CCS水电站引水隧洞TBM断层带卡机脱困技术

厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞采用大直径双护盾TBM施工,开挖洞径9.11 m,在掘进至桩号K16+127.0 m时,由于断层破碎带围岩塌方掩埋及堵塞刀盘造成卡机事故。在分析地震法物探成果和钻孔岩芯的基础上,确定断层破碎带及影响带宽度约70 m,围岩稳定性差,以Ⅳ类为主,局部Ⅴ类。拆除刀盘后方16.26 m处管片的上半部分后,沿洞壁两侧开挖旁洞,至刀盘后沿引水隧洞轴线进行导洞顶拱扩挖直至通过断层破碎带,导洞开挖前采用超前锚杆、固结灌浆等超前支护措施,开挖后采用钢拱架、系统锚杆、挂网喷射混凝土支护措施;支护完成的导洞防止了TBM掘进时的洞顶塌方,TBM在断层破碎带内掘进时,每环掘进前均对掌子面前方围岩进行固结灌浆以防掌子面围岩塌方;采用以上技术措施后,TBM成功脱困并穿过了断层破碎带。     

喀双隧洞T4勘探试验洞TBM脱困施工方案

喀双隧洞T4勘探试验洞采用TBM方法掘进施工,在施工过程中出现了卡机现象.结合场地地质情况确定后方拱架段0+699～0+717 m采用喷锚支护及径向固结注浆加固措施;侧顶护盾及刀盘周围采用化学注浆加固.围岩加固后启动机器使得机器脱困.     

科卡科多水电站TBM卡机处理方法探讨

科卡科多水电站引水隧洞施工过程中发生双护盾TBM卡机现象,根据TBM掘进记录和地质情况分析是受断层破碎带的影响。为使TBM脱困,采取开挖TBM上方岩体,钻设超前小导管、挂钢筋网、喷混凝土、支钢拱架等方法使围岩保持稳定,再清理TBM护盾上方散落的岩石,终使TBM脱困并通过断层破碎带。     

滇中引水工程香炉山隧洞TBM开挖围岩卸荷响应特征

针对滇中引水工程香炉山隧洞TBM掘进洞段地质条件复杂、施工技术难度大等特点,采用现场监测和三维数值仿真2种手段,对典型洞段围岩开挖卸荷响应特征进行了分析。通过对TBM掘进洞段围岩变形和钢拱架受力监测数据分析可知,围岩类别和隧洞埋深均是影响围岩变形量值和收敛时间的重要因素,TBM上的撑靴结构对钢拱架受力影响显著。根据香炉山隧洞敞开式TBM施工特点,提出了敞开式TBM开挖施工的仿真模拟技术,获得了典型断面围岩变形及支护结构受力随掌子面推进的变化规律,可为TBM洞段支护设计优化及掘进过程中卡机问题的预测和判断提供参考。     

复杂地质区TBM卡机成因分析及脱困技术

N-J水电站工程地处喜马拉雅山南麓,电站引水隧洞埋深大、地质条件复杂。其引水隧洞的某双线洞段采用2台开敞式TBM掘进,因遭遇剪切破碎带、软弱围岩、地下渗水的共同作用,在掘进过程中围岩发生较大规模塌方,出现卡机事故。通过对该洞段地质条件的综合分析,有针对性地提出了在护盾顶部人工开挖小导洞的脱困方案,最终使TBM顺利脱困。为TBM在类似不良地质围岩洞段的施工提供了宝贵经验。     

山西中部引黄工程TBM卡机成因分析及脱困技术

山西省中部引黄工程总干3号隧洞采用TBM施工,由于隧洞埋深大、地应力高、地质条件复杂,设备在不良地质洞段易发生卡机。结合连续两次卡机事故,分析了卡机产生的地质、施工和设备原因,提出了针对不同卡机形式的脱困措施,并详细制订了脱困后的掘进方案,使TBM成功脱困并顺利通过断层破碎带。实践证明,扩挖小导洞是最为有效的脱困措施,当护盾外侧围岩破碎时,可辅以化学固结灌浆,但还需关注卡机前的预控措施和脱困后的掘进措施,才能实现TBM的顺利推进。     

岩爆段TBM开挖刀盘受力分析及现场试验研究

锦屏Ⅱ级水电站引水隧洞由于埋深大、地应力高,具备发生强岩爆的条件,岩爆发生位置大多在掌子面和TBM护盾附近,不仅给TBM刀盘和主轴承带来很大的冲击,同时给现场的人员带来很大的安全威胁,为获得TBM在岩爆段的掘进参数,针对TBM前方断面形式从理论上计算了刀盘的开挖推力大小,经过现场TBM开挖导洞断面的试验,取得了TBM开挖导洞的一些有价值的掘进参数,为后期TBM通过岩爆段和类似项目施工积累了经验。     

某交通洞TBM掘进卡机与脱困处理

某交通洞采用TBM掘进,遇F304断层破碎带,导致TBM卡机,经分析,原因为F304破碎带塌方的块碎石埋住刀盘,加之洞上方地下水淋滤作用,上部糜棱岩等细颗粒物质充填密实在塌方的块碎石空隙中,导致刀盘抱死。通过物探超前预报测试,确定卡机前方顺洞线断层带长度达118m,距离较大,为此确定采用低强度的化学灌浆保护刀盘,用高强度水泥对围岩块碎石固结灌浆,使塌方块碎石胶结成整体,在扩挖抱死刀盘周围形成低强度化学灌浆层,该方案效果明显,TBM在短时间内实现了脱困。     

敞开式TBM对软弱围岩的掘进方法

敞开式TBM在软弱围岩洞段开挖施工时,适应能力稍差。辽宁省大伙房水库输水工程TBM3施工段在施工过程中,通过利用机上辅助作业设备进行支设钢拱架、挂钢筋、喷混凝土等支护方法加固围岩,加强TBM在特殊情况下的操作方法应对,适当调整TBM的掘进参数,使TBM顺利通过了多处不良地质洞段,为类似工程施工积累了一些经验。     

小湾水电站导流隧洞洞身开挖及支护施工

小湾电站导流洞洞身自上而下分3层进行开挖支护。两条导流洞Ⅰ层采用两台三臂台车进行两个工作面的开挖,其余工作面采用手风钻开挖。F7断层带初支采用工字钢拱架。渐变段Ⅰ层采用小导洞超前,洞口大跨度段分两半分别进行开挖支护,其余全断面一次扩挖到位。出口段由洞挖改为槽挖,将F23断层切除,二次衬砌支护改为明拱,出口段自外向内分半开挖支护,开挖前洞脸设预应力锚杆锁口。