罗明军

(新疆伊犁河流域开发建设管理局，乌鲁木齐 830000)

文章编号：1006—2610(2015)03—0058—02

新疆大阪输水隧洞TBM滑行缓慢原因分析

罗明军

(新疆伊犁河流域开发建设管理局，乌鲁木齐 830000)

隧洞掘进机(TBM)组装完成后，一般均需要滑行一段距离后才能开始掘进施工。国内使用双护盾TBM施工的工程经验较少。文章通过对新疆大阪输水隧洞TBM滑行缓慢原因的分析，以期为国内同行及其他类似工程提供借鉴。

水工隧洞；TBM施工；滑行；原因分析

1 工程概述

新疆大阪输水隧洞为无压引水隧洞，长31.28 km，纵坡1/1 016，采用TBM法与钻爆法相结合的方案施工。隧洞进口段约5 000 m采用钻爆法施工，开挖后进行一次支护和现浇混凝土二次衬砌，衬砌后内径为6.0 m。隧洞中间段约24 261 m采用1台全新的双护盾TBM在通过滑行段后向上游掘进，六边形预制钢筋混凝土管片衬砌，管片宽1.6 m、厚28 cm，衬砌后内径为6.0 m，4片管片组成1环，管片与围岩之间的空隙用豆砾石充填并回填灌浆。隧洞出口段约2 019 m为TBM滑行段，钻爆法开挖后进行一次支护，支护后内径6.84 m，并在一次支护的底部预埋了TBM滑行轨道，TBM滑行通过时安装管片，管片与围岩之间的空隙平均约为14 cm。TBM在洞外组装，预计通过滑行段的时间为31 d，实际滑行93 d。

2 TBM滑行方案

2.1 与滑行相关的TBM参数

TBM参数见表1。

表1 与滑行相关的TBM参数表

2.2 滑行方案

(1) 由于18～30号台车与其他台车结构型式不同，以及组装场地的原因，TBM洞外组装时，将1～17号台车、31～37号台车布置在与TBM主机同一条主道上，将18～30号台车布置在与主道平行的副道上。1～17号台车之间连接完成并与TBM主机连接，31～37号台车之间连接完成，18～30号台车之间未连接，仅暂时存放在副道上。

为了保持小火车、管片车等运输车辆在台车上运行平稳，以及台车的平衡，在隧洞的出口位置，后配套的组装区内，分别在台车的双轨段和单轨段安装支撑轮的支撑块，见图1。

图1 后配套安装用支撑块图

(2) TBM滑行至隧洞出口位置，安装起始环管片。为向TBM提供足够的支撑力，将起始环管片与隧洞的空间用混凝土填充密实。

起始环管片安装完成后，TBM利用单护盾模式向前滑行，在与TBM连接的后配套尾部，用吊车、叉车等将钢轨、管片、豆砾石及其他材料装在机车上。TBM每滑行一环管片的长度，安装管片、喷射豆砾石。当TBM滑行一节轨道的长度时，安装延伸轨道。

(3) TBM在洞外滑行时，摆放如图1所示的双轨段支撑块。当TBM滑行距离大于4节后配套台车的长度后，把18～21号台车用吊车从副道挪移到主道上，将台车之间相连接，并安装风管、水管等。用同样的方法安装连接22～30号台车，然后将30号台车与31～37号台车连接。至此，一套完整的TBM组装完成，TBM进入正式滑行阶段。

3 TBM滑行缓慢原因分析

3.1 施工方案原因

从施工方案可以看出，在TBM进入滑行施工阶段，至少前250 m的滑行施工中，TBM设备组装还没有完成，或者说是在滑行的同时，穿插了设备组装的环节，而且施工材料的供应也受设备组装的现状约束，影响了滑行施工效率。

3.2 调试不完善原因

设备组装完成后，单机调试和各系统联机调试时间过短，为了赶进度，仓促步进滑行。步进滑行是TBM设备一个有载调试过程，这个过程要在设备空载调试完成后进行，不能缩短这个过程。实际施工过程中，空载调试的过程过短，这就给后期步进滑行的有载调试增加了难度和工作量，减缓了TBM滑行的速度。

3.3 操作不熟练原因

在TBM滑行过程中，安装管片是一个重要的环节，管片操作手安装管片的质量和熟练程度是关系到TBM滑行快慢的关键因素之一。设备厂家及施工单位要配备经验丰富的、熟练的管片安装操作手安装管片，这对提高滑行效率是非常重要的一个环节。

3.4 设备故障原因

设备调试的过程也是一个处理缺陷的过程，由于设备没有进行充分的空载调试，进洞后发现问题处理的难度要比在洞外增大。另外，设备备件储备不充足，也对缺陷的处理造成了比较大的影响。从统计看，设备故障和备件不足影响工期约10 d左右。

豆砾石回填系统布置在6号台车上，距离豆砾石回填工作区域60余m，管路布置太长，一旦堵管再疏通就很耽误时间；虽然配备了2台8 m3泵，却只配备了1套管路， 2台泵不能同时工作，影响了豆砾石的回填效率，这也是影响滑行的一个重要因素。

4 结 语

采用开敞式TBM或护盾式TBM，大多数工程在TBM组装后均需要有一定的滑行(或称步进)距离，合理的方案和充足的准备，是顺利滑行的基础。反之，欲速不达、不快反慢。特别是双护盾TBM有不同于其他型式TBM的特点，国内双护盾TBM使用经验较少，本文通过对新疆大阪隧洞TBM滑行缓慢多个方面原因的分析，力图为相似工程提供借鉴，希望给同行能给予帮助。

[1] 王梦恕.岩石隧道掘进机(TBM)施工及工程实例[M].北京：中国铁道出版社， 2004.

[2] 朱传平. EBZ260H型掘进机在隧道施工中的应用[J].西北水电，2011，(04)：43-47.

[3] 张照煌,李福田.全断面隧道掘进机施工技术[M].北京：中国水利水电出版社，2006.

Analysis on Causes of TBM Slow Sliding in Daban Water Transmission Tunnel

LUO Ming-jun

(Xinjiang Yili River Catchment Development and Construction Administration, Urumqi 830000,China)

After TBM is assembled, it generally slides certain distance before tunneling. In China, the engineering experience on TBM tunneling with two shields is insufficient. Through analysis on causes of TBM slow sliding in Daban water transmission tunnel, tips on TBM tunneling are provided to similar projects.

hydraulic tunnel; TBM construction; sliding; cause analysis

2015-06-01

罗明军(1967- )，男，湖南省湘乡市人，助理工程师，从事机械制造及其自动化应用工作.

TV554.2

A

10.3969/j.issn.1006-2610.2015.03.016