CN110905538A - 不良地质段tbm通过施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不良地质段TBM通过施工方法,包括如下步骤:(1)掘进参数出现异常暂停掘进;(2)超前地质预报及排水;(3)对掌子面前方及刀盘径向围岩进行预加固;(4)刀盘清理、确定掘进长度恢复掘进;(5)盾尾初级支护;(6)循环加固、掘进。本发明不良地质段TBM通过施工方法采用主动停机对掌子面前方及刀盘径向围岩进行预加固,降低了TBM卡机概率,而且保证了支护质量和避免因围岩受力差导致撑靴下陷。可以实现短时间的快速改良地层,避免掌子面持续坍塌,对于小范围的不良地质具有处理速度快,防止长时间停机地质恶化引起的二次坍塌,工期效果好,并且相对于卡机后几百甚至上千万的脱困处理费用,采用本办法成本得到大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及隧道TBM技术施工领域,尤其是涉及一种不良地质段TBM通过施工方法。
背景技术
目前,在大长隧道施工过程中,为了高效、环保和安全的考虑,广泛采用TBM挖掘。但是,掘进施工经常会遇到节理裂隙发育、岩体破碎、自稳能力差和发育地下水不良地质段,由于围岩易破碎松散、遇水软化蚀变、胶结和稳定性差导致TBM掘进中出现掘进参数出异常,推力急速降低、扭矩大幅度增大,皮带机压力增大、刀孔堵塞和推进速度异常缓慢现象,当出现此种现象时,如果不及时处理,有可能造成大规模坍塌、持续超量出渣、TBM刀盘和护盾被卡等情况。TBM卡机事故发生后,有可能需要采取盾尾导洞对刀盘脱困、人工钻爆绕洞处理等施工进行脱困,一系列的TBM脱困施工不仅导致隧道施工工作量增大,而且卡机事故的处理时间一般需要2-5个月,甚至长大1年,相对于隧道掘进正常施工而言,严重影响整个隧道施工的工期。甚至一些TBM卡机事故发生后,有TBM脱困失败被迫放弃TBM进行改线处理,造成了极大的损失。
TBM在不良地质段掘进过程中,一旦出现掘进参数出异常,推力急速降低、扭矩大幅度增大,皮带机压力增大、刀孔堵塞和推进速度异常缓慢现象,作业人员一般通过加强施工组织、降低刀盘转速、加大推力,采用缓慢连续的施工方式试图通过,直至刀盘或护盾被卡不能通过再采用人工掏护盾或钻爆绕洞处理。
鉴于上述情况,为了防止出现TBM刀盘和护盾被卡的严重施工状况,需要采取措施防止卡盘或护盾被卡,使得TBM顺利通过不良地质段 。
发明内容
为了更好解决上述现有技术中所存在的问题,本发明提供一种不良地质段TBM快速通过施工方法。
为了实现上述发明目的,本发明的技术方案是:
一种不良地质段TBM快速通过施工方法,步骤如下:
(1)掘进参数出现异常暂停掘进:当发现掘进参数出现推力降低、扭矩增大或皮带机压力增大的情况,立即暂停掘进,查看掌子面及渣体情况;
(2)超前地质预报及排水:根据地质情况设置在护盾后方拱底打设超前地质探孔及泄水孔,对掌子面不良地质情况、范围及性质进行探测,同时对掌子面前面围岩出水的积水进行引排;
(3)对掌子面前方及刀盘径向围岩进行预加固:
A 刀盘内注浆预加固:通过刀孔、刮渣孔对掌子面及刀盘径向围岩进行注浆加固;
B盾尾管棚注浆预加固:在盾尾施作超前管棚对掌子面前方进行注浆加固;
(4)刀盘清理、确定掘进长度恢复掘进:在围岩加固完成后试转刀盘,若刀盘无法转动时,对刀盘周边渣体进行清理至刀盘恢复正常转动,根据掌子面围岩情况确定掘进长度,恢复掘进;
(5)盾尾初级支护:按照V级围岩支护参数对盾尾出露围岩及时进行支护,拱部采用型钢连接,围岩破碎处钢筋排满铺并应急喷浆封闭,完成后对松散破碎处径向施作小导管注水泥浆加固,左、右侧撑靴部位破碎处进行模筑混凝土;
(6)循环加固、掘进:当不良地质段较长无法一次加固到位时,当加固段掘进完成后暂停掘进,重复步骤(3)-(5)直至不良地质段掘进通过。
所述步骤(2)中超前地质探孔在护盾后方拱底左、右侧各打设一个,深度为30-40m、偏角10-15°,所述地质探孔兼做泄水孔。
所述步骤(3)中刀盘内注浆预加固为:根据步骤(2)中所预测的掌子面软弱围岩集中分布情况,采用钻机通过通过刀孔、刮渣孔将注浆管钻至软弱围岩松散体内2~5m,然后进行化学灌浆加固。
所述注浆管包括套接在一起的多节玻璃纤维管,单节玻璃纤维管的长度为0.8-1.2m,所述化学灌浆加固根据掌子面中是否有地下水分情况进行,若掌子面有地下水采用堵水型进行加固,反之则用加固型化灌材料。
所述步骤(3)中的超前管棚采用跳序的方法进行打设,先打单数序号孔位,再打双数序号孔位,布设范围为隧道拱部90°-180°,超前管棚长度25m,所述超前管棚中管与管环向间距为30-45cm。
所述超前管棚的棚管上布设有孔径为6-8mm的溢浆孔,所述溢浆孔排距为40-60cm、呈梅花型布置。
所述步骤(3)中的超前管棚注浆材料为聚氨酯类化学浆液以防止受浆液影响导致刀盘固结报废,注浆终压为:1.5~3Mpa。
所述步骤(4)中的恢复掘进后,在掘进过程中每循环进入刀盘观察掌子面情况,若掌子面出现垮塌或注浆加固不到位重新停机对软弱围岩松散处打设注浆管补注浆。
所述步骤(4)中的恢复掘进后的刀盘转速小于3r/min,刀盘最大扭矩小于等于4500kNm,皮带机液压系统压力平均值小于等于130bar。
如权利要求1所述的不良地质段TBM通过施工方法,其特征在于:所述步骤(5)的盾尾初级支护中的拱架安装距离盾尾的距离为30-50cm。
有益效果:
1、本发明不良地质段TBM通过施工方法采用主动停机对掌子面前方及刀盘径向围岩进行预加固,降低了TBM卡机概率。
2、本发明不良地质段TBM通过施工方法通过主动停机预加固处理,在改善地层后缓慢掘进通过,同时通过预处理、出露围岩的加强支护,出露围岩的径向注浆加固综合处理手段,不仅降低了卡机概率,而且保证了支护质量和避免因围岩受力差导致撑靴下陷。
3、本发明不良地质段TBM通过施工方法注浆预加固处理和盾尾管棚预加固处理,可以实现短时间的快速改良地层,避免掌子面持续坍塌,对于小范围的不良地质具有处理速度快,防止长时间停机地质恶化引起的二次坍塌。
4、本发明不良地质段TBM通过施工方法中对掌子面注浆不仅起到了一个初步加固防止掌子面的持续坍塌,同时可达到改良地层的目的,盾尾循环管棚可以实现掌子面的超前管棚棚护及注浆加固改良地层的目的,在棚护和改良地层后可以保证TBM掘进过程中避免拱部的持续坍塌引起超量出渣或掘进受阻。
5、本发明不良地质段TBM通过施工方法为不良地质段快速通过的综合手段,其结合参数控制来避免卡机及超量出渣情况,围岩破碎处钢筋排满铺并应急喷浆封闭防止围岩的持续坍塌,完成后对松散破碎处径向施作小导管注水泥浆加固增强初级支护体系的支撑能力防止围岩的进一步坍塌。
6、本发明不良地质段TBM通过施工方法中一系列手段的组合使用相对于现有常规技术的单项处理缩短了TBM通过不良地质段的时间,工期效果好,并且相对于卡机后几百甚至上千万的脱困处理费用,采用本办法成本得到大大降低。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述。
实施例1
本实施例以不良地质段TBM通过施工方法在大理至瑞丽铁路保山至瑞丽高黎贡山隧道出口平导TBM掘进施工段的具体应用为例,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
大理至瑞丽铁路位于云南省西部地区,线路全长330.103km,其中保山至瑞丽段长196.443km。新建大理至瑞丽铁路保山至瑞丽段站前工程DRBRTJ-2标位于云南省龙陵县,标段施工起讫里程为D1K198+193~D1K227+500,全长29.307正线公里,主要施工范围:Ⅰ线28647m、平导28998m及增建Ⅱ线扩挖33501.865m。全隧均位于直线上,隧道内线路纵坡为人字坡,最大线路坡度为23.5‰,隧道最大埋深为1155m。全隧采用“贯通平导+1座斜井+2座竖井”的辅助坑道设置方案。标段工程造价36.28亿元。Ⅰ线合同工期为2015年12月1日至2022年5月31日,工期78个月;增建Ⅱ线竣工日期为2025年11月30日,工期120个月。
由我单位承建的高黎贡山隧道出口段施工起讫里程D1K213+580~D1K227+500,全长13.92正线公里,设计变更后施工范围:平导工程11518m(其中TBM施工10623m,钻爆法施工895m);I线正洞工程13260m(其中TBM施工12546m,钻爆法施工714m);Ⅱ线扩挖工程6414m;Ⅰ、Ⅱ线相应段落的道床工程以及洞外龙陵车站涵洞、站场路基及附属工程等。
高黎贡山隧道出口施工段主要地层岩性为燕山期花岗岩(8810m)、中泥盆系回贤组白云岩(290m)、断层角砾(90m)、物探Ⅴ级异常带(840m)、志留系中上统灰岩、白云岩夹石英砂岩(460m)。TBM掘进段Ⅱ级围岩2040m,占比16.9%;Ⅲ级围岩5230m,占比43.3%;Ⅳ级围岩3580m,占比29.7%;Ⅴ级围岩1220m,占比10.1%。花岗岩地段石英含量35~60%,岩体单轴饱和抗压强度4.6~65.2MPa。主要发育广林坡断层(50m)、老董坡断层(50m)、塘房断层(50m)、傈粟田断裂(50m)等4条断层和两段蚀变岩带(347m)。预测软岩大变形段落总长410m,轻微岩爆段落180m。
TBM掘进段地下水以基岩裂隙水为主,全隧预测最大涌水量约41500m³/d。
下面以该隧道工程高黎贡山隧道出口平导TBM掘进至里程PDZK221+805.569时的隧道施工为例详细说明不良地质段TBM通过施工方法,具体包括如下步骤:
(1)掘进参数出现异常暂停掘进:密切关注掘进参数,当发现掘进参数出现推力降低、扭矩增大或皮带机压力增大的情况,立即暂停掘进,查看掌子面及渣体情况。
平导TBM掘进至PDZK221+805.569处时,掘进参数出现异常,推力急速降低、扭矩大幅度增大,皮带机压力增大,同时伴有超量出渣情况;TBM停机、刀盘、皮带等系统处于制动关停状,工作人员查看掌子面发现所有刀孔均为泥沙状松散渣体,刀孔均被堵塞,右侧岩体强风化,质软手捏可碎岩体遇水易泥化。地下水发育局部线状、小股状出水,总体水量约20m³/h,刀盘转动过程中泥渣不断自入口处流至隧底。
(2)超前地质预报及排水:根据地质情况设置在护盾后方拱底打设超前地质探孔及泄水孔,对掌子面不良地质情况、范围及性质进行探测,同时对掌子面前面围岩出水的积水进行引排。
目前掌子面里程PDZK221+805.569,该段设计围岩级别为Ⅳ级,支护类型为Ⅳa,燕山期花岗岩地层,单轴饱和抗压强度46Mpa,岩体完整程度为较破碎,处于中等富水区,埋深415m,距离f7断层角砾段97m。
掘进过程中出现(1)中所述的情况后,在护盾后方拱底打设超前地质探孔进行地质预报施作,施作长度120m,施作里程为PDZK221+876~PDZK221+756,揭示围岩岩性为燕山期花岗岩,掌子面中心及右侧拱部破碎垮塌,右侧中部垮塌刀盘前方形成深度约1.3m空腔(刀孔被渣体堵住前),停机时刀孔可见处均为泥状渣体刀孔被堵,右侧岩体强风化,质软手捏可碎岩体遇水易泥化,左侧围岩较完整。地下水发育局部线状、小股状出水,总体水量约20m³/h,刀盘转动过程中泥渣不断自入口处流至隧底。
工作人员进行施工准备工作,编织袋、铁锹、风镐、渣斗、注浆设备、注浆材料等辅助设备准备到位;施工机具、人员设备、物资材料准备齐全。
所述超前地质探孔在护盾后方拱底左、右侧各打设一个,深度为30-40m、偏角10°-15°护盾后方拱底左、右侧各打设一个,深度为35m、偏角12°,所述地质探孔兼做泄水孔用于排水,所述偏角要结合现场情况尽可能地小。
(3)对掌子面前方及刀盘径向围岩进行预加固:
A 刀盘内注浆预加固:通过刀孔、刮渣孔对掌子面前方及刀盘径向围岩进行注浆加固;
根据目前掌子面查看情况,软弱围岩主要集中于掌子面右侧及拱部,采用钻机通过通过刀孔、刮渣孔将注浆管钻至软弱围岩松散体内2~5m,然后进行化学灌浆加固。为防止受浆液影响导致刀盘固结报废,所述化学灌浆加固的浆液采用聚氨酯类化学浆液,分为堵水型浆液和加固型浆液。根据掌子面中是否有地下水分情况进行浆液的选择,地下水发育处采用堵水型浆液,其余部位采用加固型浆液。堵水型浆液和加固型浆液均分为A、B组份同体积桶装,现场无需要进行配制浆液,按体积比1:1直接使用即可。该浆液无需专用计量的储浆设备,以其包装桶作为储浆进料、计量桶即可。注浆泵采用气动注浆泵,自动实现1:1体积进料、混料和输出,注浆压力控制在1~3Mpa。
考虑TBM设备特殊性,刀盘前方不可安装铁管,由于刀盘内补作业空间狭窄,因此所述注浆管包括套接在一起的多节玻璃纤维管,单节玻璃纤维管的长度为1m套管连接。采用YT-28钻机将玻璃纤维管钻进至软弱围岩松散体内2~5m(根据钻孔情况确定)进行化学灌浆加固。
注浆过程是:①现场安装好气动注浆泵,灌浆前进行试运行,检查各管路是否正常;②分别把A料桶和B料桶的进料管置于各自的料桶内;③慢慢开启气动注浆泵进风控制阀,开始工作,此时A、B(1:1)两种液料分别在两个料桶中循环,尽量使A、B进料管中的气泡排净,检查进料系统和进料配比,确保整个系统正常;④系统正常后,停泵,安装灌浆变接头、连接可曲挠管、安装混合器、连接注浆管路,开始灌浆。通常情况下,开灌速度选择中低速,即灌浆泵活塞往复次数在60次/min左右,确认掌子面工作正常、无返浆现象时可适当提高灌浆速度,灌浆泵活塞往复次数可提高到80~100次/min,当灌浆压力升高和有返浆现象时,根据施工情况逐步降低灌浆速度,直到最后达到闭浆条件,停止灌浆;⑤灌浆过程中,注浆司机与掌子面注浆操作手间建立实时通讯对讲系统,注浆司机要随时向注浆操作手报告灌浆速度和灌浆压力,注浆操作手根据掌子面的灌浆情况决定提高还是降低灌浆速度;⑥灌浆过程中出现异常情况时及时停止施工,灌浆结束的标准是在低速灌浆情况下(活塞往复次数约30次/min),浆液从掌子面的裂隙和注浆管四周渗流返回时,停止灌浆(此时,灌浆压力通常会急剧上升,也有部分情况下灌浆压力无明显变化的情况),该灌注孔灌浆完成;⑦灌浆结束后(施工异常停止施工时),用A组份料冲洗混合器与出料口,约10秒左右;⑧用清质机油清洗气动注浆泵及其配件,检查清点附件数量及其功能。
灌浆结束标准,对灌浆效果的检查评价以定性评价为主,辅以定量评价。方法为:①掌子面出水已封堵或明显减少;②清理刀盘内和掌子面返浆的发泡浆液,检查返浆面积,利用风镐凿下固结体,判断固结情况;③在拱部钻检查孔,补灌浆,注浆压力逐步升高至设计终压并继续注浆并10min以上,进浆量小于初始进浆量(注浆压力0~0.5Mpa期间注浆量)的1/4;④根据累计钻孔灌浆量计算单孔延米灌浆量和当次灌浆平均延米灌浆量判断当次灌浆效果。
B盾尾管棚注浆预加固:在盾尾施作超前管棚对掌子面前方掘进范围围岩及周边围岩进行棚护及注浆加固;
a盾尾管棚打设
盾尾管棚采用跳序的方法进行打设,打设角度应尽量小,方向接近平行于隧道轴线方向,以保证管棚的棚护效果。先打单数序号孔位,再打双数序号孔位,布设范围为隧道拱部90°-180°,超前管棚长度15-40m,这个根据不良地质范围长度和管棚钻机能力,一般最长是40m。所述超前管棚中管与管环向间距为30-45cm。所述超前管棚的棚管上布设有孔径为6-8mm的溢浆孔,所述溢浆孔排距为40-60cm、呈梅花型布置。
本实施例中,使用φ76钢管做管棚,在尾盾施作超前管棚对掌子面前方围岩预加固,管棚采用潜孔钻机打设,钻孔打设完成后退出钻杆,观察是否成孔具备安装φ76管棚钢管条件,若无法施作φ76管棚钢管则使用钻机钻杆充当超前管棚的钢管,由于不良地质段往往因围岩破碎,在钻机钻孔完成并退钻后孔内塌孔,无法在原有钻孔内顶进管棚钢管,如围岩破碎严重,不能成孔,则在钻孔后直接将钻杆留在孔内当做管棚。
本实施例中管棚长度25m(钻孔深度小于15m时以进入基岩3m为准),以钻机可施作最小外插角打设,通过护盾尾部按照环向间距40cm(也根据钻孔情况适当调整间距,围岩破碎程度较高时缩小间距至30cm)斜向前方打设管棚,打设范围为拱部120°,每环管棚共14根。φ76管棚棚管分节长度为1.5m,管节间采用套丝连接接长,相邻管棚钢管接口位置错开且管棚尾端设置8m止浆段,管棚溢浆孔为排距50cm、梅花型布置、孔径8mm。围岩较差不能成孔或成孔弯曲φ76管棚,钢管无法顶入时,采用钻机钻杆代替超前管棚钢管,使用钻杆管棚时同φ76管棚棚管一样进行溢浆孔设置。超前管棚时采用跳序的方法进行打设,先打单数序号孔位,再打双数序号孔位。
b注浆加固
由于地质环境、TBM施工的特殊性,超前管棚注浆材料选择聚氨酯类化学浆液。注浆结束标准采用定压定量相结合标准进行判定,定压标准:根据地质条件,注浆终压为:1.5~3Mpa,(可根据现场注浆情况调整)单孔注浆压力达到3Mpa可结束该孔;定量标准:根据地层孔隙率,地质情况及地层吸浆情况确定,具体注浆量根据现场注浆效果实际情况而定。根据现场注浆效果适当调整管棚间距保证围岩注浆加固效果。
(4)刀盘清理、确定掘进长度恢复掘进:在围岩加固完成后试转刀盘,若刀盘无法转动时,对刀盘周边渣体进行清理至刀盘恢复正常转动,根据掌子面围岩情况确定掘进长度,恢复掘进。也就是根据管棚及泄水孔打设探测前方不良地质范围选择掘进长度,如不良地质范围较小,在一循环管棚长度施做范围内(一循环管棚长度约25m),则继续掘进,如不良地质范围超过一循环管棚长度,则预留5m管棚支护长度搭接,打设下循环管棚后再掘进。
本实施例中,管棚长度一般为25m长,按每打设25m掘进15m的模式确定掘进长度,如围岩变好正常掘进,如围岩还比较差,继续按照打设25m掘进15m的模式施工。
在掘进过程中每循环进入刀盘观察掌子面情况,若掌子面出现垮塌或注浆加固不到位重新停机对软弱围岩松散处打设注浆管补注浆。
恢复掘进后的刀盘转速小于3r/min,刀盘最大扭矩小于等于4500kNm,皮带机液压系统压力平均值小于等于130bar。掘进过程中时刻观察1号皮带压力及渣量情况,皮带机液压系统压力平均值不能大于130bar(如果高于130bar,必须停止推进原地转刀盘或向后退刀盘,降低1#皮带机压力),过程中控制出渣量。推进时注意观察主电机电流,将电流控制在250A以内。刀盘最大扭矩不能超过4500kNm。掘进完成停机前扭矩应小于2000kNm。
(5)盾尾初级支护:按照V级围岩支护参数对盾尾出露围岩及时进行支护,支护可根据围岩状况增大钢架型号或加密钢架,拱部采用型钢连接,围岩破碎处钢筋排满铺并应急喷浆封闭,完成后对松散破碎处径向施作小导管注水泥浆加固,左、右侧撑靴部位破碎处进行模筑混凝土,以增强撑靴部位受力效果,确保撑靴的安全通过。
为保证撑靴安全通过,需要撑靴部位围岩具有一定承载力,在撑靴部位围岩松散、存在空腔时进行立模浇筑C25细石混凝土以提高撑靴部位承载力。撑靴部位在已支护型钢钢架上绑扎模板(木模),模板架立时需绑扎牢固,缝隙堵塞严密,防止漏浆,浇筑混凝土时应分层架立模板分层浇筑,分层浇筑时上层需在下层初凝前完成。
拱部揭露围岩存在空腔或松散堆积体时,进行预埋注浆管并及时喷浆封闭,封闭完成后进行注水泥浆加固。
盾尾初级支护中的拱架安装距离盾尾的距离为30-50cm。
(6)循环加固、掘进:当不良地质段较长无法一次加固到位时,当加固段掘进完成后暂停掘进,重复步骤(3)-(5)直至不良地质段掘进通过。
本实施例中,管棚长度一般为25m长,按每打设25m掘进15m的模式确定掘进长度,如围岩变好正常掘进,如围岩还比较差,继续按照打设25m掘进15m的模式施工。
大理至瑞丽铁路位于云南省西部地区,由我单位承建的高黎贡山隧道出口段施工起讫里程D1K213+580~D1K227+500,高黎贡山隧道出口正洞、平导两台TBM在掘进施工中所遭遇的15段不良地质,掘进过程中掌子面围岩强风化、自稳能力差刀盘转动情况下垮塌无法自稳,刀盘扭矩大TBM向前推进困难。结合地质情况,及时停机采取不良地质段TBM通过施工方法对前方地质预加固处理,同时掘进过程对盾尾加强支护、应急喷砼封闭、盾尾撑靴位置模筑混凝土、周边松散围岩径向注浆固结处理后,TBM顺利通过15段不良地质,未出现卡机事件。相比不良地质段出现卡机动辄半年脱困处理,采用本发明不良地质段TBM通过施工方法通过不良地质的时间平均为15d,工期效益明显;相对于卡机后几百甚至上千万的脱困处理费用,采用本办法成本得到大大降低。
Claims (10)
1.一种不良地质段TBM通过施工方法,其特征在于步骤如下:
(1)掘进参数出现异常暂停掘进:当发现掘进参数出现推力降低、扭矩增大或皮带机压力增大的情况,立即暂停掘进;
(2)超前地质预报及排水:在护盾后方拱底打设超前地质探孔及泄水孔,对掌子面不良地质情况、范围及性质进行探测,同时对掌子面前面围岩出水的积水进行引排;
(3)对掌子面前方及刀盘径向围岩进行预加固:
A 刀盘内注浆预加固:通过刀孔、刮渣孔对掌子面前方及刀盘径向围岩进行注浆加固;
B盾尾管棚注浆预加固:在盾尾施作超前管棚对掌子面前方进行注浆加固;
(4)刀盘清理、确定掘进长度恢复掘进:在围岩加固完成后试转刀盘,若刀盘无法转动时,对刀盘周边渣体进行清理至刀盘恢复正常转动,根据掌子面围岩情况确定掘进长度,恢复掘进;
(5)盾尾初级支护:按照V级围岩支护参数对盾尾出露围岩及时进行支护,拱部采用型钢连接,围岩破碎处钢筋排满铺并应急喷浆封闭,完成后对松散破碎处径向施作小导管注水泥浆加固,左、右侧撑靴部位破碎处进行模筑混凝土;
(6)循环加固、掘进:当不良地质段较长无法一次加固到位时,当加固段掘进完成后暂停掘进,重复步骤(3)-(5)直至不良地质段掘进通过。
2.如权利要求1所述的不良地质段TBM快速通过施工方法,其特征在于:所述步骤(2)中超前地质探孔在护盾后方拱底左、右侧各打设一个,深度为30-40m、偏角10-15°,所述地质探孔兼做泄水孔。
3.如权利要求1所述的不良地质段TBM通过施工方法,其特征在于:所述步骤(3)中刀盘内注浆预加固为:根据步骤(2)中所预测的掌子面软弱围岩集中分布情况,采用钻机通过通过刀孔、刮渣孔将注浆管钻至软弱围岩松散体内2~5m,然后进行化学灌浆加固。
4.如权利要求3所述的不良地质段TBM通过施工方法,其特征在于:所述注浆管包括套接在一起的多节玻璃纤维管,单节玻璃纤维管的长度为0.8-1.2m。
5.如权利要求1所述的不良地质段TBM通过施工方法,其特征在于:所述步骤(3)中的超前管棚采用跳序的方法进行打设,先打单数序号孔位,再打双数序号孔位,布设范围为隧道拱部90°-180°,超前管棚长度25m,所述超前管棚中管与管环向间距为30-45cm。
6.如权利要求5所述的不良地质段TBM通过施工方法,其特征在于:所述超前管棚的棚管上布设有孔径为6-8mm的溢浆孔,所述溢浆孔排距为40-60cm、呈梅花型布置。
7.如权利要求1所述的不良地质段TBM通过施工方法,其特征在于:所述步骤(3)中的超前管棚注浆材料为聚氨酯类化学浆液,注浆终压为:1.5~3Mpa。
8.如权利要求1所述的不良地质段TBM通过施工方法,其特征在于:所述步骤(4)中的恢复掘进后,在掘进过程中每循环进入刀盘观察掌子面情况,若掌子面出现垮塌或注浆加固不到位重新停机对软弱围岩松散处打设注浆管补注浆。
9.如权利要求1所述的不良地质段TBM通过施工方法,其特征在于:所述步骤(4)中的恢复掘进后的刀盘转速小于3r/min,刀盘最大扭矩小于等于4500kNm,皮带机液压系统压力平均值小于等于130bar。
10.如权利要求1所述的不良地质段TBM通过施工方法,其特征在于:所述步骤(5)的盾尾初级支护中的拱架安装距离盾尾的距离为30-50cm。
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