引水隧洞采用悬臂式掘进机施工技术的研究和分析 .pdf

引水隧洞采用悬臂式掘进机施工技术

的研究和分析

摘要：引水隧洞原设计全线采用钻孔爆破的方式施工，此工法安全风险高，工序较为复杂，超欠挖

难以控制，对岩层扰动较大且工期时间长。项目管理人员在充分调研的基础上确定采用悬臂式掘进机进行引

水隧洞开挖，此工法相比钻爆法而言，对岩层扰动小，降低隧洞施工的安全风险，超、欠挖可控，能够保证

了施工质量。

关键词：引水隧洞；洞挖；悬臂式掘进机；施工技术

1工程概况

新疆第二师38团二期水利工程主要为且末垦区苏塘灌区提供水源，引水隧

洞为城门洞型无压引水隧洞，断面形式为圆拱直墙形，全长2.84km。隧洞轴线走

向300°，Ⅲ类围岩共计565m，开挖断面宽度3.7m，高度4.05m；Ⅳ、Ⅴ类围岩

共计2275m，开挖断面宽度3.82m，高度4.11m。设计衬砌断面宽度2.5m，洞身

直墙高度1.7m，顶拱采用半圆拱，中心角180°，顶拱半径1.25m，洞身总高度

2.95m，设计纵坡1/473。

2方案选择

结合我公司以往类似工程的施工经验，项目部管理人员在充分调研的基础上，

对比悬臂式掘进机和传统火工爆破后，本工程采用悬臂式掘进机进行引水隧洞开

挖。

表1方案对比表

对悬臂式掘进机方案爆破法开挖方案

比内

容

出渣方式灵活，可与开爆破法作业循环时间长，

挖同步作业、减少工序转换钻孔、装药放炮、通风排烟、

时间。将钻孔、装药放炮、出碴等工序不能省略。

工通风排烟、出碴四个工序整

爆破作业所需火工材料受

期对合为掘进与出碴一个工序，

新疆当地政策和节假日影响较

比提高施工进度。

大，对工期制约严重。

工期580天，每天进尺

工期883天，每天进尺按

按照3.2m考虑。

照2.0m考虑。

1、连续开挖、无爆破震1、爆破开挖对围岩损伤大

动、对围岩的扰动小，能更扰动大、围岩变形大。

自由地决定支护岩石的适当

2、开挖轮廓不易控制。

时机，对提高围岩的自稳能

Ⅳ、Ⅴ类围岩爆破开挖的超欠

力效果明显。

挖不易控制，容易造成塌方、

2、开挖轮廓易控制、超掉块等，增加洞内一次支护的

安

欠挖控制较好，成型效果材料用量。

全质

好，节约了喷射混凝土材

3、出渣受钻孔爆破作业影

量等料，提高了施工进度，喷射

响、增加工序转换时间。

优缺混凝土与岩面结合紧密，控

点对制了围岩的二次变形，节省4、作业人员多、对掌子面

比

衬砌