铁路隧道
掌子面的松动岩体。同时,在西边的隧道内,施工人员使用传统开挖方法,从东向西挖了一条40米长的隧道,使刀盘得以解放。不过,西边区段内掘进机的停机并没有影响圣哥达山底隧道的完工时间,也没有增加隧道建设的费用。因为Amsteg两条隧道段的施工工期各设计了八个月的时间用来处理隧道开挖中遇到的一些问题,如这些困难地段的情况等等。
图4-9 克服位于阿姆斯泰克的断层带
3.3.3 法杜标段TBM 掘进经验教训
2007 年7 月,采用同种TBM 从波的奥出发开始了从法杜向北朝赛润的下一轮掘进开挖。考虑到预留更大的变形空间和岩石支护,将8.8 米的刀盘更换为9.4 米刀盘。岩石支护主要包括钢拱架、锚杆、钢丝网和喷混凝土,它们遵照屈服原理发挥作用,因为如果变形限制非常高,就可能出现较高压力。具有屈服特性的Toussaint-Heitzmann 型材和喷混凝土允许岩石支护的初期变形达10 厘米。仅在后面一定距离处(当变形出现时)支护压力才升高。法杜标段也是开挖后不久就遇到了困难。刀盘后面变形呈现出局部非常严重的情况,而且还存在有后配套设备不能通过开挖洞室的风险。由于较大径向变形和第二孔隧道对第一孔隧道(东部)的影响,在两个多月的施工中遇到了很多困难,造成一些岩石支护的严重损坏并使混凝土地板向上隆起。
从法杜段掘进开始,其平均掘进速率在传统隧道施工范围内内(每天4.5~6.6 米)。当地层条件变好时,其平均掘进速率大大提高,最高日进尺达到25 米,。
图4-10 法杜:TBM 掘进原理和屈服阶段结束时地面变形钢拱架
3.4结论
圣哥达隧道的经验表明:与传统隧道施工法相比,长距离开挖时TBM 掘进速率明显较高,当单个断层带造成较长时间的TBM 停工时其掘进速率仍比传统施工法高。组织良好的传统开挖方法能控制较大变形,从而可控制挤压地层条件下的较高压力。采用传统施工法施工能更方便、快捷地应对变化的岩层条件。相较于TBM施工方法,传统隧道施工法中采用辅助施工措施进行地层改善(注浆)、地层加固(超前支护、工作面锚固)以及降水更容易一些。在非常困难的岩层条件下,采用TBM 施工在技术上和经济上都不可行,这在赛德润北段和法杜多功能车站施工中都得到了验证。
五、意大利新意法施工技术