二次衬砌与bm掘进同步作业施工组织

二次衬砌与TBM掘进同步作业施工组织摘要：南疆吐库二线xxx隧道工程成功的实施了二次衬砌与TBM掘进同步作业施工先例，本文着重结合在现场施工情况，重点介绍二次衬砌与TBM掘进同步作业施工组织及控制措施，为今后类似工程的施工提供参考。关键词：TBM掘进；同步衬砌；施工组织1工程概况在建中的xxx隧道右线全长22.467km，为南疆线吐库段增建二线铁路全线控制性工程，进口段采用从德国wirth公司引进的开敞式880E型TBM施工，设计计划TBM掘进开挖13792m（含277m长钻爆法施工的TBM预备洞段），隧道设计坡度为1.1％的上坡。隧道内每间隔70m，设有避车洞，左右交错布设；每间隔420m，设有连接左右线的横通道。xxx隧道衬砌设计为复合衬砌，TBM掘进段隧道内轮廓半径3.90m，衬砌模板台车采用已获实用新型专利的“TBM隧道掘进同步拱墙衬砌模板台车”施工，为保证净空满足要求，模板台车按圆形衬砌断面半径3.95m加工。衬砌施工分为边墙基础和拱墙两部分施工，其断面样式见图1。图1：xxx隧道二衬施工断面图2同步衬砌施工组织xxx隧道线路长，工期紧（46个月的合同工期），根据工期要求，则TBM掘进需完成480m/月的指标；二衬需完成500m/月的指标。因此在同步进行隧道二次衬砌时，既要保证TBM的快速掘进，又要保证二衬的快速跟进。要实现如此高的施工进度指标，重点在于需要很好的解决各作业面间交通运输相互干扰问题及各工作面相互制约工序作业时间协调问题，为此二衬施工生产主要需要做好以下几方面的组织工作：2.1同步衬砌模板台车数量的确定及作业工程量的划分因首次应用二次衬砌与TBM掘进同步施工工法，工区先行采购一台16.5m长的同步衬砌模板台车进行试生产，首先取得了同步衬砌实施性效果的成功，并根据现场第一台台车衬砌施工情况，进行了作业时间统计分析，平均每循环作业时间如下表1所示：表1xxx隧道同步衬砌单循环作业工序用时统计表捷序号肃工序赤耗时（小开时）匆备注绑1唯脱模、行叮走集3砌含风管摘零、挂厚2腾打磨、喷盯脱模剂崭3尊3匹测量定位掉0.5鲁4巴安装堵头皱板及其他妻灌注准备总工作对3.5病输送泵准制备及输送脉管的连接届等森5费灌注砼筑11勇6抽等强顾20钓耗时累计科41按照单台车单循环作业时间41小时时间计算，一个台车每月能完成17组，约280m的进尺。为实现每月二次衬砌进度500m的指标，现场初步计划采用两台16.5m长的同步衬砌模板台车。其中1#台车（第一台进洞作业台车）主要进行普通TBM掘进断面衬砌，2#台车（第2台进洞作业台车）进行横通道与正洞交叉口段与1#台车跳过段的衬砌。经过现场实践证明：2#台车无法达到1#台车的作业效率，主要是由于交叉口段衬砌循环时间长以及跳段施工行走时间长，一月最多能完成1交叉口及10个循环普通掘进段衬砌，共计约180m的衬砌工程量；同时1#台车受跳段影响，1月也最多能完成15个循环，共计247m的衬砌工程量。为达到衬砌进度指标，工区又采购了第3台同步衬砌台车。而3#台车进行适当改进，其配2套模板，其中1套适用于TBM预备洞衬砌，另一套适用于TBM掘进断面衬砌，即3#台车衬砌首先进行TBM预备洞衬砌后更换模板，进行TBM掘进段衬砌。此时，3#台车去完成原计划2#台车完成的工程量，2#台车和1#台车间隔300m左右（共用1台变压器），避开横通道与交叉口段，跳段前行，进行TBM掘进普通段衬砌。每台同步衬砌台车配防水板铺设台架及修饰台架（1#、3#台架携带变压器）。2.2附属洞室开挖及边基施作在二衬施工之前，先进行附属洞室（大、小避车洞）的开挖，以便保证洞室衬砌连同拱墙衬砌一块施作；横通道的开挖可放置在1#、2#台车跳跃后、3#台车到达前开挖到位。同时提前进行边基的施作，且尽量往前延伸，直至接近TBM后配套，以便保证台车行走面混凝土强度，以及满足模板台车跳跃式向前衬砌。2.2.1附属洞室开挖施工组织重点TBM掘进同步进行附属洞室开挖，其开挖方式基本与钻爆法施工隧道相同，不同的在于各工序时间上的安排。TBM掘进时洞室的开挖，可先行利用TBM上的高压风，在洞室露出后配套之后即进行钻眼，待TBM前行走远，爆破不影响设备及TBM出碴运输（选择设备保养或其他停机时间）的情况下，再实施爆破作业。如一次不成型，则采用平板车装载12m3/min内燃式空压机，利用TBM停机不掘进时，再占道实施钻眼、放炮及支护作业。葵洞室开挖遣现场作业挑最重要的偏环节就是会做好管线伐防护和快张速出碴。晌如管线的椒破坏，则戒直接影响革到朱TB爱M吹是否能掘那进；出碴设时间的长艇短将制约香洞内的行乖车线运输强能力。为染此，现场贞选择以下抵施作方法茂：迟1的）、管线盏的防护熄中心水沟拌内的高压睬水管采用害钢板覆盖海进行防护承；授边墙上的腾高压电缆葬及照明线熊路摘下，展搁置于墙悠角，采用例槽钢覆盖晴后，再用冈沙袋覆盖芬，至包裹累严实。坊通风管防拴护：小洞萝室作业处赚采用将未者通风的风测管卷吊贴会紧顶部岩扔面，减少扔风管暴露点面进行防遵护；大洞鸣室及横通垫道口作业毁处采用将解风管摘下妙，拉离爆伟破区，待具放炮完成选后，再连减通，盈对析TB塘M剩进行供风茶。芳2糟）、出碴旨运输边洞室出碴怖采用人工刑配合小型逆挖掘机（帖适宜平板典车运输）氧装碴，梭暗矿运碴。唤放炮前及员时将出碴沫设备及人驻员组织到翅位；放炮事后，首先傲将石碴往狸两侧堆放爷，抢通出迹一条行车会线（一般裳为碌1德#疫重车行车屠线），而其后通过人设工与挖掘险机配合往骡梭矿内装声碴，快速钢的恢复双桐线通行。调2.2.插2伴清边基施工受组织重点丢为满足同吨步衬砌台鄙车行走及绩台车下双胖线行车要岗求，边基计设计为台威阶状，其功断面见移图针1遍。边基施捐工应超前劳拱墙衬砌肃，尽量往划前延伸，透如遇洞室馆处，可将棍此段跳过帮，待洞室项开挖成型污后，再将遗边基补充李完善。边棚基混凝土办浇注，采搅用砼罐车绒运输，放镰料时采用帜自制溜槽娘浇注，需俘占尿用访1卷条运输道枪，为此边山基砼浇注碰时间基本昼选择泉在婆TB塞M刘停机保养峡时间内施编作；而边让基立模作症业，只要喂有作业空尊间，则可寻进行操作茅，不受其软他工序限辞制影响，林为此现场脾应尽可能架多配模板桐（一般一错段边基立爱模长度不队少密于赌60购m吨），以方如便利汁用鞋TB坛M屯停机时间别，一次性茎浇注出较聪长的边基申。乳2.3日胳衬砌施工覆TB掏M笑掘进隧道者衬砌作业壶方式与山犬岭隧道衬免砌作业方妈式一样，劈工艺流程陪如下：膀衬砌前施铅工准备工熔作（材料舰物资准备额；机械设堪备检修完膀成；防排钻水系统报续监理检查表）静→流台车行走靠到压位我→诉抛光打厅磨逃→超涂刷脱模谈剂娱→梨衬砌台车列定热位个→澡衬砌台车若紧固锁与定胞→黄外贴式止济水带、堵混头模板、耀中埋橡胶轧止水带安匹装症→姿砼输送泵爆、输送管羽安岁装漂→畜衬砌砼灌尺注施闹工卷→毯拆除砼输互送泵、输院送管并清咏洗艺→费衬砌砼等亲强俊→洒拆除木制初堵头模靠板足→查衬砌台车候脱杂模蔑→碌下循环衬别砌施工准储备（如有第缺陷，应纷及时修补面）。贪同步衬砌宴模板台车病及配套的衬防水板铺勾设架、修只饰架行走搬轨位于边静基上，且静台车（架源）下能满朝足双线行后车，因而姿二衬的作久业时间基而本与前南方棵TB逆M效作业无冲贫突，只是丸台车行走艳时，为方轧便风管的滔摘挂，需貌要停风，抛造成渡对事TB圣M煌的供风有爸一定影响扭。为此除潮台车长距检离跳段行命走，选择妥在懂TB码M身停机不掘猾进时段外蛙，其他时丹候可不考壳虑昆对哀TB蒙M藏掘进的影蛋响，按正染常工序施投工。比2.4劫银有轨运输润施工组织卵管理搭2.4.蜻1寻汉道岔设置广隧道内运前输轨道巩和蓝TB规M满后配套轨城线相一致龄，采用四呜轨双线制倘，轨自距李900m谎m生，左、右慢线对称线叔路中线，寇直接铺设张仰拱预制算块上。轨猜线采族用产43Kg怜/你m狮的钢轨。全为方便车惯辆行驶，罚隧道内轨巡线确定右辫线（也咬称括Ⅰ帽线）为出多洞线（车侍辆往洞口而方向行驶饺）、左线绒（也鹿称州Ⅱ怪线）为进毛洞线（车悟辆往洞内冷掌子面方笑向行驶）豪。揉根据现场柴施工作业化内容，隧油道内分布晓有盏TB愈M炎掘进区、描边基作业读区、二衬逐作业区及镇洞室开挖封作业点。姥除次TB晓M糊作业区，址每个作业怀区（点）款都存在占德道施工现民象，其中皆洞室开挖随及二衬作身业区为单制线行车区箭段，为保圈证运输线犯路的畅通歇，需要合恩理布设左短右线渡线窄道岔位置纲。根据隧雕道内运输址及洞室开喜挖特点，渗洞内渡线抹道岔按每请间绝隔附840蜂m翼左右间（球2猜个横通道直间的距离墨）设置一凤个，左开键、右开渡疼线道岔交祸错设置，赶其平面布搂置图见宿图稍2税。此道岔乔布设较为榨适合洞室杠开挖区及茶二衬作业累区内单线绒行车，车浪辆间的错跪车协调；疾也不至于会因道岔过鼠密，过多轨的影响出涝碴车辆的骗速度（一搏般正常行介车段车速杯为旋15Km楼/库h振，过道岔询时限速闷为寻5Km/自h锅）。随二驼衬完成区但段的加长掠，为减少尾道岔对运界输车辆速感度的影响贤，在已二肃衬完成区党段内，可伞拆除部分蛇道岔，调煌整道岔间仍距清至肝2K摸m鸟左右。岩图委2足：霉xx乞x贝隧道作业趣区间及道缝岔布置平厚面示意图画2.4.趁2阀送二衬砼运学输方式最因隧道内旱运市输差I舒线为出碴赚重车线，牙为减少道寨岔对出碴慨矿车的影练响，现场涝将二衬砼鹅灌注输送绑泵搁置顿于镜Ⅱ屈线，且将作输料斗朝筒向洞口方册向。二衬猫砼采驰用原10m非3骆砼罐车运睛输，砼罐拿车采俩用设2仔5刊吨电瓶机摘车顶进，贞其放料口扒朝向洞内冠掌子面。卡随隧道进闯洞长度的遮加长，单粉趟砼运输墨时间长（刘超码1塘小时），皇而在现场析资源配置鉴较为紧缺笼情况下，搞工区采用越运输机车享单趟顶释进营2寻个漫10m贡3雀砼罐车，鉴在洞内利弦用道岔，中来回倒罐爷方式进行辜灌注，以半此节省了侧设备及人喊力资源。胳2.4.序3喇吸运输车辆伍的调度咱同步衬砌看施工中运每输车辆的藏调度相当咽重要，合弄理的调度脉是减少前肺方吐TB叮M积掘进和后浙方二衬作静业相互干霞扰的最佳纳途径。为谣做好车辆劳的合理调肝度，工区妈现场做如猫下安排：捉1华、车辆统则调人员的声设置努运输队每腹个作业班旬组，在洞环内和洞外日各安排一原名车辆统成调员（由预正、副班裕长任职）衬做好洞内怀外车辆的鲜调度统一挑协调工作雨。每个作熟业班组需其要用车必拦须向值班揉车辆统调菠员申报，脏统调员必测须清楚各尾自范围内真车辆的运公输情况，遇然后根据议现场需要要，及时安顷排车辆到铺位。猎对需要进渠洞或出洞楚的车辆，证洞内、外午统调员必因须相互通宋报，说明浸行进目的竹，是重车驶还是轻车筝，充分掌谜握车辆行乘进位置，葵及早向车牙辆调车员恩安排错车辽位置。调跟车员在过缎每个道岔便前，通过承对讲机喊救话通报行升车线路，耽以避免车浅辆中途相跌遇。雷2运、通讯的朽保障=1\*GB3哀①优对讲机的哨使用。每联一个调车斧员及司机击各配备一劝台对讲机胀，在车辆培启动前及傍时向统调盏员汇报车种辆情况，览行车目的塞。同时在翁车辆行进鹿过程中，发调车员及把司机间利廊用对讲机警加强沟通萝，以及与暗相近车辆哈间的沟通平协调。=2\*GB3类②梳光纤电缆辅的牵入。洁在跪TB厨M或作业区特象殊位置安脆设视频监帽控设备，辩以方便对沙现场的监识控；同时毅在评TB笛M出上安设固骑话，以方伏便洞内外晓联系。=3\*GB3幻③谁移动通讯明的引入。冲将移动通昨讯信号引览入洞内，浴方便各种循联系方式惯。宵3挠、在洞内净大致中间召位置设一融联络员，湾统计车辆们进出情况典，并在紧拘急情况下盼，作为传仔话联络员就。岛4分、道岔位踪置设红绿宅灯，以提琴醒调车员怨提前做好羊行车判断铁。替3逢殿同步衬砌轧人力与机魂械设备资兴源配置高3.1牢待人力资源葡配置孝除正常的汪工区管理悬人员外，贞针对二衬脊现场施工光工序的重感要性，以乱及现场施际作实际情诚况，工区誉成立二衬橡作业队，员下设边基和作业组、妙洞室开挖茂组和衬砌像组，其人柳力资源配李置见灵表漆2恨。域表苹2纹烈萝素卫镜同步衬砌盟施工人力变资源配置驳表壤班组括工种采数量（人云）仇备注本现场管理呢正副队长凝2糟安全质量怜技术管理波（寸1延1诉人）抱施工工程昼师岔1根质检工程亲师氏1帖测量工群5掌试验员索2挺控制现场农砼质量僚安全员余2姜边基组兼（光1辟0订人）渴防排水作折业人员样3言边基纵环骨向盲管、赴防水板铺悄设免模板工旦3暴边基模板剑的打磨、位安设、拆奥除、搬运块砼浇筑赏4卸含止水带于安设仙洞室开挖压组抹（山1跌5泛人）烛司钻工珍4安含装药党爆破工尖2令喷砼支护赚3鱼清碴工子6简含管线防昆护人员中衬砌组（痛单袖组躺2竹5阳人）惹台车脱模驳定位闲8均兼轨线延辰伸、模板叮抛光打磨剃、喷洒脱叨模剂而木工役3倘立堵头板素、看模离输送泵司奇机形1叼砼捣固工渠4坊防水板铺熄设吧7存专业修补催工庄2岸3.2俊鹊机械设备界资源配置潮1创#颠、蜘2模#里同步衬砌宪台车间隔翅距离基本丙固定，且狠距离不远狸，常在一郑副道岔区狂间内作业亭，若同步誓灌注，则博相互影响盾较大；同寇时为充分拾合理利漏用壳2俯个台车共熔有资源联，称1斑#鉴、咱2忠#福采取错开爱灌注时间拖的方式进非行工序安核排，因而岩两台车可此共倍用越1递套运砼设裁备及灌注驼设备。三灶台同步衬拆砌台车衬景砌机械设索备资源