[发明专利]隧道施工中TBM脱困处理方法及施工结构

说明书

本发明公开了一种隧道施工中TBM脱困处理方法及施工结构，旨在解决TBM脱困处理方法难以施展机械化作业，施工效率低、作业环境较差的技术问题。本发明施工结构包括迂回导洞和钻爆法正洞，所述迂回导洞从受困TBM后方向开挖方向延伸，所述钻爆法正洞为迂回导洞施工绕过不良地质体后向正洞开挖形成。该施工结构通过在TBM后方设置迂回导洞，迂回导洞施工绕过不良地质体后向正洞开挖正洞不良地质体，避免作业机械通过TBM本体设备的困难，有利机械化作业，利于TBM快速通过大型不良地质体，同时迂回导洞和钻爆法正洞施工中设有初期支护及必要的超前支护，能提高施工安全性。

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种隧道施工中TBM脱困处理方法及施工结构。

背景技术

TBM是集掘进、出渣、导向、支护和通风防尘等多功能为一体的大型高效隧道施工机械，主要包括敞开式TBM、护盾式TBM；其中，敞开式TBM主要适应于硬岩，能利用自身支撑机构撑紧洞壁以承受向前推进的反作用力及反扭矩的全断面岩石掘进机。然而在盾构掘进施工进程中，往往会不可避免的遭遇到一些不良地质情况，进而造成TBM卡困。

目前，通常采用的TBM脱困处理方法主要有：在TBM的护盾后方超前支护法、TBM护盾上方小导洞法和TBM后方小导洞法；其中，护盾后方超前支护法施工难度较低，但超前支护外插角大（一般大于17°），在刀盘前方加固围岩位置距离刀盘开挖范围远，加固效果较差；TBM护盾上方小导洞法对于短距离不良地质处理效果较好，但对于长段落不良地质体施工效率较低；TBM后方小导洞法对于处理长段落不良地质体具有一定优势，但难以展开大型机械，作业环境较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道施工中TBM脱困处理方法及施工结构，以解决TBM脱困处理方法难以施展机械化作业，施工效率低、作业环境较差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种处理TBM脱困的隧道施工结构，包括迂回导洞和钻爆法正洞，所述迂回导洞从受困TBM后方向开挖方向延伸，所述钻爆法正洞为迂回导洞施工绕过不良地质体后向正洞开挖形成。

该施工结构通过在TBM后方设置迂回导洞，迂回导洞施工绕过不良地质体后向正洞开挖正洞不良地质体，避免作业机械通过TBM本体设备的困难，有利机械化作业，利于TBM快速通过大型不良地质体，同时迂回导洞和钻爆法正洞施工中设有初期支护及必要的超前支护，能提高施工安全性。

设计一种隧道施工中TBM脱困处理方法，包括如下步骤：

（1）在受困TBM后方施工迂回导洞，其行进方向为正洞侧前方，并对导洞进行初期支护；

（2）迂回导洞向前施工穿越不良地质体后继续向前施工一段距离；

（3）所述导洞迂回进入正洞，并向受困TBM刀盘方向施做正洞，完成钻爆法正洞施工；

（4）受困TBM前方正洞施工完成后，TBM步进通过所述正洞，然后开始掘进前方围岩。

在所述步骤（1）中，所述迂回导洞开口位置选择在TBM后方，开口前对该处及周边径向注浆加固，然后割除开口处受困TBM初期支护。通过选择该迂回导洞开口位置进行迂回导洞施工，可避免机械设备难以进入TBM范围的问题。

在所述步骤（1）中，所述迂回导洞初期支护为锚杆、钢筋网和喷混凝土，必要时沿迂回导洞方向间隔设置的若干个钢架，各钢架之间采用钢筋连接加固，必要时每间隔几处钢架后，向前施工超前支护。通过以上支护措施可确保对迂回导洞的支护效果，避免开挖后的导洞发生大面积垮塌。

在所述步骤（1）中，所述超前支护为朝迂回导洞开挖前方打设的小导管或管棚。

与现有技术相比，本发明的主要有益技术效果在于：