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城市轨道交通隧道双护盾 TBM过站施工技术摘要:为解决双护盾TBM在城市轨道交通隧道施工中频繁过站的问题,以青岛地铁2号线双护盾TBM施工为背景,根据TBM所经车站的具体情况,结合车站施工条件及TBM过站影响,研究并实施了空推和平移2种双护盾TBM过站方式,制订了合理可行的TBM过站方案和关键措施,解决了双护盾TBM过站多次拆解、组装、调试以及对车站影响的技术难题,为青岛地铁1号线、4号线、8号线采用双护盾TBM施工提供了参考和借鉴。
关键词:青岛地铁;双护盾TBM;过站;空推;平移引言随着国家经济建设和城市建设的快速发展,我国城市轨道交通呈大规模、快速发展态势。
目前我国正处于城市轨道交通建设的高峰期,是世界上最大的城市轨道交通建设市场,已初步形成了城市轨道交通产业。
我国地域辽阔,各城市之间地质条件相差很大,既有以上海为代表的软土地层,也有以青岛、重庆、厦门为代表的岩石地层。
地质条件不同,修建隧道所采用的施工方法也有所差别。
软土地层目前主要采用盾构法施工,以往岩石地层主要采用矿山法施工,如今更多地采用TBM掘进技术。
敞开式TBM和复合式单护盾TBM已应用于重庆轨道交通工程建设,青岛地铁2号线采用双护盾TBM施工是我国首次将双护盾TBM应用于城市地铁建设,随后深圳地铁10号线和青岛地铁1号线也采用了双护盾TBM施工。
一.TBM过站原则TBM应用于城市轨道交通工程,具有快速、安全、高效、优质、环保等优点。
相比于TBM在山岭及水工隧道的长距离连续掘进,中间较为频繁的经过车站,导致TBM受车站间隔性影响而不能连续掘进,这是TBM在城市轨道交通中应用的一大特点和难点。
如何保证TBM顺利地通过车站,对于发挥其快速、长距离连续掘进施工具有重要的意义。
TBM过站应遵循“快速、安全、影响小、投资省”的原则,综合考虑车站及TBM掘进施工,既要保证TBM的顺利通过,又要确保车站工期。
二．TBM过站方式从区间与车站的施工先后顺序来区分,TBM过站主要分先隧后站和先站后隧2种方式。
敞开式TBM开挖隧洞底板隆起处理技术措施发表时间：2020-12-22T01:11:17.758Z 来源：《防护工程》2020年26期作者：刘军生[导读] 本文简要介绍某输水工程隧洞在采用敞开式TBM工法施工过程中，突遇TBM在穿越断层破碎带时已开挖段隧洞底板隆起及机车运行轨道变形的处理技术措施。
新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局新疆自治区乌鲁木齐市 830000摘要：本文简要介绍某输水工程隧洞在采用敞开式TBM工法施工过程中，突遇TBM在穿越断层破碎带时已开挖段隧洞底板隆起及机车运行轨道变形的处理技术措施。
鉴于国内已采用敞开式TBM工法施工的隧洞工程均未出现在施工过程中遇到此种最不利的地质情况，因此本工程所经历的底板隆起经验和施工中采取的处理技术措施对其它隧洞工程在施工中具有一定的指导意义。
关键词：敞开式TBM；断层破碎带；底板凸起；轨道变形1敞开式TBM工法施工概述TBM采用刀盘旋转机械式破岩，集隧道施工的开挖、出渣、初期支护、通风除尘、轨道铺设以及风、水、电管路延伸于一体，具有隧洞开挖快速、优质、安全、环保等特点，实现了长大隧道施工的连续化作业。
TBM设备主要由主机、连接桥和后配套系统三大部分组成，由几十个独立的子系统有机地结合成一个完整的大系统。
主机用于破岩、渣料装载及转载、初期一次支护，后配套系统用于出碴、提供设备运行所需的风、水、电等，连接桥起主机和后配套的连接作用。
TBM主机主要由刀盘、传动系统、支撑和推进机构、机架、出碴胶带输送机、初期支护系统等组成。
刀盘是破岩和装碴的执行机构，支撑和推进机构使掘进机步履式向前推进，并给刀盘施加推力，胶带输送机转运岩碴，最终形成隧道结构的一种施工方法。
2围岩地质情况岩性为变质黑云母斜长花岗岩夹钾长花岗岩，颜色呈浅灰白色～肉红色，碎裂～碎块状结构。
该段发育f17断层，断层规模较大，受断层构造运动作用下，带内节理裂隙发育，岩石蚀变强烈，原岩中的部分长石矿物蚀变生成大量亲水性高岭土、蒙脱石等软岩矿物，岩石碎裂且强度低，该段地下水不发育，局部见有少量滴水的滴水、滴水现象，该段围岩判定为V类。
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地铁敞开式TBM过站施工技术
王俊
【期刊名称】《现代城市轨道交通》
【年(卷),期】2011(000)003
【摘要】在城市地铁首次应用敞开式TBM过站时,从车站设计角度出发,针对不同施工方法及不同施工阶段的车站,阐述了TBM掘进、步进、中板步进时,车站设计相应的处理措施,并提出了有关建议.
【总页数】3页(P62-64)
【作者】王俊
【作者单位】中铁第一勘察设计院集团城建院,陕西西安,710043
【正文语种】中文
【相关文献】
1.敞开式TBM进过站技术研究 [J], 于德洋;韩佳霖;黄李文;杨垒;李业民
2.敞开式TBM步进过站技术研究 [J], 田皓文
3.城市轨道交通敞开式TBM过站方案及关键技术 [J], 王飞
4.城市地铁大断面暗挖车站配合TBM过站施工技术 [J], 周宴成
5.重庆轨道交通6号线敞开式TBM过站技术研究 [J], 朱文会;翁承显;陈静
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关于TBM技术在地铁工程施工中的应用摘要：地铁工程施工中采用TBM技术，可克服一定的施工困难，保障工程施工安全有序开展，高质量完成施工，具有推广应用的价值。
为发挥TBM技术的应用优势，应该做好施工环节的控制。
现针对TBM技术在地铁工程施工中的应用要点，展开具体的论述，提出技术应用质量控制的策略。
关键词：TBM技术；地铁工程；全过程地铁是在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通，具有节省土地、减少噪音与干扰、节约能源等优势。
近年来，我国地铁建设规模不断扩大，带动着相关工程的建设。
根据公开数据显示，2021年中国地铁运营线路长度达7209.7公里，2022年1-9月中国地铁运营线路长度达7655.32公里。
在地铁建设增加的背景下，深入研究相关技术的应用，提出有效的施工技术方法，助力相关工程的建设，有着重要的意义。
1 TBM技术的概述TBM技术指的是使用隧道掘进机，在岩石地层中进行隧道工程施工，可获得不错的成效。
常用的TBM型号如下：（1）敞开式TBM。
作业时，利用作用于岩壁的反作用力，通过反推力与反扭矩，完成隧道掘进作业。
（2）单护盾TBM。
使用的单护盾TBM刀盘推力，主要是由辅助推进油缸支撑在管片上提供，需要注意的是TBM推进时掘进与管片的安装无法同步开展。
（3）双护盾TBM。
采取此设备，可以实现掘进与管片安装的同步开展，不会产生干扰的情况。
TBM技术的应用，需结合工程实际合理选择技术类型，做好严格的控制，实现高质量建设。
2 TBM技术在地铁工程施工中的应用要点2.1 案例概述以某地铁工程项目为例，长度为1385.31m，整个线路基本为下穿。
作业时，采用TBM技术，开展相应的施工作业。
在施工中隧道为单线单洞，衬砌隧道使用的是预制混凝土管片，内径为7.7m，厚度为0.4m，环宽为1.8m。
本次工程施工，需要下穿公路隧道，难以准确判断公路隧道路与地铁隧道之间存在断层与裂隙，增加了隧道施工的难度。
收稿日期：2012－02－10；修回日期：2012－04－14基金项目：中铁隧道集团有限公司科技创新计划项目（隧研合2011－05）作者简介：李辉（1981—），男，河北保定人，2008年毕业于石家庄铁道学院土木工程专业，本科，助理工程师，主要从事隧道与地下工程科研、设计与施工管理方面的工作。
敞开式TBM 通过地铁车站中板实时监测及反馈技术李辉（中铁隧道集团技术中心，河南洛阳471009）摘要：考虑到TBM 自身荷载大，TBM 中板过站时可能对地铁车站结构造成变形，影响结构的稳定性，为积累TBM 中板过站的经验，以重庆地铁敞开式TBM 通过大龙山车站中板为例，通过对TBM 中板过站期间钢支撑轴力、中板挠度、中板（边墙）裂缝实时监测进行研究，得出以下结论：1）TBM 机头在监测断面时，车站结构变形和受力最大；2）TBM 机头对中板的主要作用为垂直压力，支撑靴对中板的主要作用为侧向压力；3）TBM 通过中板时，中板下翻梁可以起到传递TBM 压力的作用。
通过实时监测指导了TBM 过站施工，降低了TBM 过站安全风险，确保了结构的安全稳定。
关键词：敞开式TBM ；地铁；中板过站；实时监测；钢支撑轴力；中板挠度；裂缝DOI ：10．3973/j．issn．1672－741X．2012．04．027中图分类号：U 455．4文献标志码：B文章编号：1672－741X （2012）04－0581－06Real-time Monitoring and Feedback Technologies for OpenTBM Transferring along Intermediate Ceiling of Metro StationLI Hui（Technology Center of China Railway Tunnel Group ，Luoyang 471009，Henan ，China ）Abstract ：Due to the huge weight of the TBM ，the transfer of the TBM alng the intermediate ceiling of the Metro station may have serious impact on the stability of the Metro station．Real-time monitoring is made on the axial force of the steel support ，the deflection of the intermediate ceiling and the cracks of the intermediate ceiling and the side wall during the transfer of the open TBM along the intermediate ceiling of Dalongshan station of Chongqing Metro．Conclusions drawn are as follows ：1）The deformation and stress of the Metro station structure is the largest when the TBM head is in the moni-toring section．2）The main action of the TBM head on the intermediate ceiling takes the form of vertical pressure and the main action of the grippers on the intermediate ceiling takes the form of lateral pressure．3）The beams of the inter-mediate ceiling can transfer the pressure when the TBM passes the intermediate ceiling．The real-time monitoring pro-vides guidance for the station transfer of the TBM ，which minimizes the safety risks and guarantees the stability of the Metro station．Key words ：open TBM ；Metro ；intermediate ceiling ；station transfer ；real-time monitoring ；steel support ；axial force ；deflection ；crack0引言随着地铁建设速度的加快，在许多城市应用机械开挖（盾构技术）实现了地铁建设的快速发展。
敞开式TBM进过站技术研究【摘要】文章针对某地铁工程中，由于敞开式的TMB首次应用在城市地铁建设中，不可避免的要经过很多车站，本文对如何解决敞开式TBM进过站技术难题进行阐述，论述了施工方法，并且证明方法的行之有效。
【关键词】TBM进过站；敞开式；施工方法1、前言TBM即隧道掘进机，利用的是回转刀具进行开挖，在开挖的同时将洞内的围岩进行破碎掘进，从而可以形成一个非常完整的隧道断面，它是一种非常先进的隧道施工机械；同目前经常使用的隧道挖掘方法相比，TBM是集钻、掘进、支护各项工序于一体，并且将一些高新技术融入到整个工作的过程中，是整个掘进过程可以处于监控状态中，挖掘工作也就可以保持最近状态，目前这种技术已经广泛应用于地铁当中，地铁工程基本是在城市当中，所以所要面临的问题就是要频繁过站，下面针对不同的过站工况以及所要经过的边界条件，对不同的边界条件进行研究，给出最适合的过站方法。
2、敞开式TBM进过站形式2.1弧底步进过站技术弧底步进过站技术主要是适用于TBM步进通过车站的中板位置，另外一种状况就是如果是上下重叠方式隧道中的上面的隧道；弧底步进过站技术所使用的主要设备就是步进机架，在整个技术要做一些必要的前期准备，这些准备有在车站原有的中板上铺设一个弧形导台，同时将一个预置的步进导轨放入到弧形的导台里面，在这里需要注意的是弧形导台的里面一定要有一个插槽预留出来，用做固定步进机架。
弧底步进过站的原理就是将TBM的主机放置在事先所预留的步进导轨上，这样TBM的整个主机工作就都在步进导轨上进行。
而TBM主机随着隧道的挖掘不断向前移动时，之前所固定在弧形导轨上的步进机架为整个系统提供一个反作用力。
2.2平底步进过站技术平底步进过站主要适用于TBM进过站直接作用于车站的底板上，所使用的主要设备包含了是步进小车和步进机架，在这两个设备上要装有推进油缸，在开挖之前所压进行的准备工作包含了，在过站前要在车站的底板上做水平混凝土路面的铺设，这样步进小车才能通过，同时需要注意的就是要在路面上设置一个导向槽，导向槽的位置要注意防止中间的位置，这样步进小车才能始终保持在一条直线行进；平底步进过站技术的原理是当TBM的主机在步进小车不开始工作，不断的向前推进时，暗黄在步进小车上的推进油缸提供了整个设备始终前进的动力；步进小车和机架同步进底面之间会产生一个摩擦力，这个摩擦力为整个系统向前的推进提供了一个反力。
收稿日期：2012－02－10；修回日期：2012－04－14基金项目：中铁隧道集团有限公司科技创新计划项目（隧研合2011－05）作者简介：李辉（1981—），男，河北保定人，2008年毕业于石家庄铁道学院土木工程专业，本科，助理工程师，主要从事隧道与地下工程科研、设计与施工管理方面的工作。
敞开式TBM 通过地铁车站中板实时监测及反馈技术李辉（中铁隧道集团技术中心，河南洛阳471009）摘要：考虑到TBM 自身荷载大，TBM 中板过站时可能对地铁车站结构造成变形，影响结构的稳定性，为积累TBM 中板过站的经验，以重庆地铁敞开式TBM 通过大龙山车站中板为例，通过对TBM 中板过站期间钢支撑轴力、中板挠度、中板（边墙）裂缝实时监测进行研究，得出以下结论：1）TBM 机头在监测断面时，车站结构变形和受力最大；2）TBM 机头对中板的主要作用为垂直压力，支撑靴对中板的主要作用为侧向压力；3）TBM 通过中板时，中板下翻梁可以起到传递TBM 压力的作用。
通过实时监测指导了TBM 过站施工，降低了TBM 过站安全风险，确保了结构的安全稳定。
关键词：敞开式TBM ；地铁；中板过站；实时监测；钢支撑轴力；中板挠度；裂缝DOI ：10．3973/j．issn．1672－741X．2012．04．027中图分类号：U 455．4文献标志码：B文章编号：1672－741X （2012）04－0581－06Real-time Monitoring and Feedback Technologies for OpenTBM Transferring along Intermediate Ceiling of Metro StationLI Hui（Technology Center of China Railway Tunnel Group ，Luoyang 471009，Henan ，China ）Abstract ：Due to the huge weight of the TBM ，the transfer of the TBM alng the intermediate ceiling of the Metro station may have serious impact on the stability of the Metro station．Real-time monitoring is made on the axial force of the steel support ，the deflection of the intermediate ceiling and the cracks of the intermediate ceiling and the side wall during the transfer of the open TBM along the intermediate ceiling of Dalongshan station of Chongqing Metro．Conclusions drawn are as follows ：1）The deformation and stress of the Metro station structure is the largest when the TBM head is in the moni-toring section．2）The main action of the TBM head on the intermediate ceiling takes the form of vertical pressure and the main action of the grippers on the intermediate ceiling takes the form of lateral pressure．3）The beams of the inter-mediate ceiling can transfer the pressure when the TBM passes the intermediate ceiling．The real-time monitoring pro-vides guidance for the station transfer of the TBM ，which minimizes the safety risks and guarantees the stability of the Metro station．Key words ：open TBM ；Metro ；intermediate ceiling ；station transfer ；real-time monitoring ；steel support ；axial force ；deflection ；crack0引言随着地铁建设速度的加快，在许多城市应用机械开挖（盾构技术）实现了地铁建设的快速发展。
重庆作为山地城市，地形、地质具有特殊性，采用钻爆法施工具有一定的局限性，因此重庆轨道交通6号线一期选用TBM 进行施工。
根据地铁设站要求及敞开式TBM 快速、长距离掘进的特点，决定了TBM 需频繁过站。
重庆轨道交通6号线一期作为国内首条应用敞开式TBM 建设的城市地铁，在TBM 过站方面的经验较少［1－2］，目前，只有一些盾构过站和山岭隧道TBM 步进方面的经验［3－6］。
由于敞开式TBM 机头非常重，当敞开式TBM 中板过站时，存在一定的风险，为保证敞开式TBM 安全顺利地中板过站，实时监测显得非常重要。
目前有关敞开式TBM 中板过站实时监测方面的研究很少，因此，非常有必要对TBM 中板过站实时监测技术进行详细的研究。
通过对TBM 通过大龙山站中板过程中的施工监测进行研究，归纳和总结了这一过程中相关监测项目的变化规律以及安全控制措施，以期为今后类似工程提供借鉴。
1工程概况重庆轨道交通6号线一期工程大龙山车站主体全长189．7m ，宽26．46m ，埋深32 35m ，围岩级别为IV 级。
本车站与规划五号线车站形成平行换乘，为5，6号线同台换乘站，车站为地下4层（局部5层）岛式明挖车站。
由于区间隧道在车站端头为重叠隧道，根据工期安排，右线TBM 到达大龙山站时，车站中板已建成，因此，采用上洞TBM （右线）步进通过车站中板，避免了TBM 的拆卸和转场，节省了工期和费用。
TBM 步进过站位置如图1所示。
图1大龙山站TBM 过站位置图Fig．1Sketch of TBM and Dalongshan Metro station2施工风险要保证重达350t 的TBM 机头安全地通过中板，这在全国乃至世界范围内也是首次尝试，所以，如何保证TBM 顺利步进过站和过站后减小对主体结构后期使用的影响是本次过站的重难点。
TBM 中板过站时，采用了98根主支撑钢柱（D609钢管）、282根柱间交叉支撑（L125ˑ8角钢）作为TBM 从车站中板步进过站的临时支撑，中板下支撑如图2所示。
为了保证TBM 过站的安全性，在TBM 过站期间对临时钢支撑的受力、中板挠度、中板轴线位移、中板、边墙裂缝进行了实时监控，为中板结构变形分析提供了重要信息。
图2TBM 过站钢支撑布置图Fig．2Layout of steel support3监测目的及监测项目3．1监测目的监控量测工作是整个工程的眼睛，不但可以为整个项目的动态设计和信息化管理提供依据，确保施工作业的安全，还可为设计理论的发展积累经验。
1）通过施工现场监测，掌握TBM 过站时中板的稳定程度；通过信息反馈及预测预报来优化施工组织设计，指导现场，确保TBM 施工作业的安全与质量，项目的社会、经济和环境效益。
2）为项目的管理及时提供准确的信息，以使整个项目管理达到科学、安全的目的。
3．2监测项目见表1。
表1监测项目及设备表Table 1Monitoring items监测项目量测仪器精度指标要求控制值警戒值量测频率过站实时监测出碴过程中1 10d10d 以后1个月以后钢支撑轴力监测XB －120振弦式钢筋计，数字式频率仪ʃ0．5%（F．S ）1200kN裂缝监测游标卡尺或裂缝仪ʃ0．02mm 0．1mm中板挠度监测NA2水准仪ʃ0．01mm 4mm监测控制基准值的70%当TBM 步进到相应监测断面前20m 、后40m 进行24h 监测，钢支撑轴力监测频率为2次/h ，裂缝监测为TBM 过站机头、支撑靴通过时连续监测，中板挠度监测频率为1次/h直到稳定状态（1 2）次/d 1次/3d1次/周285隧道建设第32卷4监测结果及分析4．1监测点布设按照大龙山TBM 中板过站监控量测方案，于2011年2月13日对大龙山中板进行钢支撑轴力监测点、中板挠度监测点、中板轴线位移监测点布设，并对中板、边墙裂缝点进行初始考察。
4．1．1钢支撑轴力钢支撑轴力监测把钢筋计布置在钢支撑上，在钢支撑上焊接钢筋计。
注意在焊接钢筋计时不能使其温度过高，以免热传导使钢筋计零漂增加，要做降温处理。
比如在焊接的同时可用湿毛巾或流水冷却水浇，使温度降低，以保证钢筋计的成活率在80%以上，且支撑轴力应小于设计值的80%，超过时要发报警文件。
应尽可能使钢筋计处于不受力状态，特别不应处于受弯状态，将钢筋计的导线逐段捆在临近型钢上，引到外露的测试匣中，布设好后用频率仪中的F2进行测试，检查钢筋计的电阻值和绝缘情况，还要做好引出线和测试匣的保护工作［7－8］。
共布设轴力监测点14组，每组布设4个监测点，前1，3，5跨钢支撑均布置1组断面，后面钢支撑每隔16m 布设1组轴力监测点。
钢支撑轴力监测点布置如图3所示。
图3钢支撑轴力监测点布置图Fig．3Layout of monitoring points for axial force of steel support4．1．2中板挠度TBM 过站时，中板因受荷载变化必会产生变形，因此需要进行中板挠度监测，量测仪器采用NA2水准仪，量测精度为0．01mm 。
上翻梁挠度监测点布置在钢支撑柱分隔的梁段跨中，第1，3，5跨，自第5跨开始，每隔16m ，即每间隔3跨后布置挠度监控测量点，直至车站末端。
1个断面埋设1组监测点［9－10］。
4．1．3裂缝TBM 过站时必然导致结构构件的应力调整而产生裂缝，裂缝开展状况的监测通常作为其过站和出碴过程中影响程度的重要依据之一。
通常采用直接观测的方法，将裂缝进行编号并划出测读位置，观测裂缝的发生发展过程［10－11］，必要时通过裂缝观测仪进行裂缝宽度测读，主要采用的仪器为游标卡尺，量测频率为1 2次/d ，监测数量和位置根据现场情况确定。
