第45卷第20期 2018年1O月 工程技术 Engineering and Technology 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development
复 理 石 隧 道 中 悬 臂 掘 进 机 开 挖 控 制 技 术
罗 良乾
(中 国交通 建设 股份 有 限公 司 ，南京 211899)
[摘 要]由于复理石具有频繁互层、单层薄、层间结合弱的特点，在此地层中采用钻爆法开挖隧道时轮廓成型 困难，易出
现超挖甚至坍塌，为解决上述问题，依托黑山共和国南北高速公路部分隧道，提 出针对复理石特性的一种悬臂掘进机开挖隧道
的施工方法，采用激光标识导向、特定岩石切割路线和精细修边等关键技术措施，阐述此方法的施工工艺流程，总结施工要点，
并提出该工法的优点和推广应用前景。
[关键词 ]悬臂掘进机 ；复理石隧道 ；开挖
[中图分类号 ]U455-31 [文献标志码 ]B [文章编号 ]1001 523X (2018)20-0076-02
Excavation Control Technology of A Cantilever Tunneling
M achine in A Flysch Tunnel
Luo Liang-gan
[Abstract]Because flysch has the characteristics of frequent mutual stratification，thin single layer and weak combination between layers，it is difficult to form the tunnel during tunnel excavation by drilling and blasting method in this stratum，and it is easy to over—
excavate or even collapse．To solve the above problems，relying on the partial tunnels of the North—South Highway in the Republic of
Montenegro，a construction method for excavating a tunnel using a cantilever tunneling machine for the characteristics of fly ash was
proposed，and key techniques such as laser marking guidance，specific rock cutting routes，and fine edging were used to illustrate
the method．Construction process，summary of construction points，and put forward the merits of the construction method and the
promotion and application prospects，
[Keywords]cantilever boring machine；flyback tunnel；excavation
复理石是一种由半深海、深海相沉积所构成的韵律层系，
具有单层薄，而累积厚度大 的特性，由频繁互层的不同岩层
组成。黑山共和 国南北高速公路以西南部的巴尔港为起点，
至东北部城市保加利，线路后半段全为复理石地层，隧道轮
廓成型较为困难。现今山岭隧道常用的光面爆破技术因爆破
冲击对围岩扰动很大，应用于此地层的隧道 中将会造成较大
的超挖甚至坍塌，对施工质量、安全和经济成本均不利，因
此在黑山共和国南北高速公路的部分复理石隧道 中，采用悬
臂掘进机进行开挖。
本文在此施工条件背景下，对如何控制悬臂掘进机在此
类复理石地层中的开挖质量及如何提高开挖效率进行了研究
分析，总结出其中的关键技术点，以供今后类似工程借鉴参考。
1 工程概述
黑山共和国南北高速公路设计为双线四车道，设计时速
100km，设计标准为欧标，隧道为左右线分离式隧道，左右线
隧道间距离为20～30m。隧道采用复合式衬砌，内衬半径4．95m，
设计开挖半径 5．50～5．77m (III～V级)，采用两台阶法开挖。
高速公路后半段线路所经之处均为复理石地层，以砂岩、粉
砂岩、页岩、泥岩互层为主，围岩平均强度 25MPa，最高
50MPa，节理发育，Ⅳ、V级围岩占比89％，在隧道开挖时，
受层间页岩和泥岩软弱层的影响，围岩在被扰动后易分层掉
落，部分隧道采用了悬臂掘进机开挖施工。
2 施工工艺流程
近年来悬臂掘进机在煤矿巷道、地铁隧道、公路及铁路
隧道逐步广泛运用并积累了一些相关成功经验，在此基础上
结合复理石 自身特性，在本工程 中形成了一套完善的悬臂掘
进机开挖施工工艺流程，如图1所示 (以上台阶为例)。其中
开挖施工主要关键工序为激光标识导向的布置 ；岩石切割路
收稿日期 ：2018-05—10
作者简介 ：罗良乾 (1987一)，男，云南昭通人，工程师，主要研究
方向为公路、铁路、市政交通基础设施工程的施工技术与
应用。
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线的制订及实施 ；精细修边 ；开挖断面测量。
施工准备
安装／校正激光标识导向
一 侧圈岩田 、出渣(进深约06～1wt)
另一一侧嗣岩切割、出渣(进深同上)
确定激光导向布置
根据岩石特性制订切割路径
重复上两步赢到满足循环进尺要求
精细修边，找顶找帮
开挖断面测量检测 ● 初期支护施1—
0 下一循环
图1 悬臂掘进机开挖流程 (上台阶)
3 施工工艺控制关键技术
3，1 激光标识导向
传统的隧道轮廓标识是在开挖前于掌子面绘制开挖轮廓
线，该工作通常作为工序纳入管理，广泛应用于钻爆法施工，
但该方法在悬臂掘进机开挖中应用时往往存在以下情况 ：(1)
切割掌子面岩石时，经常出现绘制开挖线的岩石剥落，导致
开挖导向控制缺失 ：(2)通常设计
复理石隧道中悬臂掘进机开挖控制技术（论文）.pdf
