节理密集带地质硬岩TBM刀盘损坏形式及对策

黄文鹏

(中铁隧道股份有限公司，郑州 450001)

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在特长硬岩隧洞工程中，TBM法具有其他施工方法无可替代的优越性。工程实践表明，TBM法具有掘进速度快、工作效率高、施工安全性好、施工作业环境好和隧道成型好等优点。国内有关专家学者对硬岩TBM施工技术进行了研究［1］，对硬岩TBM掘进与管理［2］，破岩刀具管理［3］、磨损失效［4］与受力分析［5］，刀具的质量控制、维修［6］和刀具异常磨损识别分析［7］等分别提出了相应的观点和见解。在长大隧道施工通过围岩破碎带等特殊地质段时，TBM由于受自身设计的限制，往往会出现不适宜的情况［8］。张学军等［9］、邓青力［10］分别提出了软弱围岩和节理密集带围岩TBM施工技术。

TBM在围岩自身强度高且节理发育密集的围岩破碎带施工时，由于受围岩节理的影响，岩体整体结构不稳定，垮落大量大块岩石。对TBM在该围岩段施工的刀盘刀具损坏以及采取的应对保护措施的研究相对较少。目前，正在施工的吐库二线中天山铁路特长隧道，采用敞开式硬岩掘进机TB880E施工。中天山隧道地质复杂，通过多种围岩地质段，其中TBM累计穿越花岗岩地段节理密集破碎带4条，石英眼脉发育的砂岩夹片岩节理密集破碎带1条。在TBM穿越节理密集破碎带施工中，TBM刀盘刀具损坏概率大大超出一般地质段，成为严重制约TBM施工生产进度和增加施工成本的主要因素之一。针对TBM刀盘刀具损坏问题，施工现场及时分析和总结，并在施工过程中采取相应的措施，取得了良好的效果。……