TBM法初期支護(hù)工藝

TBM法初期支護(hù)工藝工藝概述在開(kāi)敞式TBMTBM只需要有頂護(hù)盾就可以進(jìn)行安全施工，如遇有局部不穩(wěn)定的圍巖，由TBM所附帶的輔助設(shè)備通巖及破碎帶，則TBM可由所附帶的超前鉆及灌漿設(shè)備，預(yù)先固結(jié)前方上部周邊一圈巖石，待圍巖強(qiáng)度達(dá)到能自穩(wěn)后，然后再進(jìn)行安全掘進(jìn)。采用開(kāi)敞式TBM施工時(shí)，永久性的襯砌待全線貫通后集中進(jìn)行。作業(yè)內(nèi)容作業(yè)內(nèi)容：網(wǎng)片安裝、錨桿安裝、鋼拱架安裝、噴射混凝土、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收方法驗(yàn)收規(guī)范(1(22.主控項(xiàng)目(

鋼筋進(jìn)場(chǎng)時(shí)，必須對(duì)其質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行全面檢查并按批抽取試件做屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、GB1301和《低碳鋼熱軋圓盤條等的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量：以同牌號(hào)、同爐罐號(hào)、同規(guī)格、同交貨狀態(tài)的鋼筋，每60t為一批，不足60t按一批計(jì)。每批抽檢一次。檢驗(yàn)方法：檢查每批質(zhì)量證明文件,并按批進(jìn)行抽樣做屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率冷彎試-357-1-357-驗(yàn)。規(guī)定。檢查數(shù)量：按進(jìn)場(chǎng)的每批次隨機(jī)抽樣3%進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)方法：檢查產(chǎn)品合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告并進(jìn)行試驗(yàn)。檢驗(yàn)數(shù)量：全部檢查。檢驗(yàn)方法：施工現(xiàn)場(chǎng)計(jì)數(shù)檢查。檢查數(shù)量：每一作業(yè)段檢查一次。檢驗(yàn)方法：進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，做砂漿強(qiáng)度試驗(yàn)。檢驗(yàn)數(shù)量：全部檢查。檢驗(yàn)方法：查施工記錄，觀察或采用超聲波錨桿檢查儀檢查。錨桿安裝允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定：①錨桿孔的孔徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。②錨桿孔的深度應(yīng)大于錨桿長(zhǎng)度的10cm。③錨桿孔距允許偏差為±15cm。④錨桿插入長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%。檢驗(yàn)數(shù)量：全部檢查。檢驗(yàn)方法：現(xiàn)場(chǎng)尺量。3.一般項(xiàng)目檢驗(yàn)數(shù)量：全部檢查。檢驗(yàn)方法：觀察。檢驗(yàn)數(shù)量：全部檢查。檢驗(yàn)方法：觀察。工藝流程圖一、支護(hù)作業(yè)流程如下：掛網(wǎng)掛網(wǎng)安裝拱架安裝錨桿噴射混凝土圖4.4.4-1支護(hù)作業(yè)流程流程圖鋼筋網(wǎng)片加工鋼筋網(wǎng)片運(yùn)輸鋼筋網(wǎng)片加工鋼筋網(wǎng)片運(yùn)輸網(wǎng)片安裝鋼筋網(wǎng)片的固定圖4.4.4-2鋼筋網(wǎng)片的安裝工藝流程圖-358-2-358-2．錨桿施工：工藝見(jiàn)圖4.4.4-3、4.4.4-4：錨桿材料準(zhǔn)備錨桿材料準(zhǔn)備錨桿鉆孔藥包裝填錨桿安裝錨桿受力檢查圖4.4.4-3藥包式錨桿施工工藝流程圖錨桿材料準(zhǔn)備錨桿材料準(zhǔn)備錨桿鉆孔錨桿安裝注漿錨桿受力檢查圖4.4.4-4注漿式錨桿施工工藝流程圖鋼架施工：工藝流程如下：中線標(biāo)高測(cè)量中線標(biāo)高測(cè)量鋼架加工及質(zhì)量檢驗(yàn)清除底腳浮碴鋼架組拼安裝鋼架和錨桿焊接定位隱蔽工程檢查驗(yàn)收隱蔽工程檢查驗(yàn)收復(fù)噴混凝土圖4.4.4-5鋼架安裝工藝框圖噴射混凝土施工：工藝流程如下：碎石碎石砂水泥水速凝劑篩選篩選配料機(jī)速凝劑混凝土攪拌機(jī)混凝土攪拌運(yùn)輸車濕噴機(jī)噴頭受噴面4.4.4-6噴射混凝土工藝流程圖-359-3-359-工序步驟及質(zhì)量控制說(shuō)明一、網(wǎng)片施工240MPa。鋼筋與錨桿、拱架連接牢固，噴射時(shí)鋼筋不得晃動(dòng)。鋼筋網(wǎng)與錨桿之間采用焊接連結(jié)，鋼筋網(wǎng)片之間采用綁扎或焊接連接。鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)應(yīng)符合下列要求：①鋼筋網(wǎng)宜在初噴混凝土后鋪掛，使其與噴射混凝土形成一體；②采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)，第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋網(wǎng)被混凝土覆蓋后鋪設(shè)，其覆蓋厚度不應(yīng)小于3cm；③鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿或其它固定裝置連接牢固；巖面保持3cm的間隙。④鋼筋網(wǎng)的鋼筋保護(hù)層厚度不得小于2cm；二、錨桿施工在刀盤護(hù)盾后面的內(nèi)凱氏機(jī)架旁邊及后支

圖4.4.5-1錨網(wǎng)支護(hù)施工撐靴后面的內(nèi)凱氏機(jī)架旁邊安裝有錨桿鉆機(jī)。錨桿鉆機(jī)在機(jī)器掘進(jìn)時(shí)能進(jìn)行錨桿的安裝。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、使用要求及錨固特性，可選用中空注漿錨桿、樹(shù)脂錨桿、自鉆式錨桿、有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。。利用開(kāi)敞式掘進(jìn)機(jī)自配的錨桿鉆機(jī)按設(shè)計(jì)要求在要求范圍內(nèi)進(jìn)行錨桿作業(yè)，鉆機(jī)操作手除干凈，采用高壓風(fēng)、水吹孔、洗孔，將錨塞、墊板螺栓為宜；將止?jié){塞通過(guò)錨桿外露端打入孔口10cm左右，安裝墊板及螺母，此時(shí)不宜上緊。在灰漿達(dá)到初始設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可上緊墊板及螺母。4.除干凈，采用高壓風(fēng)、水吹孔、洗孔，將錨塞、墊板螺栓為宜；將止?jié){塞通過(guò)錨桿外露端打入孔口10cm左右，安裝墊板及螺母，此時(shí)不宜上緊。在灰漿達(dá)到初始設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可上緊墊板及螺母。4.錨桿孔位符合設(shè)計(jì)要求，孔位偏差不大于100mm，錨桿孔深度達(dá)到施工圖紙的規(guī)定，孔深偏差值不大于50mm。

圖4.4.5-2錨桿施工水分后取出，用木棍或其它輕質(zhì)桿狀體將其頂入錨孔內(nèi)，錨固劑充填量不小于錨孔深度的3/4。安裝錨桿過(guò)程中，可在鉆機(jī)頭部套上專用的鐵罩或用鉆機(jī)的大臂慢慢將錨桿頂入，嚴(yán)禁用使用前必須檢查藥卷質(zhì)量，受潮、變質(zhì)的錨固劑嚴(yán)禁使用；藥卷破損的必須經(jīng)處理后方可使用。為保證錨桿在安裝過(guò)程中的安全，必須設(shè)專人扶住錨桿，待其剩最后50cm其他注意事項(xiàng)：-360-4-360-PAGEPAGE5①配制漿液,使水灰比、和易性符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。并隨用隨配。②錨桿鉆孔位置及孔深必須準(zhǔn)確；砂漿錨桿要除去油污、鐵銹和雜質(zhì)；錨桿體插入孔內(nèi)不小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的95%。③檢查注漿泵及其零件是否齊備和正常。④用水或風(fēng)檢查孔體是否暢通，孔口返水或風(fēng)即可。⑤迅速將錨桿和注漿管及泵用快速接頭連接好。⑥開(kāi)動(dòng)泵注漿，整個(gè)過(guò)程應(yīng)連續(xù)不停頓，一次完成，觀察到漿液從止?jié){塞邊緣流出或壓力表達(dá)到設(shè)計(jì)值，即可停泵。三、鋼拱架施工鋼拱架安裝器可在TBM掘進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行作業(yè)，在刀盤后面進(jìn)行鋼拱架的預(yù)組裝和安裝。鋼TBM鋼架利用敞開(kāi)式掘進(jìn)機(jī)自配的鋼架安裝器進(jìn)行。TBM拼裝條件一定時(shí)確定鋼拱架的規(guī)格，鋼架用鋼材的規(guī)格、型號(hào)面位置，撐緊后，在上底部夾板上螺栓，采用魚(yú)尾板連接。鋼架之間宜用直徑為φ22mm。鋼架安裝應(yīng)符合下列條件：①安裝前應(yīng)清除底腳的虛碴及雜物；②全圓鋼支撐的間距應(yīng)為掘進(jìn)行程的1/2～2倍數(shù)，在掘進(jìn)機(jī)換步過(guò)程中，撐靴不得擠壓拱架；③安裝允許偏差：橫向和高程為：±5cm，垂直度為±2°；④各節(jié)鋼架間應(yīng)以螺栓連接，連接板應(yīng)密貼；圖4.4.5-3拱架安裝 圖4.4.5-4鋼拱架支護(hù)效四、噴射混凝土施工混凝土噴射系統(tǒng)，裝于TBM后配套上，由砼輸送泵，砼罐、液體計(jì)量泵、混凝土噴射機(jī)械手等組成一套相匹配的施工設(shè)備。為確保噴射混凝土質(zhì)量，減少回彈，改善施工環(huán)境，采用濕噴法。采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，集料采用配料自動(dòng)計(jì)量，混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸。-361--361-圖4.4.5-5噴射混凝土施工 圖4.4.5-6噴射混凝土效果材料采用P.O42.5R砼上。(2)速凝劑①必須采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，并對(duì)速凝劑密封保存，嚴(yán)防受潮。②由于噴射砼水灰比、施工環(huán)境溫度、水泥和速凝劑受潮程度對(duì)速凝劑效果均有影響。用速凝劑前必須進(jìn)行速凝效果試驗(yàn)，以選用最佳配合比。③速凝效果試驗(yàn)必須滿足初凝不大于5分鐘、終凝不大于10分鐘、無(wú)“急凝“現(xiàn)象、具有良好的流動(dòng)性。④速凝劑的摻量為水泥重量的4%～8%。(3)砂骨料粒徑（mm）粒徑百分?jǐn)?shù)骨料粒徑（mm）粒徑百分?jǐn)?shù)0.150.300.601.202.505.0010.002～1010～3025～6050～8580～10095～10010010ｍｍ，得使用含活性二氧化硅的石料。PH4的酸性水和含硫酸鹽是按SO42－計(jì)超過(guò)水重1廢水,拌和用水所含物質(zhì)不影響混凝土的和易性和混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)，也不引起鋼筋和混凝土的腐蝕。施工工藝參數(shù)0.1Mpa0.6—1.2ｍ3.噴護(hù)作業(yè)準(zhǔn)備攪拌機(jī)、噴射機(jī)等機(jī)械設(shè)備，開(kāi)機(jī)前須先清除混凝土余料和其它雜物，然后檢查各操作手把、開(kāi)關(guān)、按扭、儀表是否靈活可靠，試運(yùn)轉(zhuǎn)后電機(jī)、泵體及傳動(dòng)部分是否正常，各密封部位、-362--362-各管閥有無(wú)漏風(fēng)、漏水、漏油現(xiàn)象，如有故障必須事先排除，嚴(yán)禁機(jī)械帶病作業(yè)。是否有堵塞現(xiàn)象，軟管是否過(guò)度磨損，接頭是否安全可靠。無(wú)滲水、超欠挖情況等，通過(guò)檢查確定當(dāng)班工作量和噴射作業(yè)時(shí)的安全措施。噴護(hù)前用高壓風(fēng)、水沖（吹）3.噴護(hù)作業(yè)作業(yè)程序：①倒罐至輸送泵后部②開(kāi)倉(cāng)口、轉(zhuǎn)罐、放料③起泵、開(kāi)風(fēng)、設(shè)置風(fēng)壓\設(shè)置泵送流量(3～8m/小時(shí))\確認(rèn)速凝劑參量(4%)④試噴⑤逐層連續(xù)噴射砼⑥完成1罐砼噴射工作,停止供風(fēng)、停泵,加水洗罐⑦空罐倒罐至罐車平板并做好下列工作：①開(kāi)始時(shí)先給風(fēng)、再開(kāi)機(jī)、后給料，結(jié)束時(shí)待料噴完、先停機(jī)、后關(guān)風(fēng)。供料連續(xù)均勻，機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，料斗內(nèi)要保持足夠的存料。②隨時(shí)注意壓力表變化，熟練地判斷是否發(fā)生堵管，有主動(dòng)防止堵管的經(jīng)驗(yàn)；③按砼輸送距離和噴射方向，隨時(shí)調(diào)整工作風(fēng)壓；④堅(jiān)持工作后清洗泵體和進(jìn)行必要的機(jī)械維護(hù)保養(yǎng)；⑤積極配合作好噴射機(jī)的防塵、除塵和預(yù)防處理堵管時(shí)突然發(fā)生噴出傷人事故。噴頭操作：①開(kāi)始時(shí)先給水、再給料，結(jié)束時(shí)先停料、后關(guān)水。根據(jù)噴出料束情況適當(dāng)調(diào)節(jié)風(fēng)壓，噴頭處的水壓應(yīng)大于風(fēng)壓。②噴頭與受噴面最佳距離為0.6—1.2ｍ，當(dāng)風(fēng)壓波動(dòng)時(shí)，該距離可適當(dāng)調(diào)整；噴射方向與受噴面的角度以垂直角為最佳；事實(shí)上仰臉噴射拱部很難做到垂直，此時(shí)力求垂直為宜。噴射物流在受噴面上應(yīng)呈螺旋軌跡移動(dòng)，即一圈壓半圈按順序橫移，螺旋半徑取10－20ｍ為宜。③噴射手與噴射司機(jī)要事先規(guī)定好聯(lián)絡(luò)信號(hào)，操作時(shí)要密切配合，協(xié)同動(dòng)作。④噴射手要隨時(shí)掌握給水情況，注意噴射效果，使噴射物表面達(dá)到有光澤、粘聚好、有塑彈性、粉塵少、無(wú)干斑或流滑淌現(xiàn)象。⑤當(dāng)噴咀不出料時(shí)，檢查是否堵塞，一定要把噴頭避開(kāi)有人方向，嚴(yán)防噴出物、高壓水、高壓風(fēng)突然噴出傷人。⑥噴射作業(yè)完成后，必須將輸料管和噴咀清洗干凈，排除各種堵塞因素。42小時(shí)起，即應(yīng)開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，灑水次數(shù)以能保持混凝土具有足夠的濕潤(rùn)狀態(tài)為度，養(yǎng)護(hù)期不得小于14天。-363-施工機(jī)械及工藝裝備-363-4.4.6-1施工機(jī)械表序號(hào)機(jī)械名稱數(shù)量說(shuō)明1錨桿鉆機(jī)42拱架安裝機(jī)14砼噴射機(jī)械手2TBM自帶5空壓機(jī)26通風(fēng)機(jī)17機(jī)車4配套使用8砼灌車4配套使用9攪拌站1配套使用4.4.7作業(yè)組織4.4.7-1作業(yè)組織表序號(hào)工種每班人數(shù)說(shuō)明1主司機(jī)12掘進(jìn)班長(zhǎng)13值班工程師14試驗(yàn)員15測(cè)量26機(jī)車司機(jī)4負(fù)責(zé)開(kāi)挖、立拱、施錨、7普工20掛網(wǎng)、接軌、鋪設(shè)軌排、噴砼8拌和司機(jī)24.4.8材料消耗4.4.8-1作業(yè)組織表序號(hào)材料名稱數(shù)量施工部位1φ6.5盤條網(wǎng)片2φ22螺紋鋼錨桿3砂4米石5水泥噴射混凝土施工6速凝劑7工字鋼鋼拱架-364--364-生產(chǎn)效率網(wǎng)片安裝速度12m1.2，錨桿施工速度4/(L=2.5m20分鐘/榀，噴射混凝土施工速度3～10m3/小時(shí)；一、安全生產(chǎn)注意事項(xiàng)要組成部分，必須認(rèn)真作好噴射混凝土厚度檢查和錨桿實(shí)驗(yàn)，并加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋情危急時(shí)，應(yīng)將人員撤出危險(xiǎn)區(qū)。1.5善。同時(shí)在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置必要的護(hù)攔、安全標(biāo)志和警告牌。經(jīng)常保養(yǎng)施工機(jī)具，保證安全裝置靈敏可靠，防護(hù)罩完好無(wú)損；同時(shí)搞好安全用電管理。作業(yè)中如發(fā)生風(fēng)、水、輸料管路堵塞或爆裂時(shí)，必須依次停止風(fēng)、水、料的輸送。噴射作業(yè)中，除應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)、照明、采取防塵措施降低粉塵濃度外，還應(yīng)注意以下事項(xiàng)：作業(yè)人員均須配帶必要的防護(hù)用品。行耐壓試驗(yàn)，合格后方可使用。發(fā)生堵管時(shí)，應(yīng)盡快疏通。處理堵管時(shí)噴咀前方嚴(yán)禁站人。經(jīng)常檢查管道和節(jié)頭是否有松脫和擊穿可能。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)立即處理。其他開(kāi)敞式掘進(jìn)機(jī)初期支護(hù)參數(shù)可參照表4.4.11-1選用。表4.4.11-1 掘進(jìn)機(jī)施工段隧道初期支護(hù)方式圍巖類別圍巖類別噴混凝土錨桿鋼筋網(wǎng)鋼支撐Ⅱ局部8cm局部Φ22，長(zhǎng)2.5m。無(wú)無(wú)Ⅲ局部10cm局部Φ22，長(zhǎng)2.5～3m。局部Φ8間距20cm×20cm無(wú)Ⅳ～Ⅴ15cm除底部外，Φ22～2，（縱×1m除底部外，Φ8，15cm×cm15I16工字鋼1/2～2倍掘進(jìn)行程/榀在地層穩(wěn)定性很差地段，應(yīng)在工作面或和圍巖一定范圍進(jìn)行超前預(yù)注漿加固處理。錨噴支護(hù)需要仔細(xì)施工才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且施作后成為隱蔽工程，因此需要在施工為進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)并記錄。-365--365-(1)錨桿安裝的位置、方向、深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。(2效果，因此，安裝桿體過(guò)程中應(yīng)注意攪拌