《EPB-TBM 双模式掘进机施工模式转换技术规范》编制说明

《EPB-TBM双模式掘进机施工模式转换

技术规范》编制说明

二〇二四年三月

一、规范编制的前期研究和工作

《EPB-TBM双模式掘进机施工模式转换技术规范》编制的本课题科学

技术领域属于隧道地下工程，所依托的工程项目为新建铁路珠三角城际轨

道交通广佛环线广州南至白云机场段东环隧道大源站～太和站区间盾构

隧道工程。隧道直径8800mm(内径8000mm)、隧道埋深12～158m不等，隧

道两端分别为2535m、1397m的复合地层、中间为2212m全断面硬岩段，

且为独头掘进，设备选型极为复杂。隧道在复杂地质环境中建设，将面临

大埋深、地下水丰富且水压、长距离穿越岩层施工、穿越多条断层破碎带

等诸多挑战。

珠三角城际广佛环线2标施工单位、设计单位及盾构制造商充分沟通

后提出“单护盾EPB+TBM双模盾构施工及模式转换施工”，经多方论证后，

国内外首次使用的大直径单护盾EPB+TBM在线式双模盾构机掘进施工及模

式转换施工，在大源站～太和站区间盾构隧道施工中成功应用，也得到了

相关工作者及专家的广泛认可，解决了广佛环线6144m长大隧道且无中间

井布设空间的困扰，丰富了国内现有双模盾构施工技术，为地下隧道工程

施工后续城际铁路隧道工程及国内类似工程提供重要参考，具有很强的实

用性和推广应用价值，社会效益显著。

然而双模盾构施工可行性、双模间转换可行性均已成功验证，却无相

关技术标准指导，势必会对今后类似工程的招投标及施工造成无据可依的

尴尬局面。

项目拟借助现场施工过程遇到相关问题及处置方式、已结题且鉴定的

“中国铁建股份有限公司C类科技研究课题(17-C17)、中铁十九局集团重

大类(18-Z02)科研课题《大埋深高磨蚀性岩层城际铁路盾构隧道综合修建

技术》”相关成果为依托。该课题已授权项专利41项，获部级工法2项，

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发表科技论文18篇，《单护盾EPB+TBM双模盾构机模式转换施工技术》

于2021年6月24日经中国铁建股份公司评定为：达到国际领先水平。

二、本规范编制的必要性、目的和意义

（一）必要性

近年来，伴随着国内经济水平的飞速发展和隧道工程施工工艺技术的

进步，我国已经成为当今世界上隧道及地下工程规模最大、数量最多、地

质条件和结构形式最复杂、修建技术发展速度最快的国家。其中，盾构法

作为现代隧道及地下工程项目建设的重要施工方法，因其机械化程度高、

施工安全风险低、掘进速度快、施工环境影响小、复杂地质条件适应性强

等优点而被广泛的应用于城市轨道交通工程、公路工程、铁路工程、城市

综合管廊隧道等工程领域中，盾构隧道工程建设的规模逐渐扩大。随着盾

构施工技术的不断发展，盾构机的种类也越来越丰富，盾构机上采用的新

技术、新工艺越来越多，其所能适应的地质条件也越来越复杂。

编制本标准将为行业开展类似工程项目提供有力的技术支持，推进双

模(EPB+TBM)盾构市场的品牌效应及市场影响力，进一步推进双模

(EPB+TBM)盾构这一发展驱动持续向快向好发展提供重要保障。

（二）编制的目的和意义

对大埋深长距离复杂岩层盾构隧道综合修建技术进行研究，结合已完

成的项目成功应用的总结，编制《EPB-TBM双模式掘进机施工模式转换技

术规范》，为后续同类型的建设项目提供依据。

本规范出版后，将是国内首次编制《EPB-TBM双模式掘进机施工模式

转换技术规范》，填补国内EPB-TBM双模式掘进机施工技术规范空白，具

有实现EPB-TBM双模式掘进机施工技术的统一标准化的意义和作用。

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三、标准起草单位

起草单位：中铁十九局集团有限公司、中铁十九局集团轨道交通工程

有限公司、中铁十九局集团第一工程有限公司。

协作单位：xxxx。

主要技术人员：周烨、马文帅、余情园、刘国强、XXX。

四、标准编制原则及依据

根据【2023】中科促标字第1239号，确定《EPB-TBM双模式掘进机施

工模式转换技术规范》团体标准进行立项，项目计划编号为CI2023544。

按照GB/T1.1－2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构

和起草规则》要求进行编写。

参照相关法律、法规和规定，在编制过程中着重考虑了科学性、适用

性和可操作性。

五、主要起草过程

1、准备阶段

2023年11月，标准项目完成立项，并召开工作组启动会议，标准工

作组提交工作计划及人员组成等方案。

2、调研阶段

2023年12月，进入调研阶段，标准编制组前期以资料调研方式，收

集相关标准、项目文档进行大纲设计。

3、起草阶段

2024年1月，标准编制组以标准大纲草案为基础，通过各种渠道对相

关单位进行调研，分析讨论、资料整理、汇总；

2024年2月，标准编制组经过多次研究和讨论，充分听取并研究各单

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位的意见及资料，形成了草案稿。

4、草案稿研讨阶段

2024年3月，召开了标准草案稿的工作组研讨会。

5、征求意见阶段

2024年5月，标准编制组完成《EPB-TBM双模式掘进机施工模式转

换技术规范》征求意见稿、编制说明和意见汇总处理表，由中国国际科

技促进会提交全国标准信息平台。

6、审查阶段

于2024年6月，召开《EPB-TBM双模式掘进机施工模式转换技术规范》

标准送审稿审查会,提出专业意见及建议。

7、报批

于2024年7月，根据审查会意见对标准进行修改完善，汇总标准

制定过程各项材料，形成标准报批稿并报送中国国际科技促进会，由中

国国际科技促进会提交全国标准信息平台进行发布。

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六、本规范的预期技术特点和适用范围

（一）预期技术特点

（1）对EPB-TBM双模式掘进机施工模式转换，从工作准备、转换、

调试验收以及安全技术等进行规范化施工，以达到高效、安全施工的目的。

本规范操作简单、转换高效、安全可行，其编制将为行业内双模盾构施工

项目奠定基础，并且此技术标准的制订将弥补双模盾构施工及模式间转换

技术标准空白，有助于推进双模盾构施工及模式间转换技术标准化，完善

中国铁建盾构市场业务标准体系，增强中国铁建在创新型领域的技术竞争

力。

（二）适用范围（精炼）

本规范适用于大埋深、长距离硬质岩、极端上软下硬复合地质中及穿

越重要建(构)筑物的施工环境下。EPB-TBM双模式掘进机可广泛应用于城际

铁路隧道、地铁隧道等轨道交通工程，城市深排/引水隧道、城市地下快

速路、城市地下综合管廊、煤矿井巷、电站隧道等领域，同时本规范模式

转换技术也是同时应用。

七、与有关法律法规和强制性标准的关系

遵守和符合相关法律法规和强制性标准要求。规范性引用文件包括：

GB-50007《混凝土结构设计规范》

GB-12523《建筑施工场界环境噪声排放标准》

GB-50108《地下工程防水技术规范)

GB-50218《工程岩体分级标准》

GB-50108《地下工程防水技术规范》

JTG-073.1《公路水泥混凝土路面养护技术规范》

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GB-50157《地铁设计规范》

GB-50223《建筑工程抗震设防分类标准》

JTG-3370.1《公路隧道设计规范第一册土建工程》

SL-279《水工隧洞设计规范》

TB-10002《铁路桥涵设计规范》

TB-10003《铁路隧道设计规范》

TB-10027《铁路工程不良地质勘察规范》

GB/T-51438《盾构隧道工程设计标准》

GB-50487《水利水电工程地质勘察规范》

DL/T-5099《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》

TB-10753-2018《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》

SL-677《水工混凝土施工规范》

GB-50446-2017《盾构法隧道施工及验收规范》

（铁建设[2007]106号）《铁路隧道全断面岩石掘进机法技术指南》

GB-35020《全断面隧道掘进机单护盾-土压平衡双模式盾构机》

QB/SZMC-10301-2019《全断面隧道掘进机选型标准》

GB9448-1999《焊接与切割安全》

GB/T-5972《起重机用钢丝绳保养、维护、检验、报废》

GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》

八、重大分歧意见的处理依据和结果

本标准在编写过程中无重大意见分歧。

九、采标情况

本次标准编制未采用国际标准或国外先进标准。

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十、后续贯彻措施

建议尽快颁布《EPB-TBM双模式掘进机施工模式转换技术规范》，作

为推荐性团体标准，以指导、EPB-TBM双模式掘进机施工。

该标准经批准、发布实施后，积极开展标准宣贯会，在有关单位积极

推广贯彻实施。在标准的起草过程中，虽然工作小组进行了大量调研及试

验验证工作，尽可能使标准科学合理，但由于工作的局限性，难免存在不

足之处。为提高标准质量，各单位在执行本标准的过程中，应注意积累资

料，总结经验，如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料及时反

馈给我们，以供今后修订时参考。

十一、预期效应和效益

（一）目标用户及规模

本规范拟将在铁路、公路和城市轨道交通隧道采用EPB-TBM双模式掘

进机的建设项目推广使用。

（二）经济效益及社会效益

本规范土压平衡(EPB)和TBM两种功能模式可同时共存可切换，多项

均节省投资，其中以下几点较为突出：

（1）EPB-TBM双模式掘进机较常规单一模式两台盾构分批次始发，减

少二次始发用始发井(砼结构)的投资，一般里程方向20m长、30m宽、25m

深的始发井造价在2100万左右；

（3）在线式EPB-TBM双模式掘进机(7天完成转换)较常规离线式

EPB-TBM双模式掘进机（30天完成转换）高效，转换时间缩短70%(23天)，

盾构机停机一天的折旧及人工日常消耗费用达5万元。

（4）EPB-TBM双模式掘进机掘进TBM模式掘进硬岩较普通复合盾构

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(EPB)掘进硬岩功效提升70%，大大减少电能、盾尾油脂、主轴承密封脂、

齿轮油、工业液压油等油品的损耗投资。

经初步计算，成功应用的广佛环线城际铁路大太区间盾构隧道采用双

模单护盾EPB+TBM双模盾构机模式转换施工工法技术使单线隧道采用单护

盾-土压平衡双模盾构机相对于单一模式EPB盾构与TBM掘进机两台盾构

工筹的效益总体减少4000万元左右的投资，经济效益显