[发明专利]TBM-EPB双模式盾构在复合地层中的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及盾构施工领域，具体涉及TBM-EPB双模式盾构在复合地层中的施工方法。

背景技术

盾构是一种应用于隧道工程施工的大型机械设备，其集破岩、出渣、衬砌、支护等于一体，具有自动化程度高、速度快和安全高效等优点，近年来，在隧道项目上得到了广泛应用。

在隧道施工中，通常会涉及到对不同地质情况的地层进行施工，就采用盾构施工而言，需要按照地层的硬度划分为硬岩地层和软岩地层，而盾构按照地层的硬度划分也相对应的划分为两种掘进模式，一种是适用于硬岩地层的TMB掘进模式，另一种是适用于软岩地层的EPB掘进模式。

在施工过程中，通过更换不同模式的盾构以实现在不同地层中的掘进，但是，由于在施工过程中更换不同模式的盾构，不仅需要耗费大量的人力物力，而且还需要较长的更换时间，延误工期，特别是在软硬地层交替出现的地段掘进中，更给施工带来诸多麻烦。

所以，为了解决上述问题，TBM-EPB双模式盾构应运而生，可以实现在两种模式情况下的正常掘进，即，能够在软硬地层的交界面处进行掘进模式的转换，以此适应与不同地层的要求，这种掘进模式的转换较传统更换不同掘进模式的盾构而言，不仅节省了大量的人力物力，而且还极大的缩短的施工工期。

但是，在目前采用TBM-EPB双模式盾构进行隧道施工中，依然存在着不足，在实际工程中，发明人发现，在TBM-EPB双模式盾构进行模式转换时，转换期间需要拆装输送机、中心回转接头、土压仓内刮泥板等部件，致使在转换期间，不能够对掘进掌子面进行带压支撑，而此处为软硬地层的交界面，其地质条件复杂，自稳性低，极易出现崩塌造成无法进行掘进模式的转换，严重时甚至导致安全事故，所以，目前的施工方法中，在进行掘进模式转换前，都需要对掘进掌子面进行加固，如此，也就延长了工期，增加了施工成本。

所以，目前亟需一种适用于TBM-EPB双模式盾构在复合地层中的施工方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前TBM-EPB双模式盾构在复合地层施工中，在进行掘进模式转换时，存在的需要对掘进掌子面进行加固而延长工期，增加施工成本的不足，提供一种能够节约工期，降低施工成本的TBM-EPB双模式盾构在复合地层中的施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

TBM-EPB双模式盾构在复合地层中的施工方法，包括下述步骤：

（1）、地质勘查：根据设计线路进行地质勘查，并提供软岩地层、硬岩地层及其交界面的位置数据；

（2）、盾构进场安装调试：根据步骤（1）所提供的数据，选择盾构始发掘进时所需要的掘进模式进行盾构的安装和调试；

（3）、盾构始发掘进：盾构由安装位置开始掘进施工；

（4）、盾构掘进模式转换：盾构的刀盘靠近软岩地层和硬岩地层的交界面时，根据不同情况进行如下转换：

（4a）、若此时盾构位于软岩地层内，则盾构继续掘进，直至盾构穿过软岩地层与硬岩地层的交界面，然后盾构再停机，掘进模式由EPB掘进模式转换为TBM掘进模式；

（4b）、若盾构位于硬岩地层内，则盾构停机，掘进模式由TBM掘进模式转换为EPM掘进模式；

（5）、正常掘进：待步骤（4）中，盾构掘进模式转换完成后，重新启动盾构，进行正常的掘进工作；

（6）、依次重复步骤（4）和（5），直至施工完毕，吊出盾构。

在双模盾构的结构中，EPB掘进模式和TBM掘进模式转换时，须拆装螺旋输送机、中心回转接头、土压仓内刮泥板等设备，致使在掘进模式转换期间，不能够对掘进掌子面进行带压支撑，所以，必须先确保掘进掌子面有足够的稳定性； 另一方面，在目前的双模盾构施工中，掘进模式转换的位置都选择在理论上的最佳位置，即，位于软岩地层和硬岩地层的交界面处，而在此交界面处，岩层风化程度较大，自稳性极差，所以在目前的掘进模式转换前，必须先对掘进掌子面进行加固，然后再进行掘进模式的转换，所以也会带来施工成本的增加，以及工期的延长；而这一问题在软岩地层和硬岩地层交替出现的复合地层施工中尤为明显。基于上述，本申请的发明人，通过长期研究总结，将盾构掘进模式的转换设置在靠近交界面的硬岩地层中，由于硬岩地层本身具有较高的硬度和强度，并且具有良好的自稳性，也就是说，不需要对掘进掌子面进行带压支撑，也不会出去垮塌的问题，所以在进行掘进模式转换时不需要对掘进掌子面进行加固，在保证施工安全的前提下，直接减少人力物力的投入，而且还节约了工期。