复杂环境条件下地铁隧道县臂掘进机施工关键技术及应用

在贵阳轨道交通建设中，为了克服沿线建(构)筑物密集、地下管线繁多，大部分区间隧道采用爆破法开挖受限，而采用传统的冷开方式效率较低，工期无法保证等问题，首次在轨道交通领域引进悬臂式掘进机进行隧道开挖，避免了钻爆法施工的爆破振动对周边居民的影响，同时具有施工效率高、环境影响小、安全性高等优点。但是，由于目前悬臂式掘进机铣挖施工在隧道工程的研究和应用相对缺乏，仍然以钻爆法工程经验直接指导悬臂掘进机隧道工程建设，甚至在概念上存在许多误区，增加了隧道工程的风险。本研究对悬臂式掘进机铣挖施工在隧道工程中应用的适应性分析、结构设计、施工技术等方面进行了全面介绍。研究了支护-围岩相互作用基本特点，提出了适用于悬臂掘进机的“BQ 机”围岩分级方法;提出了考虑悬臂掘进机扰动效应的围岩参数、松动圈厚度、围岩压力、支护结构设计方法;针对岩溶等复杂地质条件进行了风险评价、支护参数优化;对悬臂掘进机施工的定位、通风、降尘等施工技术进行了研究，最终形成包括围岩分级、适应性评价、性能预测、支护结构设计及优化、复杂地质风险评价等的成套地铁隧道悬臂掘进机施工技术，对指导悬臂掘进机在隧道工程中的安全施工具有重要意义。