TBM在鐵路山嶺隧道施工中的應用

劉文充

（中鐵隧道集團三處有限公司， 廣東 深圳 518052）

0 引言

TBM是當前國際社會認可度較高的最先進的大型隧道施工設備，該設備在進行隧道開掘施工以及支護等作業時可以實現一次成洞，且圍巖擾動較小，但是超欠挖小給TBM施工質量控制帶來了較大的難度。

1 TBM概述

隧道工程TBM技術在施工領域已經占據了重要的地位，TBM生產商每天都會在不同的項目施工現場反饋不同的施工問題，這些現場施工遇到的實際問題給TBM改進起到了十分重要的作用。TBM是當今國際社會最先進的大型隧道施工設備，其具有較為重要的三組參數，如圖 1所示，第一組參數為隧道掘進的典型參數，該參數是TBM的設計基礎和設計依據，典型參數可以實現TBM的刀具設計以及驅動類型的設計。第二組參數對于隧道施工的所有施工人員，該施工模式顯得極為重要，這是由于噴混凝土、鋼拱架支護以及超前鉆探等技術在不斷革新和發展。第三種參數在內容上并不新穎，但是其又不可或缺，這些參數即為TBM的特點，對于TBM的適應性以及其是否易于改造等。

圖1 TBM法隧道施工現狀的三組參數

TBM的具體參數如圖2所示，比如行程長度、刀盤扭矩以及轉速等都在不斷發展，在一臺快速硬巖TBM中，已知挖掘直徑的前提下可以由其得到推進力的大小，由于馬達、齒輪以及液壓系統等當前已經取得了較大的進步，因此TBM整體關鍵性的總成件質量有所上升。

圖2 TBM的典型參數

2 TBM在鐵路山嶺隧道施工中的應用

2.1 TBM掘進前的施工控制

在TBM掘進前，承包人首先應該明確其設備型號及具體參數，后期派相關人員在生產車間對TBM進行實地考察，對其選型依據、制造以及實驗過程進行質量監管，同時承包方應該和監理人、發包方一起做好各階段的驗收工作，如果在驗收階段有任何一項不符合規定，則應該停止驗收。在施工現場應該對場地的整體規劃、布局以及后期發展做一個評估判斷，在初步確定相關技術資料后應確定TBM的組裝整體流程以及編制流程，在施工過程中對需要用到的各項資料應該進行分類并存檔備案，嚴格按照供應商提供的圖紙對物料進行清點，做到對各項工序了然于心，全面協調好各項工序，對可能發生的事件要提前做出預測。

2.2 TBM掘進施工的質量控制

TBM質量控制是為了保證質量達標而采取的技術作業，質量不達標意味著技術性能的打折，這樣會造成嚴重的質量問題，造成失效或者報廢的情況，會嚴重影響整個項目施工質量，至引起安全事故，TBM掘進施工主要包括開挖、支護、灌漿等工序，每一個工序環環相扣，前一道工序的施工進度直接影響到下一道工序是否按期完工，因為對施工過程中每道工序進行嚴格把控可有效保證隧道施工質量，對TBM掘進施工的質量控制主要包括對不良地段圍巖情況的判斷，在不良地段的圍巖中隧道的自穩性較差同時在施工時較容易發生圍巖失穩的情況，因此在施工進程中要提前做好地址勘探準備工作，再結合前期調研資料、歷史資料以及現場勘測情況可以初步判斷掘進前方的地質是否發生變化，同時可以配備相應的地質預報設備，在TBM上配備先進的導向指引系統可有效幫助測量人員進行數據精確導入，根據現場測量數據對其進行大數據分析可以檢查并定期進行維護。

2.3 TBM 掘進施工中支護的質量控制

在TBM施工過程中遇到不良的地質時應進行初期的支護工作，進行支護解決了TBM在隧道施工進程中的施工穩定性以及安全性。TBM的初期支護工作主要包括錨桿、鋼筋網以及混凝土噴射。在進行初期支護質量控制時應該注意幾個要點，速凝劑等添加劑的原材料需要經過嚴格檢驗后才能使用，在混凝土噴射前應該對噴射面進行檢查，在網噴混凝土施工時應該嚴格按照施工圖紙布設鋼筋網，鋼筋網的直徑以及間距均需滿足設計要求。

3 結語

TBM在鐵路山嶺隧道施工中具有高度自動化以及高效施工等優點，在施工過程中可根據具體實際施工情況隨時對現場進行相應調整，避免出現質量問題，在實際施工過程中只需要加強對各個環節的質量安全把控，提升整體施工隊伍的素質水平，才能保證隧道施工質量更上一層樓。