日本熊谷组于2018年4月10日发布消息称，该公司与JIMT公司联合开发了一项山岭隧道完全机械化技术——“新KM21TM”。该工法可实现1台TBM在大埋深、大覆土、各种围岩条件下的完全机械化隧道施工，是一种保持以最优掘进结构和支护进行施工的新型工法。

1 开发背景

由于山岭隧道施工相当依赖人工作业，存在作业人员不足和易发生开挖面事故等潜在问题，因此对于机械化施工需求迫切。另一方面，盾构法作为完全机械化的工法，在超高水压、大埋深条件下，因盾构主体和管片的强度问题，适用范围有限。

2002年，熊谷组与三菱重工发布了KM21TM工法。该工法对原本需要较多人工作业的山岭隧道施工进行机械化，并通过超前预注浆减小大埋深下隧道所受的外力，对全周超挖刀盘背面进行挤压混凝土衬砌。

2 工法改良

在大埋深、高水压的地质条件下，为进一步节省人工、改善作业环境、提升安全性能和施工性能，熊谷组与JIMT公司对KM21TM技术进行改良，开发了“新KM21TM”。

特征1： 掘进方法。该工法可在进行地基改良和排水的同时进行掘进。此外，掘进断面采用了马蹄形断面，相比圆形断面利用率更高、更加合理。掘进时，根据地基强度可切换使用滚刀或贝壳刀。在硬岩区间可采用NATM施工，在地下水较多的软弱地基可转为使用密封式盾构施工。

特征2： 支护方法。在刀盘后方坑壁内，随着掘进进行喷射混凝土和钢支护作为初期支护结构。由于及时实现了初期支护，因此土体松动可控制在最小程度。之后根据测量结果确定是否打设锚杆和二次喷射混凝土。

特征3： 掘进反力。掘进反力由仰拱块和向喷射面扩张的支架提供。

与以往的KM21TM相比，新工法更接近山岭隧道工法(NATM)，掘进断面采用马蹄形，支护材料由昂贵的填充式混凝土改为廉价且性能较好(没有堵塞风险)的喷射混凝土，进一步改善了施工性能和经济性能，使工法更具实效性。

3 工法优势

1)通过喷射混凝土作业完全机械化，解决了作业人员不足和易产生开挖面事故的问题。

2)通过仅1道工序的完全机械化挖掘，可实现快速施工，提升施工性能。

3)根据地质条件切换掘进方式，并配合标准的前方勘探机构和辅助工法装置，可进行预先调查，提前采取对策，进一步提升安全性。

4)通过上述方式提升了施工性能，可减少施工成本。

4 开展计划

该工法是一项应对长距离、大埋深、大断面隧道的高效合理的施工方法，计划今后用于铁路隧道和公路隧道等，目前正在进行相应的研究，并积极提出技术方案，以期早日实用化。

目前，熊谷组与JIMT公司正在申请该工法的共有专利权。

(摘自 隧道网 https://www.tunnelling.cn/PNews/NewsDetail.aspx?newsId=27928 2018-04-16)