一种TBM过复杂地质的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种TBM过复杂地质的施工方法，首先超前地质预报，根据破碎带的规模采用不同的施工方式。为使TBM在施工时能够安全、顺利的通过断层破碎带，施工中加强超前地质预报，及时探测出断层破碎带位置，规模及水量分布情况，以便在施工中根据破碎带的规模采取不同的应对措施，防止地层发生变形使TBM刀盘被卡，施工过程中减少或防止围岩变形，使TBM缓慢掘进，顺利通过。

A Construction Method of TBM Overcomplicated Geology

【技术实现步骤摘要】
一种TBM过复杂地质的施工方法
本专利技术涉及盾构施工
，尤其是涉及一种TBM过复杂地质的施工方法。
技术介绍
盾构是一种用于隧道快速修建的先进工程机械，随着国内地铁隧道工程的不断增加，盾构施工的工况越来越复杂。在地质施工中，会涉及到对不同地质情况的地层进行施工，盾构施工通常按照地层的硬度划分，包括硬岩地层掘进模式和软岩地层掘进模式。但是，实际的施工中，地形非常复杂，在山岭施工过程中，会遇到破碎带、蚀变岩及节理密集带。在岩体破碎或极破碎地段，不宜使用TBM掘进段，其中除断层可以通过绕道钻爆提前处理外，但是岩体破碎、岩石抗压强度低、地下水丰富等原因，易发生TBM卡机被困事故。通过蚀变岩地段，段通过花岗岩节理密集带或断层角砾岩地段，岩体极为破碎，自稳能力差，TBM通过时存在一定的风险，例如：开挖后工作面及拱顶坍塌、剥落，将TBM刀盘埋入，刀盘旋转困难，不能顺利通过，完成施工。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种TBM过复杂地质的施工方法。本申请提供一种TBM过复杂地质的施工方法，包括以下步骤：S1：超前地质预报：探测断层破碎带位置，规模及水量分布情况；S2：当破碎带的规模小于第一预定规模时，进入步骤S3；当破碎带的规模大于第一预定规模，小于第二预定规模时，进入步骤S4；当破碎带的规模大于第二预定规模时，进入步骤S5；S3：采用低转速、低推力、稳步掘进的方法直接通过；S4：采用架立钢架，挂钢筋网，利用手喷砼系统向坍塌处喷砼及时封闭围岩，以减少围岩暴露时间并形成支护体系；S5：采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案。可选地，步骤S4中，做超前支架。可选地，步骤S4中，若所述支护体系或所述超前支架上方围岩垮塌，则用护盾及后方钢拱架背覆槽钢及钢板封闭塌腔，然后注浆固结护盾上方塌落围岩；在钢架背后立模浇筑砼回填，同时对破碎带前方进行注浆预加固地层，以减少或防止围岩变形，然后缓慢掘进通过。可选地，步骤S5中，采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案无法掘进时，采用迂回导坑，对破碎带钻爆法开挖，TBM步进通过。本专利技术的技术方案与现有技术相比具有下列优点：为使TBM在施工时能够安全、顺利的通过断层破碎带，施工中加强超前地质预报，及时探测出断层破碎带位置，规模及水量分布情况，以便在施工中根据破碎带的规模采取不同的应对措施，防止地层发生变形使TBM刀盘被卡，施工过程中减少或防止围岩变形，使TBM缓慢掘进，顺利通过。具体实施方式以下结合具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在一种具体的实施方式中，本专利技术提供了一种TBM过复杂地质的施工方法，包括以下步骤：步骤S1：超前地质预报：探测断层破碎带位置，规模及水量分布情况；步骤S2：当破碎带的规模小于第一预定规模时，进入步骤S3；当破碎带的规模大于第一预定规模，小于第二预定规模时，进入步骤S4；当破碎带的规模大于第二预定规模时，进入步骤S5；步骤S3：采用低转速、低推力、稳步掘进的方法直接通过；步骤S4：采用架立钢架，挂钢筋网，利用手喷砼系统向坍塌处喷砼及时封闭围岩，以减少围岩暴露时间并形成支护体系；步骤S5：采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案。为使TBM在施工时能够安全、顺利的通过断层破碎带，施工中加强超前地质预报，及时探测出断层破碎带位置，规模及水量分布情况，以便在施工中根据破碎带的规模采取不同的应对措施，防止地层发生变形使TBM刀盘被卡，施工过程中减少或防止围岩变形，使TBM缓慢掘进，顺利通过。具体的，步骤S4中，做超前支架。步骤S4中，若所述支护体系或所述超前支架上方围岩垮塌，则用护盾及后方钢拱架背覆槽钢及钢板封闭塌腔，然后注浆固结护盾上方塌落围岩；在钢架背后立模浇筑砼回填，同时对破碎带前方进行注浆预加固地层，以减少或防止围岩变形，然后缓慢掘进通过。上述各具体的实施方式中，步骤S5中，采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案无法掘进时，采用迂回导坑，对破碎带钻爆法开挖，TBM步进通过。一种具体的实施例如下：为使TBM在施工时能够安全、顺利的通过断层破碎带，施工中加强超前地质预报，及时探测出断层破碎带位置，规模及水量分布情况，以便在施工中及早采取对策。断层破碎带规模较小时，采用低转速、低推力、稳步掘进的方法直接通过，围岩出露护盾后及时挂钢筋网，打锚杆，喷砼封闭，根据实际情况架立钢架，减少停机时间，防止地层发生变形使TBM刀盘被卡。断层破碎带规模为中等规模时，坍塌较为严重，TBM直接掘进无法通过时，采用架立钢架，挂钢筋网，利用手喷砼系统向坍塌处喷砼及时封闭围岩，以减少围岩暴露时间并尽早形成支护体系，必要时可根据设计图纸施做超前支护；若护盾上方围岩垮塌严重，可利用护盾及后方钢拱架背覆U14槽钢及钢板封闭塌腔，然后注浆固结护盾上方塌落围岩，以便减少往前继续掘进时的掉碴量；对撑靴处坍塌较严重部位，在钢架背后立模浇筑砼回填，同时对破碎带前方进行注浆预加固地层，以减少或防止围岩变形，然后缓慢掘进通过。断层破碎带规模为较大规模，并伴有裂隙水时，先采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案，如无法掘进通过则采用迂回导坑，对破碎带钻爆法开挖，TBM步进通过预案。以上对本专利技术所提供的TBM过复杂地质的施工方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本专利技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TBM过复杂地质的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：超前地质预报：探测断层破碎带位置，规模及水量分布情况；S2：当破碎带的规模小于第一预定规模时，进入步骤S3；当破碎带的规模大于第一预定规模，小于第二预定规模时，进入步骤S4；当破碎带的规模大于第二预定规模时，进入步骤S5；S3：采用低转速、低推力、稳步掘进的方法直接通过；S4：采用架立钢架，挂钢筋网，利用手喷砼系统向坍塌处喷砼及时封闭围岩，以减少围岩暴露时间并形成支护体系；S5：采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案。

【技术特征摘要】
1.一种TBM过复杂地质的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：超前地质预报：探测断层破碎带位置，规模及水量分布情况；S2：当破碎带的规模小于第一预定规模时，进入步骤S3；当破碎带的规模大于第一预定规模，小于第二预定规模时，进入步骤S4；当破碎带的规模大于第二预定规模时，进入步骤S5；S3：采用低转速、低推力、稳步掘进的方法直接通过；S4：采用架立钢架，挂钢筋网，利用手喷砼系统向坍塌处喷砼及时封闭围岩，以减少围岩暴露时间并形成支护体系；S5：采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案。2.如权利要求1所述的TBM过复杂地...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪开荣，王利明，韩伟锋，陈馈，张兵，杨光，杨振兴，张合沛，许华国，高会中，翟乾智，王雅文，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，盾构及掘进技术国家重点实验室，
类型：发明
国别省市：广东,44