引洮供水工程9#洞TBM施工中常见问题的解决方法

郭兴忠

(中国水利水电第四工程局有限公司，西宁810007)

引洮供水工程9#洞TBM施工中常见问题的解决方法

郭兴忠

(中国水利水电第四工程局有限公司，西宁810007)

根据甘肃供水一期工程总干渠9#隧洞施工情况，对在TBM掘进施工过程中出现的掘进轴线与设计不相符、停机时机头后退、管片拼装环面不平整、管片接缝渗漏等一些常规问题，从产生的原因进行分析，对采用的应对方法及施工措施进行总结，最后提出了预防此类问题发生的施工措施。这些问题的及时解决，为保证TBM顺利施工、保证施工质量和工期计划奠定了基础，取得了较好的经济及社会效益，也可为今后类似工程的施工提供一些借鉴经验。

隧洞;TBM施工;常见问题;原因分析;解决措施

1 概述

甘肃引洮供水一期工程总干渠9#隧洞全长18 275 m，TBM开挖直径5.75 m，隧洞进口50 m、出口810 m和中部斜井前后920m采用钻爆法开挖，斜井主要做为隧洞TBM施工辅助洞;采用一台双护盾式全断面岩石隧洞掘进机(简称TBM)施工，TBM开挖洞段总长16.495 km。隧洞各施工类别洞段布置见图1。

图1 9#隧洞施工类别示意图

2 TBM施工中常见问题及解决方法

2.1 TBM进、出洞过程中轴线偏移

2.1.1 问题

TBM进、出洞过程中，基座发生变形，使掘进轴线偏离设计轴线。

2.1.2 原因分析

TBM基座的稳定性不够，或局部构件的强度不足;TBM姿态控制不好，TBM推进轴线与基座轴线产生较大夹角，致使TBM基座受力不均匀;对TBM基座的固定方式考虑不周，固定不牢靠。

2.1.3 处理方法

先停止推进，对已发生变形破坏的构件分析破坏原因，进行相应的加固。将TBM支撑加固牢靠，再调换被破坏构件;TBM基座的变形太过严重，TBM在其上又无法修复和加固时，只能采取措施使TBM脱离基座，创造工作条件后对基座作修复加固。

2.1.4 预防措施

TBM基座形成时，中心夹角轴线应与隧洞设计轴线方向一致，当洞口段隧洞设计轴线处于曲线状态时，可考虑TBM基座沿隧洞设计轴线的切线方向放置，切点必须取洞口内侧面处;基座结构的强度能克服出洞段穿越加固土体所产生的推力;合理控制姿态，尽量使TBM轴线与TBM基座中心夹角轴线保持一致;TBM基座的地面与始发处底板之间要垫实，保证接触面积满足要求。

2.2 TBM掘进过程中机头后退

2.2.1 问题

TBM停止推进，在拼装管片时，产生机头后退的现象，使开挖面压力下降，地面产生下沉变形。

2.2.2 原因分析

TBM千斤顶自锁性能不好，千斤顶回缩;千斤顶大腔的安全溢流阀压力设定过低，使千斤顶无法顶住TBM正面的压力;TBM拼装管片时千斤顶回缩的个数过多，并且没有控制好最小应有的防后退顶力。

2.2.3 处理方法

TBM发生后退，应及时采取预防措施防止后退情况的进一步加剧，如因TBM后退而无法拼装，可进行二次推进.

2.2.4 预防措施

加强千斤顶的维修保养工作，防止产生内泄漏;安全溢流阀的压力调定到规定值;拼装时不多缩千斤顶，管片拼装到位

及时伸出千斤顶到规定压力。

2.3 管片拼装施工

2.3.1 运输过程中管片损坏

2.3.1.1 问题

在管片垂直运输与水平运输过程中，将管片边角撞坏。

2.3.1.2 原因分析

行车调运管片时，管片由于晃动而碰撞行车支腿或其它物件，造成边角损坏;管片翻身时碰擦边角，引起损坏;管片堆放时垫木没有放置妥当;用高强布带起吊管片时，高强布带将管片的棱边勒坏;运输管片的叉车颠簸跳动，造成管片损坏;管片叠放在隧洞内时未垫方木，造成边角损坏;在管片吊放时，放下动作过大，使管片损坏;由于脱模时，脱模剂喷涂不均匀，管片脱模过程中造成边角损坏。

2.3.1.3 处理方法

对已碰撞损坏的管片及时进行修补，损坏较重的管片运回地面进行整修，更换新的管片。

2.3.1.4 预防措施

行车控制要平稳，防止过大的晃动;管片使用翻身架翻身，或用专用吊具翻身，保证管片翻身过程中的平稳;地面堆放管片时，上下两片管片之间要垫上方木;设计吊运管片的专用吊具，使高强布带在起吊管片的过程中不碰到管片的边角;采用运输管片的专用叉车，加设避振设施;叠放的管片之间垫好方木;工作面储存管片的地方放置方木将管片垫高，使存放的管片与隧洞不产生碰撞;管片浇筑前，均匀喷涂脱模剂，防止脱模时边角的损坏。

2.3.2 圆环管片环面不平整

2.3.2.1 问题

同一环管片在拼装完成后迎千斤顶一侧环面不在同一平面上，不同块之间有凹凸现象存在，给下一环的拼装带来影响。导致环向螺栓传进困难，并造成管片碎裂等问题。

2.3.2.2 原因分析

管片制作过程中误差尺寸的累积较大;管片拼装时前后两环缝隙之间夹有杂物;顶推千斤顶之间的顶力不均匀，使管片环缝间的止水条压缩量不一致;纠偏楔子的粘贴部位、厚度不符合要求;管片上的止水条粘贴不牢，拼装时翻到了止水槽外面，造成与上一环的环面不密实使该管片凸出;拼装完成后管片的环向、纵向螺栓没有及时拧紧及复紧。

2.3.2.3 处理方法

对于已形成环面不平的管片，在下一环及时加贴楔子纠正环面，使环面平整。

2.3.2.4 预防措施

拼装前检测前一环管片的环面情况，决定本环拼装纠偏量及纠偏措施;清除环面和盾尾内的各种杂物;控制千斤顶顶力均匀;提高纠偏楔子的粘贴质量;检查止水条的安装情况，保证止水条安装牢固可靠;TBM向前推进过程中，骑缝千斤顶应该及时开始，用于确保管片环面的平整度。

2.4 管片灌浆孔渗漏

2.4.1 问题

管片灌浆孔处渗漏，灌浆孔周围有水渍，灌浆孔周围混凝土有钙化斑点。

2.4.2 原因分析

灌浆孔的闷头未拧紧;灌浆孔的闷头螺纹与预埋落幕的间隙大。

2.4.3 处理方法

将闷头拧出，重新按要求拧紧;在灌浆孔内注入少量水泥浆堵漏，然后再用闷头闷住。

2.4.4 预防措施

要用扳手拧紧灌浆孔的闷头;在闷头的丝口上缠生胶带，以起到止水的作用。

2.5 TBM推进系统无法动作

2.5.1 问题

TBM推进系统可以建立压力但千斤顶不动作。

2.5.2 原因分析

换向阀不动作，使千斤顶无法伸缩;油温过高，连锁保护开关起作用而使千斤顶不能动作;刀盘未转动等连锁保护开关起作用使千斤顶不能动作;先导泵损坏，无法建立控制油压，无法对液压系统进行控制;管路内混入异物，堵塞油路，使液压油无法到达;滤油器堵塞。

2.5.3 处理方法

检查控制电路是否故障，换向电信号是否传到电磁阀，修复电路。如换向阀卡住，则更换换向阀;先排除别的故障，再检查推进系统的故障;修复或更换先导泵;判断杂物在管路内的位置并设法取出;更换滤油器。

2.5.4 预防措施

保持液压油的清洁，避免杂物混入油箱内，拆装压元件时保持系统的清洁;按操作方法正确使用;发现故障及时修理，不随便将TBM连锁开关短接，不强行启动TBM设备;按要求正确设定、调定好系统的压力。

3 结语

通过对总干渠9#隧洞工程TBM施工过程中出现的一些常规问题的成功解决，总结了施工经验，缩短了施工工期节约了成本，施工安全及质量可靠性得到了的有效保证，取得了良好的社会效益和经济效益，也可为以后类似条件下的超长隧洞施工提供了可供借鉴的资料和宝贵的施工经验。

［1］刘冀山.超长隧洞TBM施工关键技术研究［J］.现代隧道技术，2005，(08):37-43.

［2］冯志强.TBM在引黄一期工程隧洞施工中的应用［J］.工程质量，2008，(20):33-35.

［3］冯义，甘腾飞，马昌龄.城市地铁管片错缝拼装施工技术［J］.建筑机械化，2011(03):56-59.

TV554;TV67

B

1007-7596(2012)09-0111-02

2012-09-11

郭兴忠(1973-)，男，青海乐都人，工程师，从事水利水电工程施工工作。