路桥隧作业指导书.doc

目 录 一、 开挖（TBM掘进） 3 1、TBM工作原理 3 1.1、滚刀破岩机理 3 1.2、 掘进工况工作原理 3 2、 TBM掘进工艺特点 4 3、 TBM掘进施工流程、操作要点 - 2 - 3.1、 TBM掘进施工流程 - 2 - 3.2、 TBM掘进操作要点 - 2 - 4、 掘进作业 - 4 - 4.1、 掘进模式选择 - 4 - 4.2、 掘进参数选择和调整 - 4 - 4.3、 系统操作 - 6 - 4.3.1、整机控制操作 - 6 - 4.3.2、锚杆钻机操作 - 12 - 4.3.3、钢拱架安装器操作 - 14 - 4.3.4、喷射砼泵操作 - 15 - 4.3.5、注浆泵操作 - 16 - 4.3.6、砼喷射台车操作规程 - 17 - 4.4、掘进 - 18 - 4.5、换步 - 19 - 4.6、调向 - 19 - 二、 仰拱块铺设 - 21 - 1、仰拱块铺设人员及设备情况 - 21 - 2、仰拱块铺设工艺流程 - 21 - 三、初期支护、超前支护 - 22 - 1、 初期支护施工特点 - 23 - 2、锚杆支护 - 24 - 3、钢筋网 - 26 - 4、钢拱架 - 26 - 5、喷射砼 - 27 - 6、超前小导管预注浆 - 28 - TBM掘进段开挖、支护、仰拱块安装作业指导书 本作业指导书适用于TBM主洞掘进段开挖、支护、仰拱块安装施工。 一、 开挖（TBM掘进） 1、TBM工作原理 1.1、滚刀破岩机理 TBM的破岩刀具均采用盘形滚刀（简称滚刀）。安装在刀盘上的滚刀在推进油缸推力作用下将刀刃压入岩面，随着刀盘的旋转，滚刀绕刀盘中心轴公转，并绕自身轴线自转。开敞式TBM采用单刃滚刀破岩，在刀盘强大的推力、扭矩作用下，滚刀在掌子面中心切缝上滚动，当推力超过岩石的强度时，滚刀下的岩石直接破碎，滚刀贯入岩石，掌子面被滚刀挤压破碎而形成隧道同心圆沟槽。随着沟槽深度的增加，岩体表面裂纹加深扩大，当超过岩石剪切和拉伸强度时，相邻同心圆沟槽间的岩石成片剥落，形成石碴。见图1-1 滚刀破岩机理 图1-1 滚刀破岩机理 1.2、 掘进工况工作原理 开敞式TBM的掘进循环由掘进作业和换步作业交替组成。在掘进作业时，TBM刀盘进行的是沿隧道轴线作直线运动和绕轴线作单方向回转运动的复合螺旋运动，被破碎的岩石由刀盘的铲斗落入皮带输送机向机后输出。 开敞式TBM使用在洞壁岩石能自稳并能经受水平支撑的巨大支撑力的条件下，掘进时，伸出水平支撑，撑紧洞壁，收起前支撑和后支撑，起动皮带机，然后刀盘回转，开始掘进，掘进一个循环后，进行换步作业。其作业循环如下（见图1-2）： ⑴、撑靴撑紧在洞壁上，前支撑和后支撑缩回，开始掘进。 ⑵、刀盘向前掘进一个循环后，掘进停止。 ⑶、前支撑和后支撑伸出，撑紧在洞壁上，撑血缩回，外凯向前滑移一个行程长度。 ⑷、利用前、后支撑进行方向调整。 ⑸、前后外凯撑靴重新撑紧在洞壁上，前支撑和后支撑缩回开始新掘进循环。 图1-2 开敞式TBM掘进工况工作原理 2、 TBM掘进工艺特点 见图1-3 开敞式TBM掘进施工工艺流程图。 TBM掘进施工工艺特点： ⑴、施工速度快：掘进机可以实现连续掘进，同时完成、、支护等作业，并一次成洞，掘进速度快、效率高 ⑵、施工质量高：掘进机机械破岩，避免了爆破作业对围岩扰动，洞壁完整光滑，超挖量小，减少 ⑶、综合经济效益好：在特长隧洞中施工速度快，运行费用 ⑷、安全文明施工：掘进机施工改善了工人的劳动条件，减轻了体力劳动量，避免了爆破施工造成的人员伤亡，事故大为减少 ⑸、环保施工：减少特长隧洞的斜井等辅助设施，从而降低了环境破坏、尘埃及弃渣减少，施工环境较好； ⑹、出渣能力强：TBM施工段采用连续皮带机出渣，可最大限度地保证TBM的高效率掘进； 图1-3 开敞式TBM掘进施工工艺流程图 ⑺、系统化程度高：整个TBM系统中的各个子系统都要同时运转，其中任何一个环节不协调或运转失灵，都将导致整个系统的运转失灵； ⑻、初期支护速度快：开挖与初期支护同步进行，减少围岩的暴露时间，较好地实现了新奥法隧洞施工原理； ⑼、导向精度高：TBM导向采用PPS激光导向系统，全站仪精度不高于2″，并且可以实时监控； ⑽、信息智能化程度高：TBM主机监控系统可将TBM掘进施工过程中的机械运行参数和运行状况通过可视系统显示出来，并可传输到地面管理部门，对TBM的运行做到了实时监控； ⑾、施工管理人员素质要求高：TBM是综合电气工程、机械工程、地质工程及隧洞施工等多学科的施工设备，这就要求施工管理人员具有较高的技能及施工管理方面的综合知识，才能圆满完成施工任务。 3、 TBM掘进施工流程、操作要点 3.1、 TBM掘进施工流程 见图1-4。 图1-4 TBM掘进施工流程图 3.2、 TBM掘进