T/CSPSTC 54-2020 岩石隧道掘进机法技术规程.pdf
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挖至围岩条件较好的洞段,依靠TBM自身的步进装置而进洞,并形成断面尺寸满足隧道的功能要求和 TBM步进通过要求的洞室
始发洞starting hole
在TBM步进至预备洞工作面开始掘进时,由步进状态转人掘进状态,使TBM能够提供撑靴支撑 于已开掘的隧道洞壁,能够达到摩擦力克服向前掘进的刀盘推力和扭矩,其断面净空应满足掘进机通行 而设置一定长度的洞室
在对掘进机进行检查、维修、修理、更换等工作任务时,为能保持或恢复设备的期望功能,需要修 定规模附属洞室防水标准规范范本,满足掘进机定期和不定期检修任务
组装洞assemblv hole
由于地形条件限制或长隧道分段掘进时,需要在洞内组装掘进机,修建满足设备组装并具有一定净 空要求的附属洞室。 3.1.31 接收洞receivinghole 当掘进机完成掘进任务后,受直接出洞条件限制,需提前修建满足掘进机接收功能的附属洞室。 3.1.32 拆卸洞disassemblyhole 当掘进机到达掘进完成后,受地形条件限制,需要在洞内拆卸掘进机,而修建满足设备拆卸功能关 具有一定净空要求的附属洞室
4.1.1掘进法施工隧道的工程地质勘察应分阶段进行,并满足各阶段设计和施工要求。 4.1.2掘进机法施工的隧道工程地质勘察应按地质调绘、勘探、测试、试验、综合地质分析和报告编制 等工作程序进行。 4.1.3掘进机法施工的隧道工程地质勘察应强化岩体完整性、岩石坚硬程度、岩石磨蚀性矿物含量等 基本工程特性的测试 1.1.4掘进机法施工的隧道应加强断层及软弱破碎带、风化槽、膨胀岩、强透水层、高地应力、岩溶、涌 水突泥、有毒有害气体等不良地质勘察工作
1.2.1掘进机法施工的隧道应进行地质适应性评估,综合考虑隧道工程规模、地质条件、环境条件、水 电供应、运输条件、辅助坑道设置、施工工期、工程投资、施工风险等因素,经技术、经济比较确定 1.2.2隧道线位宜选择地质条件适合的地段,避免穿越高风险地段,不能绕避时应以最短距离穿过,并 进行针对性设计。下列地质地段属于高风险地段: a) 高地应力软弱围岩具有中等或严重大变形地段。 具有中等及以上的膨胀性围岩。 强烈或极强岩爆地段。 d)宽大断层破碎带及软弱破碎带地段。
e尖泥涌水产量地段。 f)岩溶发育或很发育地段。 g)高瓦斯及瓦斯突出地段。 h)磨蚀性极高,极软岩地段。 4.2.3掘进机类型选择和设备基本功能要求应根据隧道工程特点、地质条件、施工环境、工程设计、工 期等因素确定。 4.2.4掘进机选型应满足地质条件适宜地段快速掘进要求,工期安排需考虑预留设备定制、设备进场 运输、安装调式及贯通拆除时间,本规程掘进机法隧道进度指标仅适用一般地质条件的隧道施工,对于 也质复杂及高风险隧道,进度指标需根据实际情况另行分析计算。根据岩右抗压强度和完整性等因素 确定进度指标,其掘进机施工指导性进度指标: a 散开式掘进机1级围岩宜为230m/月~250m/月,Ⅱ级围岩宜为360m/月~~420m/月,血级 围岩宜为400m/月480m/月,IV级围岩宜为300m/月~330m/月。 b 护盾式掘进机I级围岩宜为270m/月~300m/月,Ⅱ级围岩宜为420m/月~450m/月,皿级 围岩宜为520m/月~550m/月,IV级围岩宜为360m/月~400m/月。 4.2.5掘进机法施工的隧道内轮廊应根据线路技术标准、建筑限界、轨道结构形式及维护方式等因素 综合确定。 4.2.6掘进机法施工的隧道断面宜为圆形,其结构断面应根据隧道内轮廓、衬砌支护型式及结构厚度, 并综合考虑施工误差等因素确定。 4.2.7开式岩右掘进机施工的隧道宜采用复合式衬砌结构,护盾式岩右掘进机施工的隧道宜采用管 片衬砌结构;有特殊功能要求,可采用双层衬砌结构,增强管片衬砌结构耐久性和整体刚度。 4.2.8掘进机法施工的隧道应根据工程等级、断面尺寸、地震烈度、隧道埋深、断层与隧道结构的空间 关系等基础条件开展抗震计算,衬砌结构抗震设计应符合相关要求。 4.2.9掘进机进场道路、场地组装、始发和到达场、卸翻渣平台、预备洞和始发洞、组装洞和拆卸洞、拼 装构件预制场、供配电设施、环水保设施、防寒保温措施等辅助工程应进行专项设计。 4.2.10掘进机用于斜井隧道施工时,为保证掘进机刀盘后退的能力,降低运输组织难度,斜井坡度宜 小于10%。 4.2.11极端复杂地质环境下的隧道掘进机法施工,可采用双结构或复合型掘进机。 4.2.12掘进机法施工的隧道应进行全过程风险管理,重点进行高风险段专项设计、掘进机针对性设 计、不良地质探测与应急处理等相关工作 4.2.13掘进机法施工的隧道应进行专项施工通风设计
4.3.1采用掘进机法施工的隧道应根据施工组织设计和施工条件,建立安全、质量和环境保护体系,做 到节能降耗、保护环境和文明施工。 4.3.2掘进机在进场、组装、掘进、拆卸过程中,应建立过程控制保障体系,强化施工工艺流程组织,确 保掘进机正常使用, 4.3.3隧道工程施工应根据规定的测量精度及导向系统选择施测方法,并建立复核制度,保证隧道的 轴线符合设计要求和相关标准规定。 4.3.4隧道工程施工前应结合工况及地质特点编制超前地质预报及监控量测实施细则并纳人施工组 只设计。 1.3.5隧道工程施工过程中应收集原始数据、资料,做好施工记录。隧道峻工时应编写施工技术总结。
4.4.1隧道工程质量应满足结构安全、耐久性和使用功能等设计要求
4.4.1隧道工程质量应满足结构安全、耐久性和使用功能等设计要求
4.4.2隧道工程原材料、半成品和成品进场验收应符合相关规定。 4.4.3掘进机法施工的隧道应检验掘进机姿态,开挖中线及高程应符合设计要求。 4.4.4掘进机法施工的隧道二次衬砌施作前应对初期支护与围岩的密贴性进行检验或管片背后注浆 密实性的检验
4.5.1掘进机法施工的隧道建设管理应重点做好以下工作: a) 根据掘进机法快速施工及时支护特点,制定针对性的变更设计机制, 组织设计、监理、施工单位及制造单位进行掘进机设计、监造和验收工作。 做好备运输道路、建(构)筑物、管线等产权单位及地方政府的相关协调工作。 组织参建各方对掘进机施工过程中出现的不良地质处理方案进行论证。 e) 掘进机长期停机时,应对掘进机维护方案进行评估。 4.5.2 掘进机法施工的隧道勘察设计应重点做好以下工作: a) 勘察工作应满足隧道工程设计、掘进机选型、施工管理等要求。 根据地质适应性分析提出掘进机选型设计,并对不良地质地段提出针对性设计。 做好现场施工配合,加强现场地质核对确认工作。出现掘进异常,应及时提出对策。 4.5.3掘进机法施工的隧道施工应重点做好以下工作: a) 核对设计文件,参与设计交底、检查及验收等工作,编制专项施工方案。 编制隧道掘进、初期支护等关键工序的作业指导书,明确施工作业标准和工艺要求 c) 确定设备主要功能及参数,编制设备运输、组装调试、步进、始发、正常掘进及到达等方案 出现紧急情况时应积极组织抢险,并执行建设程序。 4.5.4掘进机法施工的隧道监理应重点做好以下工作: a) 核对确认辅助工程的规模、标准、生产能力、安全措施等。 b) 核实确认施工过程中的资源投入,审批专项施工方案。 ) 参与设备的组装、调试、拆卸等过程控制。 d) 可根据职贡要求参与掘进机的设备监造。
4.5.1掘进机法施工的隧道建设管理应重点做好以下工作: a) 根据掘进机法快速施工及时支护特点,制定针对性的变更设计机制, 组织设计、监理、施工单位及制造单位进行掘进机设计、监造和验收工作。 做好备运输道路、建(构)筑物、管线等产权单位及地方政府的相关协调工作。 组织参建各方对掘进机施工过程中出现的不良地质处理方案进行论证。 e) 掘进机长期停机时,应对掘进机维护方案进行评估。 4.5.2 掘进机法施工的隧道勘察设计应重点做好以下工作: a) 勘察工作应满足隧道工程设计、掘进机选型、施工管理等要求。 根据地质适应性分析提出掘进机选型设计,并对不良地质地段提出针对性设计。 C) 做好现场施工配合,加强现场地质核对确认工作。出现掘进异常,应及时提出对策。 4.5.3掘进机法施工的隧道施工应重点做好以下工作: a) 核对设计文件,参与设计交底、检查及验收等工作,编制专项施工方案。 编制隧道掘进、初期支护等关键工序的作业指导书,明确施工作业标准和工艺要求 c) 确定设备主要功能及参数,编制设备运输、组装调试、步进、始发、正常掘进及到达等方案。 出现紧急情况时应积极组织抢险,并执行建设程序。 4.5.4掘进机法施工的隧道监理应重点做好以下工作: a) 核对确认辅助工程的规模、标准、生产能力、安全措施等 b) 核实确认施工过程中的资源投入,审批专项施工方案。 ) 参与设备的组装、调试、拆卸等过程控制。 d 可根据职贡要求参与掘进机的设备监造。
.1掘进机法施工的隧道工程地质勘察应根据勘察阶段、区域及工程场地地质条件、勘察手段的 生,结合掘进机施工的特点及要求,开展综合勘察工作。 1.2地质勘察应重点为以下工作提供地质资料
a) 掘进机法适用性分析评价。 b) 隧道位置及掘进机施工段落的选定。 掘进机设备选型、掘进机法隧道结构设计、辅助措施选择、掘进机施工参数确定。 d) 辅助工程、弃渣场及运输便道的设计。 e 工程风险管理及应急预案的制定
5.1.3掘进机法施工的隧道应按
掘进机法施 a)岩石坚硬程度、岩石磨蚀性、岩石质量指标、岩体完整性等岩石(体)基本地质参数。
c)岩溶及岩溶水、人为坑洞等成因、空间分布、规模等特征及其与隧道的关系。 d 地下水类型、发育状况及补给、径流、排泄特征等水文地质条件,预测可能出现严重突、涌水点 (段)。 存在断层破碎带、高地应力、高地温、有毒有害气体或放射性时,应调查其成因、分布、特征及危 害程度。
表1勘察、测试及试验项目表
注:√必须调查项目,O选择调查项目
5.1.4对长大深埋隧道或可能存在高地应力、高地温、岩溶、有毒有害气体及放射性等地质灾害的隧 道,应开展专项地质调查和测试工作,分析预测岩爆、大变形、岩溶、热害、有毒有害气体及放射性等地质 灾害风险,评价其对掘进机施工的影响。 5.1.5围岩分级参考铁路围岩分级标准,通过岩体特征、土体特征及地震波纵波波速进行围岩分级,考 虑增加特殊地质类别。施工过程中结合地下水发育程度、高地应力状态、TBM施工进行分级修正。
5.2.1工程地质调绘应重点开展以下内容: a)各类结构面产状、接触关系、胶结、充填情况,地表露头岩体体积节理数量测。 b 地质构造及破碎带范围、富水情况、新构造运动痕迹、特点。 C 不良地质的性质、分布范围、规模,特殊岩土的类型、性质、分布范围及危害程度等。 d) 地下水类型、水位及变化幅度,地下水补给、径流、排泄等水文地质条件。 5.2.2工程地质物探应采用多种方法验证,比较分析,并应重点对以下建(构)筑物或地质构造进行 勘察: a) 地下建(构)筑物、地下管线。 岩溶发育区、人为坑洞。 c) 断层及节理密集带、侵入蚀变带等岩体软弱破碎带。 5.2.3工程地质钻探工作应符合以下规定: a)根据地层岩性、地质构造、水文地质特征等因素综合布置工程勘探点。 b)主要的地质界线及不良地质、特殊岩土地段和主要的岩性段落应布置控制性钻孔。 5.2.4测试、试验工作应加强岩石单轴抗压强度、磨蚀性、岩体完整性系数等测试,并提供隧道洞身分 段围岩掘进机工作条件分级表
T/CSPSTC54—20205.2.5断层构造、岩溶、采空区等不良地质,应采用物探、钻探、原位测试或其他室内试验等综合方法获取多方面地质参数。5.3隧道围岩掘进机工作条件分级5.3.1掘进机工作条件应根据岩石单轴饱和抗压强度、岩体完整程度、岩石磨蚀性等指标综合确定。5.3.2隧道掘进机工作条件可由好到差分成A、B、C三级,隧道掘进机工作条件及围岩分级可按表2建议值确定。可按铁路隧道相关围岩分级方法,并考虑特殊不良地质状况进行修正。表2隧道掘进机工作条件及围岩分级建议表分级评判主要因素围岩掘进机工作围岩分级岩石单轴抗压强度岩体完整性岩石磨蚀性CAI条件等级R./MPa系数K(1/10 mm)0.65~0.75<5I :80~150I>0.75≥5I c≥150>0.65<3II A80~1503~5II II0.65~0.55>5II c≥150<3II ^60~1200.35~0.553~5II:II>5Ilc≥80≤0.3530~600.35~0.20<5IV BIV15~600.20~0.15INcV和V<15<0.15不宜使用注:隧道围岩掘进机工作条件等级均应满足上述三项评判因素;K,值也可用对应的J。值代替。5.3.3主要地质参数评价标准可符合以下要求:岩石坚硬程度,应按岩石单轴饱和抗压强度进行评价,其对应关系可按表3建议值确定。表3R。与岩石坚硬程度的对应关系R./MPa>9090~6060~3030~5N5岩石坚硬程度极硬岩硬岩较硬岩软岩极软岩注:R。为岩石单轴饱和抗压强度。b)岩石磨蚀性,可通过测试岩石磨蚀指数进行评价。岩石磨蚀性等级与岩石磨蚀指数对应关系可按表4建议值确定。8
表4岩石磨蚀等级评价建议表
岩体完整程度,应按岩体完整性指标、岩体体积节理数或岩石质量指标进行评价,其对应关系 可按表5确定
表5岩体完整程度与K,J.的对应关系
6.1.1隧道结构可采用极限状态法或破损阶段法设计。 6.1.2复合式衬砌初期支护宜采用锚网喷支护形式,二次衬砌宜采用模筑混凝土形式。 6.1.3管片衬砌宜采用单层管片衬砌结构,特殊情况时内部可设置二次衬砌。 6.1.4隧道底部结构宜采用预制块形式,特殊情况时可采用现浇形式。 6.1.5隧道防排水应结合衬砌形式和结构特点进行设计
6.2.2采用极限状态法设计时
。一结构重要性系数。 S。一作用组合的效应设计值。 R。一一隧道结构构件抗力的设计值。 正常使用极限状态,应根据不同的设计要求,采用作用的标准组合、频遇组合或准永久组合,并应按 下列表达式进行设计
一结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,例如变形、裂缝、振幅、加速度或应力等的 限值。 6.2.3荷载分类可按表6所列荷载类型考虑
C 一结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,例如变形、裂缝、振幅、加速度或应力等 限值。 .3荷载分类可按表6所列荷载类型考虑。
T/CSPSTC 54—2020竖向围岩压力N水衬砌自重向水门力岩压一力力一地层弹簧竖向基底反力注:图中所示荷载仅为示意,具体荷载种类和分布形式需据实调整。竖向基底反力包含水压、土压的垂直抗力和自重反力。图1荷载系统计算模式6.2.5计算复合式衬砌时,初期支护应按主要承载结构考虑。二次模筑衬砌在1~血级围岩可作为安全储备,按构造要求设计。在IV~И级围岩,应按承载结构设计,衬砌计算方法应符合相关规范规定6.2.6管片衬砌应进行整体计算、管片接头及管片环接头计算。6.3复合式衬砌6.3.1复合式衬砌设计应根据围岩条件、水文地质条件、埋深、结构特点,并考虑掘进机法施工特点、断面形状、支护时机等因素通过工程类比和结构计算确定,必要时还应经过试验论证。6.3.2隧道复合式衬砌预留变形量值可根据围岩条件、开挖直径、埋置深度和支护条件,采用工程类比法综合确定,6.3.3掘进机法施工隧道初期支护应作为主要承载结构,按承担隧道施工期间的全部围岩荷载考虑6.3.4岩体破碎部位初期支护宜采用围岩加固、钢筋排与钢架等联合支护手段。初期支护的设计应符合以下规定:a)喷射混凝土应采用湿喷工艺,厚度不应小于5cm。b)系统锚杆沿隧道拱部或拱墙部位按梅花形均匀布置,其方向应尽可能径向或与岩面天角度租交。系统锚杆应设垫板及螺母。c)掘进机施工隧道钢架宜全圆设置,考虑围岩变形因素,钢架可设计为可伸缩的结构。d)设计有钢筋排地段可不设钢筋网片,不设或少设系统锚杆。6.3.5仰拱块应采用钢筋混凝土结构,并符合以下规定:a)仰拱块尺寸可根据掘进机循环进尺、施工运输方式、排水沟设置等因素综合确定。b)对于需设置钢架支护地段,仰拱块底部弧形部位应设置环向开槽,以满足钢架安装要求。c)仰拱块宜采用洞外工厂化预制,洞内拼装,其底部应采用细石混凝土或砂浆回填密实。d)仰拱块应预留回填孔、吊杆、钢架安装槽、止水带安装槽、水沟接头防水处理槽等,当采用有轨运输方式时可预留承轨槽、道钉孔。e)仰拱块应检算其脱模、翻转、吊装、运输、洞内安装及二衬整体受力等工况。6.3.6拱墙模筑衬砌与仰拱块两侧接缝处可采用凹凸面楔形衔接6.3.7拱顶应进行充填注浆以保证初期支护与二次衬砌密贴11
T/CSPSTC54—20206.4管片衬砌6.4.1管片可采用钢筋混凝土平板形管片或钢管片,有特殊要求时也可采用其他管片形式。6.4.2管片分块应根据结构断面尺寸、受力要求、掘进机设备、管片拼装、管片运输、防水效果等因素综合确定。6.4.3管片厚度应根据地质条件、隧道埋深、隧道直径、管片材料、施工工艺等条件,通过工程类比并经结构分析验算后确定。6.4.4管片环宽应综合考虑运输、组装、曲线及防水等因素选择,宜取1500mm~2000mm。6.4.5管片拼装方式可分为错缝、通缝两种,宜优先采用错缝拼装方式。6.4.6管片可采用通用环形式,梗形量应根据管片种类、管片宽度、管片外径、曲线半径及施工误差等因素综合考虑6.4.7管片衬砌环细部设计应符合以下规定:a)衬砌环接头选用应根据结构强度和刚度、衬砌环组装准确性、施工作业方便及防水等因素确定。接头宜采用直螺栓或弯螺栓连接(见图2),如有特殊要求时,也可采用接头、插销式接头、接头、直插式等形式。a)直螺栓b)弯螺栓图2管片衬砌接头形式示意b)衬砌环管片应考虑吊装方式设计,并与注浆孔统筹考虑。管片边缘宜设倒角,内弧面明显位置设置标识。d)根据地层特点和施工需要,管片衬砌环可设置定位棒、回凸律等。e)管片螺栓手孔、预埋件等薄弱部位应设置构造钢筋。6.5掘进机服务洞室6.5.1掘进机服务洞室包括预备洞、始发洞、检修洞、组装洞、接收洞及拆卸洞,并应符合以下规定:a)预备洞衬砌净空与掘进机刀盘之间宜预留不小于15cm间隙,并满足检修及步进要求。预备洞长度可按下式估算:L预备润≥L揭进机总长一L洞外拼装场十L富裕长度.(3)b)掘进机法施工隧道应设置始发洞,始发洞长度、断面尺寸可根据掘进机类型和始发方式确定c)洞内组装宜在地质较好地段设置组装洞,长度不宜小于100m。宽度应考虑吊装设备、车辆运输、作业空间等因素。起拱线高度宜按吊装设备起吊力盘不小于2m考虑d)检修洞、拆卸洞长度为主机长度与2倍刀盘直径之和,且不宜小于30m。宽度不宜小于刀盘直径的1.5倍。高度宜按吊装设备起吊刀盘不小于2m考虑。e)接收洞净空断面可参照预备洞。6.5.2护盾式岩石掘进机始发洞底部应设导向台,始发时反力架(墙)端面与盾尾距离不大于0.5倍管片环宽。6.6防水及排水6.6.1防水及排水设计应满足以下要求:12
a)隧道防排水设计应遵循防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理的原则。 b) 隧道防排水设计应明确防水等级标准和设防要求,设计内容应包括衬砌自防水,施工缝(管片 接缝)、变形缝防水,防水层、管片衬砌与隧道开口处防水,工程细部构造的防水措施,工程结构 的防排水系统等。钢管片防腐蚀也应与防水措施相结合。 c)变形缝、施工缝(管片接缝)、预埋件、预留孔洞等特殊部位,应加强防水措施。 d)寒冷及严寒地区防排水设施应采取防冻保温措施。 6.6.2全包防水型管片衬砌设计应以管片自防水、管片接缝防水为主,必要时辅以外防水层或增设模 筑衬砌防水。 6.6.3排水型管片衬砌防水设计应以管片自防水、管片接缝防水为主,排水可设置泄水孔或利用注 浆孔。 6.6.4管片衬砌十现浇衬砌排水型结构防排水设计可按一般复合式衬砌执行。 6.6.5管片接缝防水应在设计水压和接缝最大张开错位下不得渗漏。 6.6.6弹性密封垫应垫于接缝外侧。 6.6.7封顶块与邻接块之间应采用较薄遇水膨胀橡胶与复合密封垫。 5.6.8富水段宜采用高强度高分子特殊注浆材料补强混凝土施工缝和预制管片拼接缝
5.7.1掘进机法施工隧道应减少附属洞室设置,当必须设置时,应尽量利用隧道断面富余空间。 6.7.2采用管片衬砌时,附属洞室或横通道位置宜设置钢管片,开口时切槽拆除管片,并对缺失管片部 位进行补强,
7.1特殊地质段设计应包括以下主要内容:
a) 超前地质预报设计。 b) 特殊地质处置方案设计。 C 风险管理设计。 衬砌结构设计。 e) 防排水设计。 f)监控量测设计。 7.2特殊地质段超前地质预报应采用地质调查法、物探法、超前钻探法等进行综合超前地质预报 7.3隧道穿越软弱破碎地层或膨胀岩地层时,应加强初期支护刚度,超前加固围岩,并对出露护盾的空 腔进行回填。 7.4隧道穿越岩爆段时,应根据岩爆强弱确定锚杆长度、间距、类型等,必要时应增设钢筋网片、喷射纤 维混凝土等加强措施。 7.5隧道穿越岩溶段时,应强化超前地质预报,查明岩溶性质、范围、与隧道空间关系、富水情况等,制 定针对性措施。 7.6隧道穿越突泥涌水地层时,应对掌子面前方围岩进行超前泄水降压,并加强围岩变形监测和地表 水文监测,分析地表与地下水的联系,加强洞内涌水量、水压、排水水质的量测及分析,调整优化排水方 式或终止排水。 7.7隧道穿越挤压性围岩地层时,应加强隧道初期支护,辅以长锚杆或锚索径向加固围岩,并通过边刀 外扩加大掘进断面。变形极为严重时应采用人工扩挖或钻爆法处理。 乙8特殊地质地段永久衬砌宜采用钢筋混凝土结构
8.1.1辅助工程设计应综合考虑工程特点、施工组织、地形地貌、地质灾害、防洪防涝及环境条件等因 索,确定辅助工程的位置、规模及结构。 8.1.2辅助工程应按永临结合设计,并应满足安全要求。地震频发地区,应考虑抗震要求。 8.1.3辅助工程应在掘进机始发前形成生产能力,其最大生产能力应满足施工高峰期施工需求。拼装 预制构件存储量不宜小于3个月的施工需求量, 8.1.4辅助工程的地基基础应满足承载力要求,不满足时应进行地基处理。 8.1.5辅助工程吊装设备走行基础应进行设计及检算,满足设备吊装要求。 8.1.6辅助工程的特种设备选择应符合安全要求。设备安装完成后,应进行试运行,并由技术质量监 督部门进行质量验收,合格后方可启用。 8.1.7严寒及寒冷地区洞外辅助工程应采取防寒、保温措施。 8.1.8辅助工程施工周期应结合地形地貌、气候条件、地质条件等因素合理确定。 8.1.9辅助工程应设置安全标识标牌
.1采用掘进机施工的隧道,在设计阶段应根据掘进机单体大件尺寸、重量、运输限界等参数对掘 运输线路进行现场调查,核对,评估道路净空、曲线半径、承载能力及临近建(构)筑物、管线等是否 掘进机运输要求。掘进机最大部件尺寸及最重部件重量应按照所选掘进机类型确定,当无资料时, 照表7确定。
表7掘进机最大部件尺寸与最重部件重量
.2掘进机进场运输道路应优先使用既有道路。当既有道路不满足运输条件时,应首先考虑改造 固处理,必要时可新建道路。
8.2.4场内运输道路应符合以下要求!
a) 场内道路应与现场的存放场、仓库、施工设备等位置相协调,满足施工车辆的行车速度、密度 载重量等要求。 b)道路等级不宜低于三级公路标准。
8.3.1施工场地宜集中布置在洞口附近位置,洞口周边场地不足时,可分区布置 8.3.2多工点共用的拌合站、加工厂、预制构件厂等辅助工程应结合运输条件、场地条件合理布置。 8.3.3施工场地内应设置截、排水设施,防止场地内积水。 8.3.4采用有轨运输时,供料应确定洞外备料线、编组线和其他作业线的布置,出渣应确定洞外出渣 线翻沐设能的倍黑飞专沐场地
3.3.5采用连续皮带出渣时,应确定洞外分渣设施的位置及存渣场地。 3.3.6掘进机组装场地应符合以下规定: 掘进机组装场地宜在洞外设置。场地不能满足时,可在洞外设置主机及部分后配套组装场或 设置组装洞, b) 组装场地宜为平坡,主机的组装轴线应与隧道中线一致。 主机的组装场地平整度允许偏差应为10mm/2m,刀盘焊接区域平整度允许偏差应为3mm/2m。 组装场地应满足地基承载能力,并采用不低于C20混凝土硬化,硬化厚度应根据计算确定。 e 主机组装区及后配套组装区宜分别设置吊装设备,主机组装区的吊装设备起重能力应满足掘 进机最重部件吊装需求。吊装设备基础应进行验算,验收合格后方可进行设备组装。 最低温度低于0℃时.洞外组装应搭设厂房,并配置保温设施。
8.4.1洞内掘进机用水宜与其他供水分开供应。
a)水源的水量应满足施工需要,可蓄水利用。 b)水池容量、高度应满足洞内供水所需储备量及最大水压的要求。 c)采用水泵辅助供水时,宜采用变频恒压供水,且应配置备用水泵 3.4.3洞内供水管的直径及水压应与掘进机设备配套管路及要求相适应
b)掘进机供电电压宜采用20kV。 8.5.2供配电容量应根据掘进机、连续皮带机及其他配套装备、办公生活、施工照明等用电总负荷确 定。掘进机组机总功率应按所选掘进机类型确定,当无资料时,可按表8选择。隧道连续皮带机功率可 根据施工组织具体设计确定。
8.6.1高海拨、寒冷地区生产、生活用房应设置加热措施,建筑材料宜选用保温材料。 8.6.2液体、蒸汽输送管线及高位水池应埋置在冻结线以下。冻结线及以上管线,应包裹保温材料,必 要时设置加热系统。 8.6.3混凝土、砂浆等半成品在拌制后应及时运输至洞内,罐体应采取保温措施。 8.6.4洞外采用有轨运输时,结合区域气温情况可选择将车组停放在保温棚内,必要时编组刹车系统 可设置加热措施。 8.6.5严寒地区应配备液压破碎锤等设备辅助卸渣
9掘进机选型、设计与监造
9.1.1隧道采用掘进机法建造时,应进行设备选型设计,做到配套合理,充分发挥掘进
1隧道采用掘进机法建造时,应进行设备选型设计,做到配套合理,充分发挥掘进机综合效率。 2掘进机选型应遵循以下原则:
a)安全性、可靠性、先进性、经济性相统一,满足安全、质量、工期、造价及环保要求。
a)安全性、可靠性、先进性、经济性相统一,满足安全、质量、工期、造价及环保要求。 b) 满足隧道断面、长度、埋深、沿线地形、地质适应性等要求。 C 后配套设备应与主机功能配套。 d)掘进机上的设备动力宜选择电力或液压驱动方式。 9.1.3设备制造前,应对掘进机进行针对性设计, 9.1.4掘进机制造环节应由设备产品产权单位指派专家或聘请
9.2.1掘进机的类型及基本功能应根据地质条件、施工环境、工程设计、工期要求、经济性等因素确定 9.2.2选型应重点考虑以下因素
9.2.1掘进机的类型及基本功能应根据地质条件、施工环境、工程设计、工期要求、经济性等因素确定
岩石强度。 b) 岩石磨蚀性。 c) 围岩应力状态, d) 无预处理条件的断层破碎带。 e) 围岩收敛和挤压变形程度。 f) 高地温环境。 特殊岩土。
a)岩石强度。 岩石磨蚀性。 c) 围岩应力状态, d) 无预处理条件的断层破碎带。 e) 围岩收敛和挤压变形程度。 f) 高地温环境。 g)特殊岩±。
h)突泥涌水预测情况。 )软岩、极软岩地段。
9.3.1掘进机主要技术参数应包括成洞洞径、力盘直径、力盘转速、力盘扭矩、力盘驱动功率、装机功 率、掘进推力、掘进速度、掘进行程、刀间距等。 9.3.2掘进机掘进速度参数应满足工程进度指标要求;掘进机掘进行程参数应满足工程工序设计需 要;掘进机刀盘力间距参数设计应满足工程掘进进度指标需要,宜进行工程类似原状岩破岩机理实验 确定。 9.3.3掘进机刀盘主驱动宜采用“变频电机十变频控制”方式。 9.3.4刀盘直径应根据掘进机的类型、成洞洞径、衬砌厚度、预留变形量等确定,公称直径刀盘本体尺 寸公差应符合《焊接结构的一般尺寸公差和形位公差》GB/T19804规定。 9.3.5刀盘转速应根据围岩级别及刀盘直径等因素确定,刀盘驱动应具有点动、连锁控制等功能。 9.3.6力盘扭矩应根据围岩条件、掘进机类型、掘进机结构、掘进机直径确定。脱困扭矩应大于最天工 作扭矩的1.5倍。 9.3.7刀盘驱动功率应根据刀盘扭矩、转速、传动效率确定。 9.3.8掘进推力应根据各种推进阻力的总和及其所需要的富余量确定。 9.3.9主轴承的设计寿命应满足工程需要。 9.3.10刀盘刀具宜采用背装式设计,可考虑配置磨损检测装置或系统,刀具的安装轨迹半径偏差不宜 大于2mm。 9.3.11 掘进机上应配备有害气体检测设备。 9.3.12伟 制冷功率应满足施工环境温度需求。 9.3.13# 掘进机及导向系统数据应具备用户数据远程采集的接口。 9.3.14 高海拔地区应考虑设备功率降容(降功率)影响。 9.3.15 低压配电系统平均功率因数不应低于0.9,低压配电系统的谐波应符合GB/T24337规定。 9.3.16 护盾式岩石掘进机护盾宜采用从前盾至支撑盾直径递减设计
9.4.1设备配备应满足生产能力的要求,并与工程规模和施工方法相适应,且符合环境保护的要求。 9.4.2掘进机应具有掘进、出渣、导向、支护四个基本功能,并配置完成这些功能的机构, 9.4.3掘进机配备的支护、超前预报、超前加固等辅助设备应与掘进机类型、围岩条件及施工技术要求 相适应。 9.4.4隧道一次通风设备能力应满足掘进机通风要求。 9.4.5后配套系统应配备报警、防尘、防火、有毒有害气体监测等装置。 9.4.6掘进机施工应建立视频监控系统,对关键作业位置进行实时监控。 9.4.7高海拔、高寒或高温等特殊环境可针对性配备高海拔功率恢复性增压器、制氧设备、制冷机 组等。
9.4.1设备配备应满足生产能力的要求,并与工程规模和施工方法相适应,且符合环境保护的要求。 .4.2掘进机应具有掘进、出渣、导向、支护四个基本功能,并配置完成这些功能的机构。 .4.3掘进机配备的支护、超前预报、超前加固等辅助设备应与掘进机类型、围岩条件及施工技术要求 目适应。 .4.4隧道一次通风设备能力应满足掘进机通风要求。 .4.5后配套系统应配备报警、防尘、防火、有毒有害气体监测等装置。 .4.6掘进机施工应建立视频监控系统,对关键作业位置进行实时监控。 .4.7高海拔、高寒或高温等特殊环境可针对性配备高海拔功率恢复性增压器、制氧设备、制冷机 组等。
9.5.1设备监理单位资质应符合以下要求:
1设备监理单位资质应符合以下要求: a)取得中国设备监理协会颁发的全断面隧道掘进设备专业监理资格证书 b)具有该类型掘进机监造工作经验的注册设备监理师和专业设备监理师 c)具有该类型掘进机监造业绩
设备监理单位资质应符合以下要求: )取得中国设备监理协会颁发的全断面隧道掘进设备专业监理资格证书 具有该类型掘进机监造工作经验的注册设备监理师和专业设备监理师 c)具有该类型掘进机监造业绩
设备监理单位资质应符合
9.5.2设备监理单位应编制监造大纲,进行监造工作,应包括以下内容: a)审查掘进机设计文件、工期计划、技术方案等是否满足合同要求。 b) 对掘进机加工制造、部件采购、组装调试、工厂验收、工地组装调试、工地验收和试掘进验收等 过程的安全、质量、进度进行过程监督见证。 c)对用于监造设备的零部件、原材料进行检验, 9.5.3验收后应编写监造峻工资料
10. 1 ± 一般规定
准备及安全防灾准备等。 10.1.2 施工调查应包括以下内容: a) 工程环境、气候特征、工程地质、水文地质、工程规模和工程重难点等。 b) 沿线建(构)筑物和管线分布情况。 C) 施工运输、水源、供电、通信、场地布置、弃渣场地及容纳能力、征地拆迁情况等。 d) 当地原材料及半成品的品种、质量、价格及供应能力等。 e) 当地运能、运价、装卸费率等交通运输状况。 f) 当地生活供应、医疗、卫生、防疫、民族风俗及居民点的社会治安情况等。 g 当地生态、环境保护的一般规定和特殊要求,工程对环境可能造成的近、远期影响等。 h) 当地可供利用的劳动力及常规设备资源状况, 高海拔、严寒及寒冷地区可能对施工造成影响的极端气候条件
1.2施工调查应包括以下内容: a) 工程环境、气候特征、工程地质、水文地质、工程规模和工程重难点等。 b) 沿线建(构)筑物和管线分布情况。 施工运输、水源、供电、通信、场地布置、弃渣场地及容纳能力、征地拆迁情况等。 d) 当地原材料及半成品的品种、质量、价格及供应能力等。 e 当地运能、运价、装卸费率等交通运输状况。 f) 当地生活供应、医疗、卫生、防疫、民族风俗及居民点的社会治安情况等。 g) 当地生态、环境保护的一般规定和特殊要求,工程对环境可能造成的近、远期影响等。 h) 当地可供利用的劳动力及常规设备资源状况。 i 高海拔、严寒及寒冷地区可能对施工造成影响的极端气候条件
10.1.2施工调查应包括以下内容
0.2.1 设计文件的核对应包括以下内容: a) 隧道的地形、地貌、工程地质、水文地质钻探图表等勘测资料。 b) 设计各专业的接口及相互衔接的施工方法和技术措施, c) 隧道穿过不良地质地段、特殊岩土的处理措施。 d) 洞口位置、洞门式样、洞口边仰坡防护措施、衬砌类型、辅助坑道的类型和位置等。 e 指导性施工组织设计。 f) 排水、通风、供电等设计。 g) 弃渣场的设计、位置及渣容量是否能满足施工需要和环保要求。 0.2.2 施工组织设计、作业指导书等技术文件应已完成编制、审批。 0.2.3 现场测量应完成隧道控制桩和水准基点的交接及复核工作,并建立精测控制网。 0.2.4 现场试验应建立试验室、选定配合比。 0.2.5 隧道施工阶段风险的评估、监测、处理、管理应按照隧道工程风险管理技术规范有关规定执行 0.2.6 掘进机安装、掘进始发掘进接收施工、拆卸专项施工方案应满足《危险性较大的分部分项工 安全管理规定》相关要求
3.1施工组织设计应结合现场施工条件,对工地布置、施工方案、施工方法、施工工艺、施工顺序 材料配备、劳动组织、质量、安全、工期、环保等进行编制。 3.2实施性施工组织设计宜在施工方案、进度计划和现场平面布置的基础上,经过技术、经济、工 18
0.3.3实施性施工组织设计应包括以下内容: a) 编制依据、编制范围和设计概况。 b) 工程概况。 c) 建设项目所在地区特征。 d) 施工组织安排。 e) 铺助工程及弃渣场设置方案。 f) 主要施工方法、施工顺序及施工方案。 g) 资源配置方案。 h) 工程管理信息平台。 i) 管理措施。 j) 需进一步研究解决的问题及建议。 k) 施工组织图表,
0.3.3实施性施工组织设计应包括以下内容: a) 编制依据、编制范围和设计概况。 6 工程概况。 c) 建设项目所在地区特征。 d 施工组织安排。 e) 铺助工程及弃渣场设置方案。 f) 主要施工方法、施工顺序及施工方案 g) 资源配置方案。 h) 工程管理信息平台。 i) 管理措施。 j) 需进一步研究解决的问题及建议。 k) 施工组织图表
10.4.1掘进机及配套设备应进行进场设备检验。 10.4.2测量、监测仪器及配套施工设备应按工程特点和环境条件配备。 10.4.3长大隧道应配置合理的通风设备和出渣方式,选择合理的洞内供料方式和运输设备,并达到环 竞保护的要求 10.4.4反坡或坡度小于1/3000掘进时,排水设施应配置到位
10.4.1掘进机及配套设备应进行进场设备检验。 10.4.2测量、监测仪器及配套施工设备应按工程特点和环境条件配备。 10.4.3长大隧道应配置合理的通风设备和出渣方式,选择合理的洞内供料方式和运输设备,并达到环 竞保护的要求 10.4.4反坡或坡度小于1/3000掘进时.排水设施应配置到位
10.5.1掘进机施工应编制安全技术操作规程,并组织作业人员进行培训。 0.5.2开工前应编制应急预案,并结合掘进机法施工特点进行针对性紧急抢险预案培训与演练。 10.5.3掘进机作业位置与场所安全通道应畅通并明显标识
规程,开组织作业人员进行培训 0.5.2开工前应编制应急预案,并结合掘进机法施工特点进行针对性紧急抢险预案培训与演练 10.5.3掘进机作业位置与场所安全通道应畅通并明显标识
11.1.1掘进机法施工测量工作应符合工程测量规范有关规定 11.1.2掘进机施工测量方案应根据掘进机结构和其自身配置的导向系统的精度,以及配套测量仪器 精度等确定。 11.1.3掘进机法施工的隧道应制定合理的施工控制测量方案。同一座隧道的控制测量应采用统一的 测量基准。 11.1.4掘进机法施工的隧道应进行控制网设计,并应符合以下要求: 水准路线长度大于6km时,应进行高程控制网设计。 b 当相向掘进长度大于20km、独头掘进长度大于15km或利用竖井进行测量的隧道,应进行平 面控制测量单独设计。 当洞外水准路线大于150km时,应对水准测量精度等级进行单独设计
2.1施工控制测量方案应满足长、特长隧道贯通精度要求,已有控制网不能满足长大隧道贯通料 求时,应建立隧道独立施工控制网
宜采用施工加密导线网。掘进机施工高程控制网应根据设计精度采用精密水准或光电三角高程等测量 方法一次布设全面网。 11.2.3施工期间应根据施工需要对控制网进行不定期复测维护,复测周期不宜大于6个月。 11.2.4洞口联系测量应选择阴天或夜间进行,并宜选择洞内外温差较小的时段进行测量。测量过程 中,宜停止通风,视线宜远离地面、风机、风管及洞口附属建筑物。 11.2.5洞内测量控制点应埋设在施工干扰小、稳固可靠、便于观测的位置。视线应距离隧道边墙及洞 内设施0.5m以上,距离风管和产生热量的机械设备1.0m以上。控制点要定期安排测量人员巡视并 故好记录。 11.2.6洞内首级控制测量时,应暂停产生烟尘、水汽或引起空气密度剧烈变化的相关工序施工。洞内 控制网复测后,重合点坐标交叉应小于限差,且应采用各次测量的加权平均值作为测量结果。 11.2.7对于特长隧道,洞内导线每延伸5km宜加测一次方位精度不低于5"的陀螺定向边。 1。坚共联云通易声合以下宝
竣工资料竖并定向测量宜采用垂准仪和陀螺 钻礼投点定可 方法。 b)高程传递测量宜采用光电测距仪导高法
3.1洞外、洞内联系测量应在掘进机组装前完成,精度满足掘进机组装、基座、反力架和导轨等安装 及掘进机始发对测量的要求。 3.2掘进机配置的导向系统应具有实时测量掘进机姿态的功能,并应满足以下要求: a 掘进机姿态的测量内容,包括刀盘和盾尾的里程、平面和高程偏差,掘进机的俯仰角、方位角和 滚转角等参数 b)掘进机姿态计算数据取位精度应符合表9的要求
表9掘进机姿态计算取位精度
掘进机导向系统测量误差应在土3mm以内。 11.3.3 隧道设计线性参数输入导向系统时应复核无误。 11.3.4 根据不同的围岩条件和施工环境,应编制掘进机姿态复核测量方案。以下情况应进行复核 测量: 2 始发前、始发掘进20m内、到达前50m内。 b) 掘进偏差较大或对导向系统测量结果有怀疑时。 C) 正常掘进1周或连续掘进200m。
c) 掘进机导向系统测量误差应在土3mm以内。 11.3.3 隧道设计线性参数输入导向系统时应复核无误。 11.3.4 根据不同的围岩条件和施工环境房地产标准规范范本,应编制掘进机姿态复核测量方案。以下情况应进行复核 测量: a) 始发前、始发掘进20m内、到达前50m内。 掘进偏差较大或对导向系统测量结果有怀疑时。 ) 正常掘进1周或连续掘进200m。
T/CSPSTC542020
11.3.5复核测量与导向系统测量差值的限差应符合表10规定,超出限差时,应对导向系统进行重新 校准。
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