TBM在隧洞施工中卡机脱困的实践

杨鲲鹏

（山西省水利建筑工程局有限公司 山西太原 030006）

1 施工及脱困过程

山西省中部引黄工程TBM2标段隧洞工程施工中TBM掘进至桩号106+402.8时，被洞壁左上方塌落的围岩将前护盾压住卡死。经过多次大推力尝试脱困失败后，打开伸缩盾，从洞壁左侧扩挖小导洞后成功脱困。经过两个班的掘进，共掘进11 m后发生刀盘被压，尝试转动刀盘时，因扭矩太大，多次切断主电机安全销，决定通过滚刀孔对刀盘前上方进行化学固结灌浆，以阻止不断塌落的石渣伤及清渣人员。10 d化学灌浆后，清空了刀盘右半侧石渣后，再次尝试转动刀盘和推进、回退刀盘，最大扭矩5 200 hNm多，推力19 000 kN，刀盘、前盾纹丝不动。之后慢慢打开伸缩盾，打开过程中左上方掉落很多石渣块。从打开的伸缩盾后观察，护盾左侧10:00～11:00方位破碎严重，发生坍塌，塌方空腔深1.5 m左右，8:30～10:00方位松散破碎，左侧前、后护盾均被塌方岩石紧紧抱死。11:00～2：00方位膨胀岩石突入护盾内，2:00～3:00方位围岩较完整，紧贴护盾；3:00～5:00间护盾与围岩间有1 cm缝隙。之后清理左侧塌落石渣后，11：00方位呈现一个洞径3 m左右，深达5 m以上的空腔。围岩呈黑色光亮油脂面，为石墨化碎裂角砾岩，夹杂灰、白、绿色变质岩。之后从左侧尾护盾割开一个1 m宽、1.5 m高的窗口向前扩挖小导洞约2 m时，小导洞掌子面方向发生坍塌，清理石渣后小导洞与伸缩盾处的空腔连成一体，总长度10 m左右。

2 卡机原因地质分析

2.1 施工过程围岩揭露情况

TBM在主洞掘进过程中，在桩号总106+410处围岩开始发生变化，掌子面原为岩层寒武系中统张夏组白云质石灰岩变为在左侧面出现绿泥石化伟晶花岗岩、黑云斜长片麻岩、石墨化碎裂角砾岩。……