TBM施工参观考察报告(2011).ppt

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TBM施工现场参观施工现场参观考察报告考察报告2011年7月目目录录n一、TBM的类型n二、工程参观n三、工程概况n四、考察分析n五、考察结论n六、考察建议一、一、TBM的类型的类型二、工程参观二、工程参观根据公司领导安排，我们先后考察了采用TBM施工的四个工程，现就四次参观考察情况向领导汇报：

1、2010年9月8至11日，由谭刚、张建功、杨俊亭参观考察了甘肃省定西市内官营引洮一期T9隧洞；2、2010年9月16日至17日参观考察了伊犁南岸干渠八十一大阪隧洞；3、2010年9月27日，由李海潮总经理助理、谭刚、张建功、林军、杨俊亭、常博参观考察了托克逊中天山隧道；4、2011年7月19日由张建功、谭刚、杨登武参观考察了云南省盈江县勐乃河那邦水电站工程引水隧洞，7月20日参加了神华新街台格庙矿区斜井TBM（盾构）掘进专家论证会，神华集团公司王晓林、薛继连副总经理及集团公司煤炭生产部、工程管理部、科技发展部、安监局、总工办、战略规划部等部门领导，中国矿业大学（北京）、武汉煤矿设计院、中铁十九局、石家庄铁道大学、德国海瑞克公司、神华新疆能源公司等单位的专家与相关工程技术人员参加了会议。

会议邀请了14位专家组成专家组。

会议实地考察了中铁十九局那邦TBM施工现场，听取了新街公司关于新街台格庙矿区基本情况及斜井TBM（盾构）掘进调研情况的汇报及中铁十九局那邦TBM（盾构）情况的介绍，经认真讨论认为神华新街台格庙矿区斜井采用敞开式TBM和护盾式TBM（盾构）进行试验均是可行的三、工程概况：

三、工程概况：

n1、甘肃引洮一期T9隧洞设计全长18.275公里，岩层特性泥质砂岩，硬度系数f为3-5，水文地质条件复杂，施工方为中意联合体，采用北方重工生产的的双护盾TBM机，隧道断面圆形，直径5.75米，支护形式衬砌管片，目前施工7.5公里，月均进度1000米，9月份进尺1400多米，工程总包价4.5亿元（其中TBM机1.25亿元），每米单价约2.5万元，供电采用20KV高压供电，通风方式采用风机串联压入式，运输方式轨道运输。

n2、伊犁南岸干渠八十一大阪隧洞设计全长24.485公里，大坂隧洞地质条件复杂，隧洞围岩以炭质泥岩、粉砂质泥岩、含土砂砾石、砂岩夹砾岩为主，炭质岩组中以泥质或泥钙质胶结为主，并含有煤系地层，力学强度低、抗风化能力弱，水理性质不良，具有遇水膨胀、失水干缩的特点。

硬度系数f为3-4，水文地质条件简单，施工方为山西水利建筑工程局，采用德国海瑞克生产的的双护盾TBM，隧道断面直径6.79米，支护形式衬砌管片，目前工程已施工完成，大坂隧洞TBM实际掘进施工22.19km。

最高月进尺1004m，最高日进尺58.3m。

工程总包价5.6亿元（TBM机1.85亿元由业主伊犁河流域管理局购买），每米单价约2.56万元，供电采用20KV高压供电，通风方式采用风机串联压入式，运输方式轨道运输。

n3、托克逊中天山隧道隧洞设计全长18.275公里，岩层特性砂岩、页岩、花岗岩，硬度系数f为3-12，水文地质条件复杂，施工方为中铁十八局，采用德国海瑞克生产的的敞开式TBM机，隧道断面圆形直径8.8米，支护形式临时支护采用锚网喷，永久支护采用混凝土浇灌，目前施工7.4公里，月均进度230米，（进度较慢的原因：

TBM机于1997年购买老化，隧洞局部地段为花岗岩、片麻岩，岩石硬度较硬），每米单价约3.8万元，供电采用10KV高压供电，通风方式采用风机串联压入式，运输方式轨道运输。

n4、云南省盈江县勐乃河那邦水电站引水隧洞全长为9748.562m，过水断面为圆形，最小过水断面直径3.5m，开挖直径为4.5m，引水隧洞岩石中类围岩（f=15）约占44%，类围岩（f=10）约占34%，类围岩（f=6）约占19%，类围岩估计在3%左右。

采用钻爆法和TBM法相结合的施工方案，其中引0+20.m至引2+120.5m和引8+813.637m至引9+738.062m为钻爆法施工；引2+120.511m至引8+813.637m采用TBM施工。

TBM施工开挖成本为每延米1.5-2万元,锚喷支护、钢拱架支护及砼二衬成本为每延米1.8-2.3万元，综合成本为3.3-4.3万元。

四、考察分析四、考察分析n根据四次现场的考察情况，了解认识如下：

n1、TBM适用地质条件为各类岩石构成的山体地质状况，从泥质砂岩、砂砾岩等软风化岩到花岗岩、片麻岩等硬岩；n2、TBM作为一种成熟的隧道掘进技术，具有如下主要特点：

n施工安全可靠，所有作业全部是在盾体的保护下安全进行；n施工自动化程度高、掘进速度快；n工作效率高，开挖、出碴、衬砌（支护）、回填、灌浆等工序一次性完成；n与传统钻爆法相比造价相对较高。

n施工环境好，含尘空气由净化器除尘，无爆破烟尘；n一次成硐，硐体成型好，开挖面光滑平整，无超挖；n是对围岩扰动小，可保持硐体围岩的稳定；n目前TBM机还没有防爆措施。

n3、TBM目前国内使用的进口机型多为德国的海瑞克、威尔特，美国的罗宾斯，国内为北方重工。

由于TBM施工速度快、质量高、经济安全等特点，在国外，使用TBM进行隧洞工程的施工已经很普遍，特别是3km以上的隧洞，由于其易于保证工期，因此被业主在标书中规定为比用设备。

n4、隧洞长度低于7公里的项目，TBM机供电常采用10KV高压供电，高于7公里的项目，TBM机供电常采用20KV高压供电；n5、TBM隧道施工通风方式一般都采用压入式风机串联通风；n6、运输方式多采用轨道运输，掘进所产生的岩渣随刀盘旋转通过铲斗进入漏斗状接料斗，然后从接料斗落至TBM主机皮带输送机上，再经后配套皮带输送机传输并卸入渣车，由内燃机车拉出洞外，弃渣运到洞外的转渣场，通过翻渣机将渣车倾翻，再由装载机装自卸汽车运至弃渣场。

五、考察结论五、考察结论n根据涝坝湾地质勘探结果已知，井田在倾向剖面线上的ZK101、ZK102、ZK103钻孔主要控制了B13-B1煤层。

所采集的各煤层顶底板岩石物理力学样，其岩性为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩、中砂岩。

其饱和状态下的单轴极限抗压强度值在8.673.2MPa，介于次软与极硬岩石间，大部分为次软与次硬岩石。

软化系数在0.160.72之间，属易软化岩石。

抗拉强度为0.808.0之间，与经验值相当或偏低，说明结构面较发育，岩石层间结合力一般偏弱。

凝聚力3.938.4MPa之间，与经验值相符。

内摩擦角在8.933.9之间，低于经验值，总体上抗剪断能力一般偏低。

普氏系数在0.97.3之间，属较软中等坚硬的岩石。

根据这次现场的考察情况及神华新街台格庙矿区斜井TBM（盾构）掘进论证会的专家意见，考察小组一致认为涝坝湾煤矿从地质条件的适应性、技术的可行性、经济的合理性等条件来看，副平硐完全具备TBM施工的条件。

n1、采用TBM施工，掘进速度快，安全保障，工程质量好，但平硐施工成本高（约在3万元/米左右），但综合分析进行对比，TBM施工法优于常规钻爆法（优点有：

缩短建井工期提早产生经济效益、工作环境好对人体健康影响小、围岩扰动小成硐工程质量好）。

n2、采用TBM施工，需要对开拓系统进行优化（运输石门），副平硐断面需要设计院重新设计，涝坝湾副平硐已施工46米平硐无法延用（平硐口位置要向西挪10米或对原平硐拆除）。

3、涝坝湾副平硐施工采用TBM机施工可以采用两种方案：

n

（1）、采用北方重工生产的TBM，在招标中规定比用此设备，这种方式从平硐设计、招标到设备的制造、运输、安装、调试准备时间太长，需要一年半的时间，优点是可以采用适合涝坝湾地质条件的TBM，同时根据设计断面确定TBM的刀盘直径，平硐断面利用率高。

n

（2）、采用伊犁河流域管理局闲置的双护盾TBM，在招标中规定用此设备，这种方式准备期较短，设备的安装调试只需要2个月的时间，缺点是平硐断面直径为6.79米，断面利用率低。

n4、根据涝坝湾煤矿的具体情况，考察组建议使用伊犁河流域管理局闲置的双护盾TBM。

一种方式为公司购买TBM，安排设备管理中心与伊犁河流域管理局接洽商谈转让价格等相关事宜，另外一种方式承包方与伊犁河流域管理局接洽商谈转让价格等相关事宜，购机费用在招标过程中摊销在每米单价中。

采用何种方式，请公司领导确定。

六、考察建议六、考察建议n1、目前，掘进施工机械化是岩土工程的总体趋势，将TBM应用于煤矿巷道掘进具有十分重要的意义，涝坝湾煤矿采用TBM在煤炭行业具有重大的示范意义，是中国乃至世界煤炭工业大胆探索、开拓创新，也必将成为今后煤炭工业一种崭新的发展模式。

n2、尽快对是否使用TBM方案进行决策，建议最大限度的采用现有设备，以最快的速度进场施工，形成主副平硐通风系统，加快主平硐施工进度。

n3、目前平硐1公里至5公里位置水文、工程地质情况不明，本着尽量减少施工成本、降低施工风险、保证施工工期，建议进行井筒地质勘探。

n4、应选择一家具有TBM较强施工经验的队伍对副平硐工程施工。

n5、在神华新街台格庙矿区斜井TBM掘进论证会上，神华集团公司副总经理薛继连在会上要求新街公司抓紧调查国内6米左右现成的双护盾TBM设备。

因此考察组认为应尽快确定我公司是否使用伊犁河流域建设管理局闲置的双护盾TBM。

汇报结束汇报结束谢谢！