城市轨道交通BM施工技术

中铁隧道集团有限公司重庆轨道交通六号线一期工程TBM试验段中铁隧道集团有限公司重庆轨道交通六号线一期工程TBM试验段重庆地铁六号线TBM施工技术第三部分TBM施工对周边环境的影响汇报提纲第五部分TBM过站技术第一部分工程概况第二部分城市地铁采用TBM施工的意义第四部分TBM在泥岩中快速掘进技术第六部分TBM到达贯通施工技术第一部分工程概况五里店黄泥滂红旗河沟花卉园大龙山冉家坝光电园红土地●●●●●●●敞开段TBM施工段为五里店～山羊沟水库敞开段，途经红土地、黄泥滂、红旗河沟、花卉园、光电园五个暗挖车站及大龙山、冉家坝两个明挖车站，起讫里程为YCK17+678.301～K29+128，全长12.122km（长链432.78m），每台TBM施工累计长度8.091km（含红土地站TBM掘进过站长度）,因光敞区间及冉光区间部分洞段改为钻爆法施工，调整后TBM的掘进长度为6734.198m（左线6868.108m）。环线隧道左右线总长255m，冉光区间钻爆段左右线总长777m,冉光区间施工竖井,光敞区间通风竖井各一座。附属工程有联络通道，洞门等。冉光区间钻爆段环线隧道一、线路概况地质概况：本工程地质主要为Ⅳ级围岩，占99.4%，岩性主要为砂岩、砂质泥岩和泥岩，其中砂质泥岩和泥岩占88%，遇水易软化、结泥。地下水主要为裂隙水，潮湿、滴渗状，部分地段为线流水。

拱墙初支:锚杆:L=3.0m，环向间距1.2m，纵向间距0.75m；钢筋网:φ6.5

@200×200mm;喷射混凝土：15cm；钢拱架：Ⅰ14工字钢（全段面0.75米/榀）。二次衬砌:现浇,厚30cm的C40钢筋混凝土；仰拱衬砌：现浇,厚30cm的C40钢筋混凝土。二、TBM施工支护参数Ⅳ级围岩支护参数第二部分

地铁采用TBM施工的意义

为尽快改善重庆市客运拥挤现状，贯彻“以人为本”的指导思想，加快城市轨道交通建设进度，减少施工对周围环境的影响，在轨道交通六号线一期工程采用敞开式TBM掘进施工。采用TBM掘进施工，不仅安全、环保、优质、快速、高效，更丰富了我国城市地铁隧道的施工技术，提高了城市岩石隧道的修建技术水平和施工工艺，也为岩石地层城市地下工程修建技术提供了发展方向。地铁采用TBM施工的意义第三部分TBM施工对周边环境的影响

与钻爆法施工不同，TBM掘进施工对周围环境影响很小。对五红区间隧道右线300m试掘进段进行了监控量测，通过监测数据反应，TBM掘进对地表及隧道上方建筑物的影响较小，监测情况如下：TBM隧道试验段里程为K17+385～K17+685，全长300m，共5个测试断面，其中断面K17+390、K17+420、K17+473、K17+580，各断面布置15个测点，布设断面图见图3-1。图3-1地表沉降测点布置（K17+390、+420、+473、+580）TBM施工对周边环境的影响TBM施工对周边环境的影响日期右洞开挖09-12-22K17+39010-1-4K17+47310-1-9K17+53110-1-14K17+58010-1-18K17+64010-1-21K17+682表3-1TBM掘进到各里程的时间

TBM掘进对围岩扰动小、噪音小，且自带除尘风机设备处理粉尘等；由于TBM初期支护作业与掘进同步，及时封闭围岩，避免了由于初期支护不及时造成的拱顶沉降及周边位移，故TBM掘进对周边建筑物等环境影响较小。TBM施工对地表建筑物的安全影响1、地表沉降历时曲线各个断面的地表沉降测点的沉降历时曲线分别见图3-2～图3-5所示：图3-2K17+390拱顶点断面地表沉降历时曲线

图3-3K17+420断面地表沉降历时曲线

TBM施工对地表建筑物的安全影响图3-4K17+473断面地表沉降历时曲线图3-5K17+580断面地表沉降历时曲线由地表沉降历时曲线可以看出：（1）各个断面的最大沉降量：K17+390断面为3.95mm；K17+420断面为3.45mm；K17+473断面为3.99mm；K17+580断面为2.55mm。（2）采用TBM掘进区间隧道，掌子面施工时间短、支护及时，有效的控制地表沉降，沉降速率比较小，当掌子面离监测断面大于5倍洞径时变形就较为缓慢，所以TBM掘进比常规矿山施工法施工引起的沉降要小很多。

TBM施工对地表建筑物的安全影响2、地表沉降槽曲线K17+390、K17+420、K17+473、K17+580断面的横向沉降槽随时间发展曲线见图3-6～图3-9，隧道拱顶正上方地表点纵向沉降曲线见图3-10。图3-6K17+390断面地表沉降槽曲线图3-7K17+420断面地表沉降槽曲线图3-8K17+473断面地表沉降槽曲线图3-9K17+580断面地表沉降槽曲线图3-10隧道拱顶点纵向沉降曲线

由地表沉降槽曲线可以看出：（1）横向沉降槽的范围较小，在距隧道中线一倍洞径处地表沉降是中线处60%左右。（2）掌子面超前影响范围约22m。（3）各个断面的沉降值差异较小，沉降值均较小，最大值只有3.99mm。从地表沉降槽曲线图可以知道TBM掘进机对围岩的扰动较小，而且行进速度很快支护比较及时，有效的控制了地表沉降。监测结论根据监测方案要求，在洞外选择了四个主管侧断面监测地表的沉降变化。通过对TBM300米试验段的现场试验研究，以及控制沉降变形的理论分析和数值计算，得到以下几点结论。（1）总体来看，TBM隧道施工的变形和受力都在控制范围之内，隧道围岩稳定、结构安全，施工沉降对周边环境影响很小。从地表变形来看，最大沉降变形不超过5mm，主要发生在拱顶上方，且与隧道施工掌子面位置变化存在明显依存关系。（2）根据与TBM预备洞钻爆法施工支护参数和变形结果比较，TBM在试验段支护参数存在较大优化空间TBM预备洞洞顶变形最大8mm，洞周收敛最大为10mm以内，而TBM试验段拱顶最大仅为4.36mm，两帮收敛为5.04mm。而两者岩性基本相同。TBM段的锚杆受力和钢拱架受力都很下，存在很大安全储备。分析认为：TBM施工与钻爆法相比存在以下优点，1、隧道为圆形断面，隧道成型好；洞周表面光滑，减少了应力集中；2、TBM对围岩扰动小，能够有效控制超欠挖；并可24小时连续作业，掘进速度快；3、对周边环境影响小，减少扰民的同时保证了地表建筑物的安全。第四部分

TBM在泥岩中快速掘进技术由于匠本工旦程地灭质主齿要为Ⅳ级围熟岩，所占99股.4眠%，岩交性主凑要为尾砂岩落、砂艳质泥扬岩和畜泥岩遮，其边中砂填质泥视岩和夸泥岩坡占88%，遇水粥易软化污、结泥筒，因此碑如何保系证TBM在泥岩图中快速痕掘进成童为了本符工程的旧重中之屡重。4.1所TB走M在泥地岩地召质条畅件下鸟快速裂掘进艰影响帆因素（1）在试杂掘进段暑，在TBM掘进贼时开握启刀般盘喷倒水以嚼降尘医，但床由于企掌子丛面围晶岩为领泥岩领，开晌启喷帅水时桐泥岩御遇水吹泥化课，将泰刀盘穴糊住茶，导氏致无荷法正牌常掘明进，鼓每日汤清理沟刀盘蜡将花义费4个小时钩左右，居严重影超响了掘督进的进谊度。（2）在泥鼓岩中掘争进时，作围岩较王破碎，花拱顶极梯易掉块广，为了扯保证施勇工人员郊的安全言，在立扰拱支护择前需将尖拱顶的象掉块及时清理币，此时盏需停机厦，直到垫拱架架秩立完毕后昆方能继烟续掘进痕，整个乓过程需妈耽误掘木进20～30分钟唉。刀盘跃被泥狠糊住绒的情泄况4.携2泥岩地偷质条件惹下快速前掘进技孩术措施4.晃2.窗1关闭刀差盘喷水倚，增设狼喷水装被置在泥渡岩地触质条秤件下梅，既依要保活证TB讯M刀盘醋不被睡泥饼辱糊住挂，又捷要达餐到降殊尘效税果，爹为此视在掘惑进时目关闭押刀盘铜喷水纲，在1#皮带机萍与2#皮带舱机交进界处巧加设鸦喷水因装置匠，掘眨进时腔开启男此装煮置，推可将曲水喷塌成水丸雾，盏起到隶了有额效的链降尘数作用墨；另下外刀妨盘喷骂水关鹊闭，冬尽可净能使从掌子哑面处暑于干量燥状天态，评这样贝就大尊大减则少了妖清理道刀盘冻的频昌率，智为TB友M的正常障掘进争钱取了更售多的有瓶效时间句。4.2会.2合理笑调整停掘进日参数针对泥中岩的特停殊地质哑情况，必选择合筹适的掘穴进参数栽是保证骨快速掘叙进的前侨提条件针。4.去2.障2.惹1掘进炸参数守选择袍及注乐意事免项掘进污参数不的选桨择主悼要根蚊据出练碴情谱况确脑定刀荒盘转堤速，址在无伟大块爸石碴榆出现怜，掘蛇进过社程中失无塌症落时净，一匹般选逃择高痕速掘滋进。丙若有资大块泻石碴章出现悄并拌惯有围蝴岩塌巷落，脉一般拣选择咱低速古掘进席。这币样做雄，一狼方面吓是减窗少刀尼盘对炎周围脚岩体尽的扰提动，且另一州方面阳是控偏制皮士带机帆的出臭碴量窜，避球免因穷出碴喇过快球、石黎块过井大而麦造成融皮带戚机故鹅障。本工程骆围岩较岗均匀，伏各类围迹岩抗压储强度值疮在15～40扭MP举a范围妖内，吴大部堤分砂幻玉岩、惊泥质由砂岩直、砂悉质泥哑岩、互泥岩踪蝶强度里均在20～30销MP呀a岩体辣抗压雹强度洗小，待易破盘碎，执易掘唇进。TBM转速可榨分为高剖速模式率（5.4撞4rp枝m～11.谅97r范pm）和格低速电模式(0～5.烘44体rp架m)两种。（1）地国层稳斤定软穷岩（敏稳定哀泥岩销、砂匹质泥揉岩地离层）观：选译用较把低转梯速、踩小推惹力、胃大贯触入度（2）地嗓层软委硬不店均（产砂岩球、泥箩岩交盗界地叫层，仓坍塌订、掉晴块、稻渗水杆）：套选用待较低顿转速鹅、较香小推沫力、群小贯觉入度依。4.2捕.2.塌2影响演掘进禁参数拾选择震的其迅他因柔素（1）电嚼机电抄流；（2）皮带军机的出葬碴情况案。4.2筹.3加强销支护在泥岩童地质条拒件下掘悦进时，烟尤其是悄出现拱友顶掉块立现象时银，为了州不让支叼护耽揭误优掘进时歼间采取权提前加壳强支护毅的措施询进行处租理。为确保且在不良择地质条国件下，葵有小的优塌方时养，TBM顺利鸟掘进取，不歪耽误滚时间并。在TBM的顶护新盾尾部芝增加部创分钢结确构（小迫槽钢、广螺纹钢杆），在欢围岩拖么出护盾甩没有立轻拱前对江围岩进稻行预支祸护，防克止掉块太清碴耽者误掘进秀。图4-遥2顶护盾率增加预设支护钢躬筋图4-3顶护盾腹增加预旧支护钢小筋第五落部分TB析M过站技携术

TBM过站施工技术TB仗M通过各舒中间站犯分步进绵过站及嘴掘进过乞站两种辱方式，者在TB扭M掘进到跑达中间歪站时，佳若车站宝具备TB胆M步进靠通过沈条件烧则直教接步童进过棋站；负若由京于车迹站施爆工进班场时勒间晚苹、施洁工进裂度慢蓝等等战因素刊导致咏在TBM掘进到符达车站婚时，车柳站不具虚备TBM步进通他过的条胡件，则TB露M掘进通裙过车站遍，然后母再进行鸣扩挖车惊站洞室系。TBM步进地亮面形式萄：大龙及山站和方冉家坝塔站采用趟弧形步猾进方式都，其它贤各站均筝采用平狱底步进纠行方式汇；大龙既山站、栏冉家坝咸站中板鹊地面采无用弧形踏地面并竞预埋TBM步进彩导轨姿，TBM直接兄在步俊进导御轨上秧步进捞；红馋土地药站直拳接掘比进过蒸站。红旗意河沟朗车站更大小缩慧里程假端鉆顿爆段胁为喇纸叭口申，过拜站段对线间感距最摧小仅暖为4.7死5m，步惰进难孔度较呼大，衔采用暮平底尝步进争的方樱式过剩站。TBM到达红牲旗河沟室车站时厨六号线驼与三号嫩线共建贵段中柱拔施工已丸完成，股中柱中屿心距线娇路中线2.求37煎5m，兔不满口足TBM中线步秧进通过木的要求径，为了屯保证TB浮M安全恶通过千，TB波M步进与中线修向车畏站外驰侧偏爱移，交满足TBM外轮等廓与卖中柱棵最小胁距离窗不小伪于10炕cm。TB剥M到达前建严格按步步进中板线施做肚平底步扣进导向卸槽，确臣保TB违M顺利通紫过。红旗河努沟站小骡间距步笨进段

TBM小间距平底步进大龙融山及脾冉家姻坝为心明挖梢车站坦，6号线与5号线西各位堂于车献站一助侧，惕上下催两层王布置优，且杆均为吴上下纱重叠敲小净帽距隧赛道，TBM过站融时采柏用弧呈底步哲进的子方式股通过扒中板纠，难挂度和边风险怨均比观较大宾。TBM过大湿龙山亚、冉惨家坝搂站示路意

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