TBM法初期支护工艺
4.4.1工艺概述
在开敞式 TBM 上，配置了钢拱架安装器和喷锚等辅助设备，以适应地质的变化。开敞式 TBM 只需要有顶护盾就可以进行安全施工，如遇有局部不稳定的围岩，由 TBM 所附带的辅助设备通过打锚杆、加钢丝网、喷混凝土、架钢拱架等方法加固，以保持洞壁稳定；当遇到局部地段特软围岩及破碎带，则 TBM 可由所附带的超前钻及灌浆设备，预先固结前方上部周边一圈岩石，待围岩强度达到能自稳后，然后再进行安全掘进。采用开敞式 TBM 施工时，永久性的衬砌待全线贯通后集中进行。 4.4.2作业内容
作业内容：网片安装、锚杆安装、钢拱架安装、喷射混凝土、
4.4.3质量标准及验收方法
1.验收规范
(1)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
(2)《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002）
2.主控项目
(1)钢筋进场时，必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验，其质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB13013）、《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）和《低碳钢热轧圆盘条》（GB/T701）等的规定和设计要求。 检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢筋，每 60t 为一批，不足 60t 按一批计。每批抽检一次。
检验方法：检查每批质量证明文件，并按批进行抽样做屈服强度、抗拉强度和伸长率冷弯试
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验。
（1）半成品、成品锚杆的类型、规格、性能等应符合设计要求和国家现行有关技术标准的规定。
检查数量：按进场的每批次随机抽样 3%进行检验。
检验方法：检查产品合格证、出厂检验报告并进行试验。
（2）锚杆安装的数量应符合设计要求。
检验数量：全部检查。
头部跟踪检验方法：施工现场计数检查。
（3）砂浆的强度等级、配合比应符合设计要求。
检查数量：每一作业段检查一次。
检验方法：进行配合比设计，做砂浆强度试验。
（4）锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。
检验数量：全部检查。
检验方法：查施工记录，观察或采用超声波锚杆检查仪检查。
（5）锚杆安装允许偏差应符合下列规定：
① 锚杆孔的孔径应符合设计要求。
② 锚杆孔的深度应大于锚杆长度的 10cm 。
③ 锚杆孔距允许偏差为±15cm。
④ 锚杆插入长度不得小于设计长度的 95%。
检验数量：全部检查。
检验方法：现场尺量。
3.一般项目
(1) 锚杆孔的方向应符合设计要求，锚杆垫板应与基面密贴。
检验数量：全部检查。
检验方法：观察。
(2) 锚杆应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
检验数量：全部检查。
检验方法：观察。
4.4.4 工艺流程图
一、支护作业流程如下：
四头精雕机图 4.4.4-1 支护作业流程流程图
图 4.4.4-2 钢筋网片的安装工艺流程图
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病毒样本3
2．锚杆施工：工艺见图 4.4.4-3、4.4.4-4：
图 4.4.4-3 药包式锚杆施工工艺流程图
图 4.4.4-4 注浆式锚杆施工工艺流程图
3. 钢架施工：工艺流程如下：
图 4.4.4-5 钢架安装工艺框图
4. 喷射混凝土施工：工艺流程如下：
隔膜胶水图 4.4.4-6 喷射混凝土工艺流程图
4.4.5工序步骤及质量控制说明
一、网片施工
1.采用屈服强度不低于 240MPa 的光面钢筋，网格间距为 150～200mm。
2.钢筋在使用前除锈拉直，钢筋的直径、钢筋网的间距，符合设计要求。钢筋与岩壁面密贴，
钢筋与锚杆、拱架连接牢固，喷射时钢筋不得晃动。
3.钢筋网与锚杆之间采用焊接连结，钢筋网片之间采用绑扎或焊接连接。
4.铺设钢筋网应符合下列要求：
①钢筋网宜在初喷混凝土后铺挂，使其与喷
射混凝土形成一体；
②采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第
一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设，其覆盖厚度不
应小于 3cm；
③钢筋网应与锚杆或其它固定装置连接牢
固；岩面保持 3cm 的间隙。
④钢筋网的钢筋保护层厚度不得小于 2cm；
沥青拌合站筛网二、锚杆施工
图 4.4.5-1 锚网支护施工在刀盘护盾后面的内凯氏机架旁边及后支
撑靴后面的内凯氏机架旁边安装有锚杆钻机。锚杆钻机在机器掘进时能进行锚杆的安装。
1.应根据地质条件、使用要求及锚固特性，可选用中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、砂浆锚杆和摩擦型锚杆等。锚杆杆体半成品、成品的类型、规格、性能符合设计要求和国家有关现有技术标准的规定。
2.锚杆粘结剂的粘结强度、凝固时间、抗老化及抗侵蚀性能应满足设计要求，对环境无污染。水泥砂浆的强度等级不应低于 M20。
3.利用开敞式掘进机自配的锚杆钻机按设计要求在要求范围内进行锚杆作业，钻机操作手柄为电控，司钻手按照《锚杆钻机施作规程》的要求正确操作钻机进行钻孔作业，锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面并符合设计要求。钻进至设计深度后，检查锚杆孔中是否有异物堵塞；若有，应清除干净，采用高压风、水吹孔、洗孔，将锚
杆插入孔内，锚杆外露孔口长度满足安装止浆
塞、垫板螺栓为宜；将止浆塞通过锚杆外露端打
入孔口 10cm 左右，安装垫板及螺母，此时不宜
上紧。在灰浆达到初始设计强度后，方可上紧垫
板及螺母。
4.锚杆孔位符合设计要求，孔位偏差不大于
100mm，锚杆孔深度达到施工图纸的规定，孔深
偏差值不大于 50mm。
5.钻孔完毕后用木棍或其它轻质杆状体进行
图 4.4.5-2 锚杆施工
清孔，与此同时浸泡锚固剂，待锚固剂充分摄取
水分后取出，用木棍或其它轻质杆状体将其顶入锚孔内，锚固剂充填量不小于锚孔深度的 3/4。
6.安装锚杆过程中，可在钻机头部套上专用的铁罩或用钻机的大臂慢慢将锚杆顶入，严禁用
钻头顶住锚杆端头使其安装到位。安装完毕的锚杆端头应紧贴岩壁，最后用锚固剂封孔。锚固剂在
使用前必须检查药卷质量，受潮、变质的锚固剂严禁使用；药卷破损的必须经处理后方可使用。
7.为保证锚杆在安装过程中的安全，必须设专人扶住锚杆，待其剩最后约 50cm 时放可松开。
8.其他注意事项：
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①配制浆液，使水灰比、和易性符合设计和规范要求。并随用随配。
②锚杆钻孔位置及孔深必须准确；砂浆锚杆要除去油污、铁锈和杂质；锚杆体插入孔内不小
于设计长度的 95%。
③检查注浆泵及其零件是否齐备和正常。
④用水或风检查孔体是否畅通，孔口返水或风即可。
⑤迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好。
⑥开动泵注浆，整个过程应连续不停顿，一次完成，观察到浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，即可停泵。
三、钢拱架施工
钢拱架安装器可在 TBM 掘进过程中进行作业，在刀盘后面进行钢拱架的预组装和安装。钢拱架安装器由以下部分组成：在刀盘护盾后面的预组装槽、液压驱动的牵引链、在内凯上纵向移动的平台、钢拱架提升与伸展用的液压油缸。钢拱架安装器由装在刀盘护盾后面的控制台直接操作，由 TBM 的液压系统提供动力。
1.钢架利用敞开式掘进机自配的钢架安装器进行。
2.钢拱架安装标准是一定的，在 TBM 拼装条件一定时确定钢拱架的规格，钢架用钢材的规格、型号、材质满足设计要求和国家有关现有技术标准的规定。钢架不宜在受力较大的拱顶及其它受力较大的部位分节。格栅钢架的主筋直径不宜小于 18mm，且焊接应符合设计要求。
3.拼装完成后，转动拱架安装器，将拱脚转至底部，然后操作油缸，将拱架撑于预先确定的岩面位置，撑紧后，在上底部夹板上螺栓，采用鱼尾板连接。
4.钢架之间宜用直径为φ22mm的钢筋采用焊接方式连接，环向间距不应大于 1.8m。
5.钢架安装应符合下列条件：
①安装前应清除底脚的虚碴及杂物；丝绵机
②全圆钢支撑的间距应为掘进行程的 1/2～2 倍数，在掘进机换步过程中，撑靴不得挤压拱架；
③安装允许偏差：横向和高程为：±5cm，垂直度为±2°；
④各节钢架间应以螺栓连接，连接板应密贴；
图4.4.5-3 拱架安装图4.4.5-4 钢拱架支护效果
四、喷射混凝土施工
混凝土喷射系统，装于 TBM 后配套上，由砼输送泵，砼罐、液体计量泵、混凝土喷射机械手等组成一套相匹配的施工设备。为确保喷射混凝土质量，减少回弹，改善施工环境，采用湿喷法。采用强制
式搅拌机，集料采用配料自动计量，混凝土搅拌运输车运输。
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