长距离山岭隧道TBM滑轨跨河稳定性整体验算（论文）.pdf

· 93· 随着南水北调工程的发展，越来越多的水工隧道需要穿过 山岭。而水工隧道一般洞线较长，容易遇到复杂地层，传统的钻 爆法施工技术已经不能满足高效环保的要求。因此，更加安全 高效的全断面岩石隧道掘进机（简称TBM）技术在水工隧道领 域得到充分发展。杭州市第二水源输水通道（江南线）山岭段全 长约26.1 3 km ，沿线地质条件、周边环境复杂多变，其中部分 里程段还涉及到机体洞外整体迁移的工程难点，因此，针对此 种工况，开展关键节点的整体稳定性验算，保证机体的安全运移。 1 工程概况 TBM 规划线路涉及象山沿山南渠位于象山沿山渠的上游， 涉河处上游部分集水面积约 6.0 3 km 2，河床糙率 n=0.03 ，平均 河道坡降 i=0.4% 。TBM 过河的施工工艺流程如下 ：支洞底板 滑轨完成→拆除背列桥→施工导流→水稳垫层混凝土施工→ 导流管道铺设→水稳层混凝土回填→ C30钢筋混凝土承台施 工→钢结构滑道安装→ TBM步进通过→拆除钢结构滑道→拆 除C30 钢筋混凝土承台→挖除水稳层混凝土和导流管道→安 装恢复背列桥→安装列车编组运行轨道。其中，最为关键的 步骤为河流段的导流设计与基础架设，图 1为过河断面基础剖 面，主要涉及导流与排水结构的设置。 施工导流时，底层水稳层混凝土和球墨铸铁钢管施工采 用分段围堰导流方式，首先清理底板安装 3根 DN 1000PCCP 管， 周围用水稳层混凝土捣填密实，随后利用 3根 DN 1000PCCP 管排水，安装另外 1根 DN 1000PCCP 管。 （1）自流排水。安装 4根 DN 1000PCCP 钢筒混凝土管自 流排水。 （2）其他排水措施水稳层和钢结构间隙排水。 （3）应急强排水。TBM 过河结构施工期间，上游配置 8台 DN 200BQS200-40-45 矿用排沙潜水电泵（ Q=200 m 3/h，H扬= 40 m， N=45 kW ），防止水位抬高影响施工。 !`"/_ÆŪŸ !`"/_ÆÅ — 
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 图1 TBM过河断面基础剖面 本文主要侧重于 TBM 过河结构验算和导流与排水验算。 2 过桥结构静力分析 采用 P laxis 3D 三维有限元模拟软件建立 TBM过河节点 的荷载结构验算模型，分析机体荷载对于下部承载结构的整 体稳定性影响，并探究其结构变形及内力变化情况。 支洞底板滑轨为 16 mm钢板制作而成的箱型结构，上部 焊方钢。 验算模型只取了上层混凝土板与钢结构整体计算，单元 类型见表 1。 表1 单元类型 名称 单元类型 钢结构 梁单元 混凝土板 实体单元 本文建立的模型如图 2、图3所示。 ［摘 要］ ?假 TBM o?;?? ?、n副 q劳， t址N TBM!?????，%优?s????]??，
? ?n乔? ?7众? ，? Plaxis 3D 8?M f ?(?)? TBM??rr 8?? ?0 ? r 8 。??听 ：r? ? ? O????发??? ； 7 a ?垢?g发???。 ［关键词］ )o 6 ；TBM ；!??? ［中图分类号］ TU 71bbbbb ［文献标志码］ Bbbbbb ［文章编号］ 1001–523X（2021）12–0093–02 Integral Checking Calculation of TBM Slide Track Across River in Long Distance Mountain Tunnel Wang Zhi-da ，Xiang Bin，Zhu Ai-shan ［Abstract ］Aiming at the situations of river and broken sill，etc. encountered by TBM machinery,in order to explore safety of the TBM sliding track crossing the river，the corresponding river crossing construction technology was developed for the TBM machinery ， and Plaxis 3D three-dimensional finite element simulation software was used to check the TBM crossing structure，diversion and drainage