申選龍　韓小亮　馮興予

摘要：近年來，在地下工程隧洞開挖施工中傳統(tǒng)的鉆爆法已逐漸被TBM施工法所取代，TBM施工法具有安全性高、開挖速度快等優(yōu)點。在保證TBM施工安全的基礎(chǔ)上，TBM的掘進(jìn)效率也受到越來越多人的關(guān)注。文章對影響TBM掘進(jìn)效率的相關(guān)因素進(jìn)行了綜合分析，并提出了相應(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞：隧洞開挖；TBM施工法；施工安全；掘進(jìn)效率；相關(guān)因素 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U445 文章編號：1009-2374（2015）06-0086-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0470

近年來，隨著地下工程市場競爭的日益激烈，很多企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到了TBM掘進(jìn)效率對企業(yè)效益產(chǎn)生的巨大影響，但由于我國使用TBM時間較短，存在著管理制度不健全、技術(shù)措施不完善、重大設(shè)備故障無法自行處理等諸多因素，導(dǎo)致了TBM掘進(jìn)效率較低，與國際先進(jìn)施工水平還有很大差距。

1 影響TBM掘進(jìn)效率的相關(guān)因素

1.1 不良地質(zhì)

1.1.1 塌方。當(dāng)TBM通過強(qiáng)風(fēng)化圍巖、層里面較弱及砂質(zhì)圍巖等其他不良地質(zhì)時，由于開挖后圍巖潛在應(yīng)力釋放較快，造成圍巖失穩(wěn)，可能造成塌方。因此，必須采取有效的支護(hù)措施進(jìn)行支護(hù)，而在支護(hù)的過程中，會占用部分掘進(jìn)時間，從而降低了TBM的掘進(jìn)效率。

1.1.2 涌水。當(dāng)TBM通過涌水段及埋深較淺且遇連續(xù)強(qiáng)降雨等地段時，開挖后，水會從圍巖的縫隙中滲透流出，造成隧洞內(nèi)大量涌水，為保障人員及設(shè)備安全，通常設(shè)備會停止掘進(jìn)，同時采取相應(yīng)措施組織排水。

1.2 管理因素

1.2.1 管理人員崗前技術(shù)交底不清，現(xiàn)場指揮不力，施工工序安排不合理，造成影響掘進(jìn)的主要問題未得到及時解決，影響掘進(jìn)時間。

1.2.2 管理制度不健全，責(zé)任不落實，主要施工材料進(jìn)場時未進(jìn)行質(zhì)量檢驗，存在供應(yīng)材料質(zhì)量差的情況，造成材料供應(yīng)中斷，延誤掘進(jìn)時間。

1.2.3 管理人員對TBM設(shè)備的備品備件采購儲存價值認(rèn)識較低，一旦設(shè)備發(fā)生故障時，無法及時提供備品備件，可能導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)。

1.2.4 當(dāng)施工前方地質(zhì)條件發(fā)生變化時，信息反饋不及時或反饋后未得到重視導(dǎo)致沒能及時采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，造成掘進(jìn)延誤。

1.3 施工因素

1.3.1 在施工前期，由于TBM相關(guān)操作人員操作設(shè)備不熟練，正處于TBM設(shè)備操作的磨合期，加上設(shè)備出現(xiàn)故障時不能及時地分析出是何種故障原因，造成維修人員盲目查找，浪費(fèi)大量掘進(jìn)時間。

1.3.2 TBM掘進(jìn)過程中，皮帶延伸、軌道延伸、噴錨支護(hù)及風(fēng)水電延伸等關(guān)鍵施工工序跟不上掘進(jìn)速度，造成停機(jī)。

1.3.3 在遇不良地質(zhì)情況下，按照常規(guī)施工經(jīng)驗組織施工，不按設(shè)計要求施工，造成后期巖石掉塊、塌方影響掘進(jìn)。

1.3.4 在每日規(guī)定的設(shè)備檢修維護(hù)時間內(nèi)，未完成設(shè)備檢修維護(hù)，造成掘進(jìn)延誤。

1.4 設(shè)備故障

在TBM運(yùn)行過程中會出現(xiàn)各種各樣的設(shè)備故障影響TBM掘進(jìn)，常見的設(shè)備故障如下：

1.4.1 電氣系統(tǒng)故障。在TBM運(yùn)行過程中常見的電氣故障包括皮帶通訊線破損、20kV高壓電纜接頭擊穿、變壓器跳閘、電機(jī)報錯、液壓泵站配電柜急停故障、電機(jī)變頻器故障、急?；芈冯姎夤收?、主電氣柜中三相配電柜斷路器故障、撐靴信號線損壞、頂護(hù)盾壓力傳感器損壞、電機(jī)抱剎故障及電磁閥損壞等其他故障。

1.4.2 液壓、潤滑系統(tǒng)故障。TBM運(yùn)行過程中常見的液壓、潤滑故障包括液壓管漏油、高壓管爆裂、潤滑報錯、液壓系統(tǒng)故障、主推高壓推進(jìn)不動作、清理泵站油箱及管路、液壓油降溫、液壓油箱換油、潤滑系統(tǒng)密封潤滑異常、潤滑脈沖高處理及液壓閥塊堵塞等其他

故障。

1.4.3 機(jī)械系統(tǒng)故障。在TBM運(yùn)行過程中常見的機(jī)械故障包括刀具楔塊更換、刀具螺栓緊固、刀具偏磨更換、刀具檢查、液壓馬達(dá)螺栓折斷、鞍架滑行軌道耐磨銅板焊接、設(shè)備連接螺栓折斷及撐靴損壞等其他機(jī)械

故障。

1.4.4 帶系統(tǒng)故障。在TBM運(yùn)行過程中常見的皮帶故障包括皮帶主驅(qū)動液壓馬達(dá)故障、皮帶測速報錯停機(jī)檢查、皮帶破損更換及硫化、皮帶從動滾筒軸承更換、皮帶托管更換、皮帶急停故障及皮帶調(diào)偏等其他皮帶系統(tǒng)故障。

1.4.5 其他常見故障。激光導(dǎo)向系統(tǒng)報錯、導(dǎo)向系統(tǒng)不接收信號、供水管拉斷、供水管法蘭漏水、進(jìn)水管爆管、刀盤噴水旋轉(zhuǎn)接頭故障及主驅(qū)電機(jī)冷卻水系統(tǒng)故障等其他故障。

1.5 外界因素

當(dāng)TBM供電區(qū)受雷雨天氣意外停電或發(fā)生突發(fā)事件造成TBM無法正常運(yùn)行的情況。

2 影響TBM掘進(jìn)效率的對策

第一，根據(jù)施工設(shè)計單位提供的地質(zhì)勘查資料來分析判斷施工前方地質(zhì)情況，同時提前儲備遇不良地質(zhì)時所需的支護(hù)材料；以便應(yīng)對不良地質(zhì)時能夠及時進(jìn)行

支護(hù)。

第二，在TBM設(shè)備上使用超前鉆機(jī)，通過超前預(yù)報的方法判斷施工前方巖石情況，當(dāng)確定施工前方巖石條件屬于不良地質(zhì)時，可提前采取灌漿措施，硬化前方巖石，同時加強(qiáng)開挖過程中地質(zhì)勘查檢測力度，保證TBM順利掘進(jìn)。

第三，建立健全各項管理制度，落實施工生產(chǎn)責(zé)任，全面提升施工現(xiàn)場管理人員的管理水平。在應(yīng)對不良地質(zhì)條件時，可實行領(lǐng)導(dǎo)帶班值班制度，24小時跟班作業(yè)。

第四，加強(qiáng)設(shè)備物資進(jìn)場檢驗力度，確保工程施工材料符合國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。落實TBM施工信息反饋的接收與處理工作。提高對儲存TBM設(shè)備備品備件價值的認(rèn)知度，保證設(shè)備發(fā)生故障時能及時更換備品備件。

第五，嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范要求組織施工，制定專項施工技術(shù)措施，認(rèn)真做好施工前技術(shù)交底工作，保證技術(shù)交底內(nèi)容全面，將施工生產(chǎn)任務(wù)落實到每個人，要做到人人知曉。同時減少各崗位施工人員的流動性，組織鍛煉員工相互之間協(xié)作施工的能力，加強(qiáng)員工上崗前的崗位技能培訓(xùn)工作。

第六，加強(qiáng)對設(shè)備維護(hù)人才的培養(yǎng)，定期組織設(shè)備維護(hù)人員進(jìn)行維護(hù)技能培訓(xùn)，提高維護(hù)人員維修技術(shù)和應(yīng)急處置能力。

第七，做好安全生產(chǎn)保障工作，在施工現(xiàn)場安全通道、TBM設(shè)備以及施工現(xiàn)場明顯部位等位置懸掛安全警示標(biāo)牌，對施工現(xiàn)場機(jī)械設(shè)備懸掛安全操作規(guī)程牌。嚴(yán)格要求施工人員按照操作規(guī)程施工，保障人員及設(shè)備

安全。

3 結(jié)語

綜上所述，在今后的TBM隧道施工中，想要提高TBM掘進(jìn)效率，就要不斷提高施工現(xiàn)場管理水平，全面落實施工生產(chǎn)責(zé)任，完善安全防護(hù)措施。只要充分地了解和掌握TBM設(shè)備的技術(shù)性能，做到科學(xué)的管理和維護(hù)，就能最大限度地提高TBM掘進(jìn)效率。

作者簡介：申選龍（1990-），男，吉林大安人，中國水利水電第三工程局有限公司專職安全員，研究方向：安全

管理。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）