雅砻江锦屏二级水电站东端1#、2#引水隧洞工程实施性施工组织设计
调试准备 结构件调试是润滑系统调试正常整机调试正常是试掘进液压系统调试电气系统调试否否 导向系统调试水系统调试支护系统调试其系统体调试 图8-5 TBM调试流程图
单项系统的调试主要分为：
（1）主驱动装置的调试，电机的启动运行调试；
（2）张紧装置的调试，电动张紧装置的试运行及辅助液压系统的调试； （3）各从动滚和各类托滚的调试，对于可手动转动的托滚应手动逐一检查； （4）刮渣器、刮渣板的调试，刮渣器应与皮带表面紧密贴合； （5）检查各注脂口是否已注脂；
（6）移动尾部的调试检查，润滑管路的运行情况，防护罩安装是否干涉； 整机的调试主要是检查皮带机系统控制系统运行情况，皮带机是否接触皮带架，皮带是否有跑偏现象，各皮带滚处有无噪音或过热现象；整机调试是过程中，应派专门技术人员负责详细记录各系统的运转参数，作为今后的掘进参考依据。发现问题及时记录、分析解决。
8.1.3 TBM的步进
8.1.3.1 步进前的准备工作
（1）对后配套组装时的步进过程进行总结，制定详细可行的步进计划； （2）步进前对轨道的安装就位情况进行检查，防止其发生损坏或变形，如有变形情况的发生应立即修复；
（3）对轨道的标高进行测量检查；利用辅助泵站校验步进机构的状态；
第 151 页
雅砻江锦屏二级水电站东端1#、2#引水隧洞工程实施性施工组织设计
（4）必要时对TBM步进时可能发生干涉的区域进行修复。 （5）配备专职安全员负责步进阶段的安全工作。
8.1.3.2步进机构
本 TBM掘进机采用预埋钢梁进行步进，步进洞长度为197米，坡度为0。最终进入长度为20米全断面钢筋砼衬砌的出发洞室。整个步进过程处于平坡段。
8.1.3.3步进至出发洞
出发洞为直径12.5米的圆形结构，钢筋砼衬砌后满足TBM水平支撑靴支撑要求，下部预埋钢轨。TBM步进至出发洞后，用撑靴撑紧两侧洞壁，撑靴与竖直下支撑共同将机器撑起，步进机构被拆去并从组装洞中运出。利用自身导向机构对掘进机重新定位，为试掘进做好准备。TBM步进到出发洞后的状态入图8-6所示。
8.2 TBM（掘进）开挖方法说明
8.2.1 试掘进
8.2.1.1 试掘进组织
撑靴出发洞 钢轨撑靴 图8-6 TBM主机进入出发洞状态示意图
TBM掘进机组装完成步进进入出发洞后，拆除步进装置开始试掘进施工。试掘进长度为2km，前1km由TBM供货商示范操作并负责对承包人完成培训；试掘进后1km由承包人负责操作，TBM供货商负责技术指导。
针对发包人的安排，项目部将根据将来正常施工的工班组织配备人员，在前
第 152 页
雅砻江锦屏二级水电站东端1#、2#引水隧洞工程实施性施工组织设计
1kmTBM供货商示范操作时TBM技术人员和操作人员和供货商进行充分的学习。同时完成正常的辅助作业，包括锚杆、喷射混凝土、轨道和轨枕的施工。
后1km施工时TBM技术人员和操作人员进行独立操作时，必须按照供货商指定的操作程序进行施工，以保证设备的正常投入运行。
8.2.1.2 试掘进的目的
试掘进段主要检验TBM掘进机和连续皮带机的协调情况、液压系统、电器系统和辅助设备的工作情况，完成对设备进行磨合。
试掘进期间为配合发包人对设备的验收工作，将根据发包人的要求完成对各个单项设备进行功能测试。并通过对各设备系统作进一步的调整，使其达到最佳状态，具备正式快速掘进的能力。
通过TBM试掘进段的施工，使操作人员熟悉TBM各项设备的性能，总结出使用本型号TBM的成功经验以及在引水隧洞地质条件下TBM掘进参数的选择及控制措施。
8.2.2 开挖施工 8.2.2.1 破岩原理
在完整、密实、均一的岩石中，刀具的刀刃在巨大推力的作用下切入岩体，形成割痕。刀刃顶部的岩石在巨大压力下急剧压缩，随刀盘的回转和滚刀的滚动，这部分岩石首先破碎成粉状，积聚在刀刃顶部范围内形成粉核区。
刀刃切入岩石和刀刃的两侧劈入岩体，在岩石结合力最薄弱的位置产生多处微裂痕。随着滚刀切入岩石深度的加大，微裂纹逐渐扩展为显裂纹。当显裂纹和相邻刀具作用产生的显裂纹交汇或显裂纹发展到岩石表面时，就形成了岩石断裂体和一些碎裂体。岩石断裂体一般呈：厚度：δ≤贯入度mm；宽度：a＝λ（刀间距）－b（刀刃宽度）；长度：L≤刀间距；裂纹角：α＝18°～30°见图8-7。
刀间距
切深断裂体bδ
碎裂体α粉核 微裂纹显裂纹L图8-7 刀具破岩机理示意图 第 153 页
雅砻江锦屏二级水电站东端1#、2#引水隧洞工程实施性施工组织设计
8.2.2.2 开挖施工 8.2.2.2.1 施工组织
本工程TBM施工采取三班制，两班掘进一班整备，掘进工班每班工作9小时，整备工班工作6小时，每天上午8：00-14：00整备。工班配备主要人员见表8-5。
表8-5 TBM施工人员配置
工班 工种 工班长 TBM司机 机械工程师 电器工程师 土木工程师 测量工 掘进一班 刀具组 锚杆组 喷射混凝土组 底部清渣、轨枕、轨道铺设组 风水及供给保证组 连续皮带机组 排水组 人员小计 掘进二班 同掘进一班 工班长 TBM司机 机械工程师 电器工程师 土木工程师 测量工程师 整备工班 刀具组 土木组 连续皮带机组 运输组 机械保养修理组 电器维护组 人员小计 合 计 人数(人) 1 1 1 1 1 1 3 7 6 7 3 4 4 40 40 1 1 2 2 1 1 8 6 8 8 8 4 52 132 8.2.2.2.2 施工准备
第 154 页
雅砻江锦屏二级水电站东端1#、2#引水隧洞工程实施性施工组织设计
（1）接通隧洞内的照明。
（2）接通TBM主机变压器的电源，使变压器投入使用。待变压器工作平稳后，接通二次侧的电源输出开关，检查TBM所需的各种电压，并接通TBM及后配套上的照明系统（此项工作在初始掘进施工时进行，除高压电缆接续施工外，一般保持TBM变压器连续工作）。同时检查TBM上的漏电监测系统，确定接地的绝缘值可以满足各个设备的工作要求。
（3）检查气体、火灾监测系统监测的数据、结果。确定TBM可以进行掘进作业。确认所有灯光、声音指示元件工作正常。所有调速旋钮均在零位。
（4）检查液压系统的液压油油位、润滑系统的润滑油位，如有必要马上添加油料。确认给水、通风正常。
（5）接通TBM的控制电源，启动液压动力站、通风机、TBM自身的给水（加压）水泵。根据施工条件，确定是否启动排水水泵。
（6）确定连续皮带机、风、水、电管线延伸等各种辅助施工进入掘进工况。 （7）检查测量导向的仪器工作正常，并提供正确的位置参数和导向参数。根据测量导向系统提供的TBM的位置参数，调整TBM的姿态，确保方向偏差（水平、垂直、圆周）在允许误差范围内，撑紧水平支撑靴达到满足掘进需要的压力。
8.2.2.2.3 掘进作业
（1）TBM在掘进施工过程中，需根据工程地质图纸、石渣情况、上一循环掘进参数、邻近超前隧洞的地质情况等，对掌子面围岩状态作出准确判断，据此选择相应的掘进模式及掘进参数。
如有必要，可采用超前地质探测，进一步确定前方围岩状态。本TBM配备的超前钻孔探测装置以及采用的可随开挖进行预报的BEAM超前预报系统，可预测前方150m范围内围岩地质情况。为保证超前预报的准确性，施工中初步考虑每次超前预报实施50～100m的距离。
（2）选择掘进参数。根据判定的掌子面的围岩状态，选择推力、撑靴压力、刀盘转速等掘进参数。掘进过程中结合实际掘进参数的变化判断围岩的变化，适时适当调整，同时结合我单位使用TBM的施工经验使掘进参数与围岩状况的最佳匹配。
（3）顺序启动洞内连续皮带机、皮带连接桥皮带机、主机皮带机，并确定其运转正常；顺序启动刀盘变频驱动电机；启动主轴承的油润滑系统、各个相对移动部位的润滑系统。启动掘进机各个部位的声电报警系统，提示进入工作状态。
（4）空载启动刀盘，启动除尘风机，水平支撑撑紧，收起后支撑。
第 155 页