[发明专利]一种TBM平导洞身施工方法

权利要求书

1.一种TBM平导洞身施工方法，其特征在于，平导洞身施工包括平导车站段施工、平导TBM预备洞、出发洞和接收洞施工，以及平导TBM掘进段施工；所述平导车站段施工包括洞口浅埋段施工和Ⅳ级围岩锚喷衬砌段施工；所述洞口浅埋段施工采用三台阶法开挖，所述Ⅳ级围岩锚喷衬砌段施工采用两台阶法开挖；在所述平导TBM预备洞、出发洞和接收洞施工时采用钻爆法施工，在位于Ⅴ级围岩处采用三台阶法开挖，在位于Ⅲ和Ⅳ级围岩处采用全断面开挖法开挖；

所述平导TBM掘进段施工的方法包括以下步骤：

1）超前地质预报：运用TSP203、地质雷达、超前钻探、红外探水、地质素描的先进仪器和手段对施工掌子面前方30m范围内的地质情况进行综合超前地质探测和预报，提前预测松散、破碎带情况，利用地质素描法对断层的长度、高度、倾角及水量做出综合预测预报；

2）加强超前支护：采用超前管棚、超前注浆、径向注浆、加强支护措施加强掌子面防护；当遇易大变形地段施工时，采用超前小导管注浆支护方式超前加固围岩；当遇断层破碎地段时，采取注双液浆形式超前快速固结围岩破碎段；若变形较小时可采用加密加长径向锚杆，提高围岩自承能力，通过预注浆提高围岩稳定性，以控制塑性区的发展，还设置了小导管或中管棚加强超前支护，同时采用加密型钢架进行支护；

3）渗水引排：掌子面前方30m范围岩体为破碎带，探孔地下水成股状水涌出，水压≥0.5MPa时，判识围岩自稳能力较好，进行排水降压，之后采用支护方式进行加固围岩；判识围岩自稳能力差，介质在水作用下易流失，进行排水降压，之后采用注浆加固围岩；

4）初期支护：初期支护由挂钢筋网、喷射砼、锚杆单独或联合组成，Ⅲ、Ⅳ级围岩拱部120°范围内增加格栅钢架加强支护；Ⅴ级围岩地段拱墙增加格栅钢架加强支护；所述锚杆包括砂浆锚杆和中空锚杆，拱部采用注浆中空锚杆，其余边墙采用砂浆锚杆；

5）仰拱施作：包括仰拱开挖、初喷混凝土、安装仰拱钢拱架、终喷砼、防排水管安装、仰拱衬砌钢筋施工和仰拱回填；

6）铺轨、设备区域抽排水、平导TBM掘进，换步作业进行下次循环。

2.根据权利要求1所述的TBM平导洞身施工方法，其特征在于，所述三台阶法包括以下步骤：

1）测量放线，施作超前支护；

2）左侧导坑上台阶开挖，并施作初期支护及临时支护；左侧导坑下台阶开挖，并施作初期支护及临时支护，随时进行围岩监控测量；

3）右侧导坑上台阶开挖，并施作初期支护及临时支护；右侧导坑下台阶开挖，并施作初期支护及临时支护，随时进行围岩监控测量；

4）中部上台阶左右交错开挖，并施作初期支护；中部中台阶开挖，并施作初期支护及临时支护；中部下台阶开挖，并施作初期支护，随时进行围岩监控测量；

5）拆除靠近二次衬砌6-8m范围内底部两侧壁的临时支护，浇筑仰拱及仰拱填充砼；

6）拆除剩余的临时支护，施作二次衬砌。

3.根据权利要求1所述的TBM平导洞身施工方法，其特征在于，所述两台阶法包括以下步骤：

1）施工准备，超前地质预报；

2）爆破设计，测量放线；

3）上台阶钻眼，装药爆破，通风排烟；

4）初喷砼；

5）检查爆破效果，装碴运输，出现超挖时调整爆破参数，并重复步骤2）-4）；

6）上下台阶施作初期支护；

7）监控量测，不达标的进行加强支护；

8）下循环开挖。

4.根据权利要求3所述的TBM平导洞身施工方法，其特征在于，步骤3）中通风方式采用压入式通风，采用型号为SDF(B)-№11的风机匹配Φ1.6m的风管通过横通道向新增正洞掌子面送风。

5.根据权利要求2或3所述的TBM平导洞身施工方法，其特征在于，所述三台阶法和两台阶法中涉及到的台阶长度均为5-6m。

6.根据权利要求1所述的TBM平导洞身施工方法，其特征在于，步骤2）中的超前管棚分为超前大管棚和超前中管棚，均采用潜孔钻机成孔，注浆泵注浆；超前大管棚采用直径为φ108，厚度为6mm的热轧无缝钢管加工而成，且每根所述超前大管棚长35m；所述超前大管棚之间的环向间距为0.4m，外插角为3°。