。（5）顺序启动洞外转渣皮带机、支洞固定皮带机、连续皮带机、后配套皮带机、主机皮带机，并确定其运转正常；顺序启动刀盘变频驱动电机；启动主轴承的油润滑系统、各个相对移动部位的润滑系统。启动掘进机各个部位的声电报警系统，提示进入工

3、作状态。（6）空载启动刀盘，启动除尘风机，水平支撑撑紧，收起后支撑。（7）慢速推进刀盘靠紧掌子面，确定刀盘已经靠紧掌子面后选择合适的推进速度、刀盘转数进行掘进作业。在刀盘和岩石表面接触之前启动刀盘喷水系统对岩石喷水。（8）操作人员在控制室时刻监控TBM掘进时各种参数的变化、石渣状态等。掘进时根据TBM的掘进参数和预测的前方围岩的情况选择适当的掘进参数，包括刀盘转速、推进力、推进速度、皮带机转速等。并根据围岩的状况变化及时的进行调整。专职安全员进行各设备的运行检查，保证设备运行安全。（9）换步、调向。掘进行程完成之后，停止推进并将刀盘后退约35cm、停止刀盘旋转，伸出后支撑撑紧洞壁，收回水平撑靴

4、油缸使支撑靴离开洞壁，收缩推进油缸将水平支撑向前移动一个行程。撑靴再次撑紧洞壁，利用连接桥和后配套连接油缸拖拉后配套到位，进行换步，重复掘进准备工作，开始下一掘进行程。（10）鞍架上的撑靴撑紧洞壁，使主机机架固定，在推力的作用下，安装在刀盘上的盘形滚刀紧压岩面。随着刀盘的旋转，盘形滚刀绕刀盘中心轴线运转，并绕自身轴线自转。切削工作岩面被盘形滚刀挤压碎裂而形成多道同心圆沟槽，随着沟槽深度的增加，岩体表面裂纹加深扩大，当超过岩石剪切和拉伸强度时，相邻同心圆沟槽间的岩石成片剥落。崩落在仰拱上的岩渣由均布在刀盘外缘的铲斗铲起并卸入带式输送机内，运至机后卸载。推进液压缸伸长一个行程，刀盘及与刀盘固定连接

5、的构件相应向前移动一个行程。以上动作结束之后，缩回撑靴，再收缩推进液压缸，鞍架就沿主梁前移，机器恢复到原始状态，以便进行下一个行程。（11）出现不良地质条件时，对于TBM及其自带的各类设备严格按TBM操作技术要求执行，不能因急于进行掘进施工而造成掘进机设备的损伤。（12）掘进机上的设备如电气设备、液压设备、锚杆钻机、钢拱架安装器等必须由经培训合格的专人进行操作。（13）施工中一定注意电器设施、液压设备防水防火，电气控制装置防水的同时还必须有防尘措施。（14）TBM施工中采取TBM上配备的激光导向系统控制掘进方向，及时有效纠正掘进偏差，确保隧洞贯通后的洞轴线偏差在设计允许范围内。（15）TBM上

6、配备的激光导向装置包括激光发射器、激光接收器、中心控制电脑、显示装置、记录装置和数字装置。激光发射器安装在已经掘进的洞壁，将已经测量好的位置参数输入到发射器自身的计算单元，并按照隧洞掘进的正确方向使激光束准确发射到接收器，激光接收器安装在TBM主机上（其安装的位置参数已经预先确定），当它接收到激光束后，就可以根据激光在接收器上的入射角度、反射距离确定机器的位置数据，所有的位置数据都集中到安装在TBM控制室内的计算机，最后在控制室的计算机上显示出来，操作人员根据显示的数据进行TBM的方向调整（16）TBM在掘进过程中或进行程束时，可以随时进行掘进方向调整。首先利用TBM上的激光导向装置，确定掘进

7、当前位置的上下、左右、圆周方向的偏差和TBM当前的位置状况。竖直方向调整：以刀盘下部支撑点为支点，利用水平支撑上的扭矩油缸使掘进机的后部上移则整机的掘进方向相对原来的方向向下移动，反之则掘进方向相对原来的方向上移。水平方向的调整：以刀盘的左右两侧的侧支撑为支点，水平支撑的油缸带动掘进机后部左移则掘进方向相对原来的掘进方向右移，反之则掘进的方向相对原来方向左移。以上操作既可以在掘进过程中进行，也可以在掘进一个行程结束后在换步的过程进行。但必须限制每个动作幅度，每次调整不得超过3mm，避免对刀盘边缘的刀具和铲渣斗产生大的冲击，造成刀具和铲渣斗损伤而影响掘进速度。操作人员熟练掌握掘进机换步调向技术，

8、对调向工作以超前预判、提前实施调向的原则进行。必须根据技术要求严格控制调向幅度，避免对刀盘边缘的刀具和出渣机构产生大的冲击，造成刀具和出渣机构的损伤。掘进过程中时刻注意刀盘推力状态，了解出渣情况，综合实际情况正确选择掘进模式、掘进速度等掘进参数，并在掘进过程中随时调向，完全掌握对掘进方向的控制，将掘进方向控制在水平和竖向分别为设计轴线的60mm；40mm之内。2.2不同围岩类别TBM施工参数的选定（1）节理不发育的类、类围岩此类围岩段节理不发育、不易破碎，在此类围岩施工中对TBM的推力的要求为主要要求，首先要保证推力满足破岩的要求，若选择推力小则掘进推进速度太低，将会出现刀圈磨损量很大，而掘进

9、开挖效率不高的效果；如果采用较大推力以获得较高掘进速度，刀具的承载推力较大，可能会造成刀具的超负荷，产生轴承漏油或刀圈偏磨现象，因此，必须选择合理的掘进参数。根据TBM的设备参数选择电机驱动的高转数进行掘进，正常推力和掘进速度选择TBM全速的3550左右。施工过程中应根据需要对刀具择机检查。及时更换磨损刀具，以保证TBM施工的速度发挥。（2）节理发育的类、类围岩此类围岩段，围岩抗压强度中等，破岩需要的掘进推力较小，此时对TBM的主要要求为破岩扭矩的需要，施工应以刀盘的扭矩作为主要参数，随时根据扭矩的需要选择合适的推进速度，并密切观察扭矩变化，调整最佳掘进参数。（3）节理发育且硬度变化较大的类围

10、岩该类围岩分布不均匀，软硬度变化大，有时会出现较大的振动，所以推力和扭矩的变化范围大，应采用手动控制模式，及时根据观察到的围岩变化和TBM设备的参数变化及时调整刀盘的转速和推进速度。若刀盘扭矩的变化很大，观察渣料有不规则的块体出现，可将刀盘转速换成低速，并相应降低推进速度，待振动减少并恢复正常后，再将刀盘转换到高速掘进。当扭矩和推力大幅度变化时，应尽量降低掘进速度，以保护刀具和改善主轴承受力，必要时停机前往掌子面了解围岩和检查刀具。（4）断层带（、类围岩）下的作业TBM在此类围岩段施工时，应根据观察到的扭矩变化、电流变化及推进力值和围岩状况随时进行掘进参数的调整。围岩变化通过皮带机上的石渣情况

11、、掘进机状态参数进行观察，当皮带机上出现直径较大的岩块，块体的比例大约占出渣量2030时；或TBM掘进施工的推力下降较快、扭矩增加时，应降低掘进速度，控制贯入度。当皮带机上出现连续的不断大量块体时，停止掘进，待出渣量稳定后对掌子面围岩进行观察，围岩情况确定后变换刀盘转速和推进力控制贯入度进行掘进。2.3TBM连续皮带机、支洞固定皮带机及洞外转渣皮带机的安装及材料运输（1）TBM连续皮带机安装1）当TBM整体步进至始发掌子面后，开始进行组装洞室内连续皮带机的安装，在安装前应将TBM安装使用的245T桥式起重机利用汽车吊进行拆除，并安装25T桥式起重机，便于在日后TBM掘进施工中小型物料的吊运。2

12、）连续皮带机的安装步骤为：安装连续皮带机主支洞交叉口处卸料平台-安装门型架及托辊支架-安装连续皮带机主驱动电机-安装连续皮带储存仓-安装张紧装置-安装步进洞内连续皮带支架-安装皮带。主洞连续皮带延伸采用悬吊式支架，即一端固定至墙壁，一端利用吊链进行悬吊，这样有利于在TBM长距离掘进过程中若机车动力不足时，临时在洞内增加错车平台，机车能实现洞内错车要求。错车平台布置如图2.4-1所示。图2.4-1 错车平台布置图4）皮带延伸在连续皮带储存机构中储存的皮带即将使用完前，利用服务洞内的吊车将600m皮带摊铺成规整的一排放在硫化台位置，在硫化台位置断开连续皮带，并分两侧硫化，硫化完成后利用皮带张紧机构

13、将600m皮带平缓的拉送到皮带仓内储存，调整张紧力到正常施工状态。5）皮带跑偏调整由于本标段全程有两处半径为R=1000的转弯，在转弯处进行处理，以防因皮带在转弯处跑偏产生掉料现象发生。承载段槽形托辊组的中间辊子与侧辊子交错布置，以改善胶带的成槽性；侧托辊前倾2，具有调偏功能；回程段托辊采用2节式V形托辊，能够使胶带自动对中，也具有调偏功能；全程不设专用调偏托辊。延伸段由于采用一边悬吊一边固定墙壁的皮带支架方案，可利用调整悬吊侧吊链长度和增加挡边辊的数量二者相结合的方式防止皮带跑偏现象。6）连续皮带机使用注意事项设专门人员沿途检查连续皮带机的吊挂支架、皮带托辊，吊挂支架必须稳固、托辊必须保证完

14、好，发现问题及时处理，避免因此而影响施工进度。皮带沿途布置紧急停机拉线和急停开关，以在发现胶带损坏、石渣溢出等情况下拉下开关，连续皮带机、TBM皮带机的顺序及时停机。另外在皮带机终端的石渣转接位置和辅助驱动石渣转接位置设立防护罩，防止石渣掉落。由于连续皮带机的参数反映在TBM操作室内，TBM操作人员在掘进过程中一方面要和连续皮带机的监控人员保持联系，同时要监控皮带驱动马达压力的变化，发现异常要停机检查，对损坏、断裂、失效的托辊等进行更换。掘进超过一定距离后，皮带将出现一定程度的磨损，可能出现局部胶层剥落，甚至皮带被砸穿，利用整备时间对破损处及时修补，以延长皮带寿命。掘进机控制室通过皮带机沿途布

15、置的监控设施提供的皮带运行情况、运输的石渣的情况及时调节皮带运行的各种参数，确保皮带机正常运行、石渣顺利运输。（2）洞内材料和人员转运 TBM掘进主洞采用双轨单线运输，每隔5km设置一部会车平台（根据实际情况调整错车平台距离），包括前后有轨机车道岔总长度约60m。TBM掘进运输材料主要是混凝土、钢轨、轨线材料及其他辅助材料。通过无轨运输车辆将需要的施工材料通过支洞运至安装间或检修间，并完成施工材料的转运，将备用材料卸至储料区，将需要使用的材料卸至有轨平板车上，通过组装洞室内25T桥式起重机将洞外无轨运输进来的混凝土罐吊运至平板车上，完成混凝土的导换；通过新能源电瓶机车将材料运送到TBM上，材料

16、的装卸利用桥吊或人工完成；工作人员乘坐中巴车至交叉口位置下车，在主洞内乘坐有轨人车进洞，完成有轨和无轨车的换乘。2.4、TBM支护施工TBM支护分为常规系统支护和特殊地质条件下的施工支护两种方式，其中常规系统支护均利用TBM自带的支护设备在掘进施工的同时完成。特殊地质条件下支护方式根据地质条件的变化利用支护设备及时进行调整支护顺序。必要时增加其他的支护设备施工。（1）系统支护参数洞身支护参数见表3-1。（2）支护工艺支护顺序和时机，与围岩自稳时间关系密切。若围岩比较破碎、软弱、自稳时间较短，应按超前小导管、钢拱架加钢筋网、锚杆加钢筋网、喷射混凝土以及型钢拱架的顺序进行施工。在围岩条件良好，可以

17、达到自稳条件的洞段，可根据设计的支护顺序进行锚杆、钢筋网、喷射混凝土系统支护。表3-1 洞身设计支护参数一览表（单位：mm）围岩类别砂浆锚杆钢筋网片钢拱架喷混凝土随机22，入岩1700随机8200200/随机C25厚度80随机22，入岩1700顶拱1808200200/顶拱180C25厚度80顶拱18022，入岩1700，间距1000，排距900顶拱1808150150随机布置全断面HM15型钢拱架排距900顶拱180C25厚度150顶拱18022，入岩1700，间距1000，排距900顶拱180A81515cm或顶拱120范围布置C22钢筋排代替钢筋网布置全断面HM15型钢拱架排距900顶拱

18、180C25厚度250备注：在围岩破碎带出现塌腔时，增设钢筋排进行支护。1）锚杆支护锚杆型式：锚杆支护型式采用砂浆锚杆。材料锚杆选用HRB400钢筋；注浆水泥采用PO 42.5的普通硅酸盐水泥；砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂；拌和用水地下水，水质符合相关规定，砂浆强度M25。钻孔锚杆孔利用TBM自身配备的锚杆钻机完成，TBM主机上在刀盘后方和主机尾部分别安装2台COP1132型钻机，钻孔直径可达3351mm。安装在刀盘后方的钻机跟随TBM掘进同步施工，锚杆孔的孔轴方向及位置根据施工图纸的要求确定，砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径，并根据施工程序确定钻孔直径。锚杆孔深必须达到施工图纸的规定

19、，孔深偏差值不大于50mm，孔内岩粉和积水必须清除干净。施工工艺流程按照如下顺序进行：钻孔安装孔口封闭装置注浆安装锚杆。（2）钢筋网钢筋网使用前必须清除锈蚀。钢筋网在施作钢拱架、锚杆的同时进行铺设，与围岩的间隙为3050mm，与钢架、锚杆焊接牢固，在喷射混凝土时钢筋网不得晃动。钢筋网的安装在锚杆施工完成后进行，首先在钢筋网安装器上布置钢筋网片，并用细钢丝绑扎连接固定。钢筋网安装器将网片顶起移动到安装位置举升到岩面，通过锚杆尾部的垫板固定。（3）喷混凝土TBM施工喷射混凝土通过混凝土罐车运输，直接运输到TBM上进行混凝土喷射作业，混凝土的各种外加剂（除速凝剂外）均在混凝土拌和过程中添加。混凝土运

20、输到TBM上后，利用移动装置将混凝土罐平移到输料位置放置，做好喷射混凝土的准备工作。混凝土运输通过TBM施工隧洞中轨道进行有轨运输，混凝土罐车设有柴油发动机保证混凝土在运输过程始终进行搅拌。到达TBM上后，通过预留的工业插头转换成电能，继续进行搅拌。混凝土喷射前首先对喷射面进行检查，清除开挖面的浮石、墙脚的石渣和堆积物，利用混凝土喷射机械手喷水冲洗喷面，设控制喷射混凝土厚度的标志。在受喷面滴水部位先施工排水孔，埋设导管排水，导水效果不好的含水层可设盲沟排水，对淋水处可设截水圈排水；对于大流量的地下涌水，埋设导流管引流，直到不影响喷射效果的情况下在开始喷射作业。喷射混凝土作业采用分段分片进行，喷射顺序自下而上，进行喷