07补充定额第一章概述目前采用2掘进机进行水利水电工程输水隧洞施工已成规模,其他行业如铁道、市政也已广泛采用掘进机施工。隧洞掘进机通常分为岩石掘进机和盾构掘进机两大类。岩石掘进机通常称为TBM(FullfaceTunnelBoringMachine),TBM真正进入实用阶段的时间是上世纪50年代中期,目前世界上每年开挖的隧道(洞)已有30%~40%是由TBM来完成的。我国自上世纪六十年代就开始了岩石掘进机的研究制造工作,我国掘进机的生产制造水平是比较落后的,因而采用国产掘进机施工缺少竞争力。自1985年以来,我国天生桥水电站引水隧洞、引大入秦工程引水隧道、引黄入晋输水隧洞、秦岭隧道Ⅰ线、大伙房水库输水工程和新疆八十一大坂隧洞工程先后引进国外全断面掘进机进行施工。盾构掘进机问世至今已有近200年历史,其始于英国,发展于日本、德国。近30年来,由于土压平衡、泥水平衡、尾部密封,隧道进、出段的开挖等一系列技术难点的解决,盾构机有了较大的发展。国产盾构机以土压平衡为主,盾构在我国市政工程中应用较为广泛。水利工程中的长距离输水隧洞将主要依靠TBM施工来完成,正在施工的南水北调中线穿黄工程将采用泥水平衡盾构机来完成。遵循先进、成熟、实用等原则,掘进机定额选择敞开式和双护盾两种TBM设备、刀盘式土压平衡和泥水平衡两种盾构设备设置章节子目。掘进机分类见图1-1。定额章节子目设置●预算定额说明T-1全断面岩石掘进机(TBM)施工T-1-1TBM安装调试及拆除T-1-2敞开式TBM掘进T-1-3双护盾TBM掘进T-1-4预制钢筋混凝土管片安装T-1-5豆砾石回填及灌浆T-1-6钢拱架安装T-1-7喷混凝土T-1-8钢筋网制作及安装T-1-9锚固剂锚杆T-1-10内燃机车出渣T-1-11胶带输送机出渣T-1-12预制钢筋混凝土管片运输T-1-13豆砾石及灌浆材料运输T-1-14洞内混凝土运输T-2盾构施工T-2-1盾构安装调试及拆除T-2-2刀盘式土压平衡盾构掘进T-2-3刀盘式泥水平衡盾构掘进T-2-4预制钢筋混凝土管片安装T-2-5壁后注浆T-2-6隧洞洞口柔性接缝环T-2-7负环管片拆除T-2-8洞内渣土运输T-2-9预制钢筋混凝土管片运输T-3其他T-3-1预制钢筋混凝土管片T-3-2管片止水T-3-3管片嵌缝●概算定额(框架结构及内容同预算定额)●施工机械台时费定额第二章全断面岩石掘进机(TBM)施工概预算定额一、全断面岩石掘进机(TBM)施工简介TBM掘进机是由几十个独立的子系统有机的连接成一个完整的大系统。是集机械、电子、液压、传感、信息技术于一体,综合了钢结构、机械传动、起重、运输、液压、润滑、气动、水流、通风防尘、减震降温、控制噪音、电气拖动、程控、监控、遥控、超探支护、机械手、激光导向等多学科的技术。技术复杂、结构庞大,集开挖、支护、出渣、通风、排水于一身,是工厂化的隧道生产线。TBM选型主要从工程地质与水文地质条件、隧洞设计、工程特征等三方面考虑。目前,TBM主要分为以下三种类型,并分别适应于不同的地质。1敞开式TBM:常用于硬岩,在敞开式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。2双护盾TBM:适用于各种地质,既能适应软岩,也能适应硬岩或软硬岩交互地层。3单护盾TBM:常用于劣质地层。一般情况下,在良好地质中则使用敞开式TBM;双护盾TBM常用于复杂地层的长隧道开挖,对各种不良地质和岩石强度变化有较好适应性。当在严重破碎或软弱地层中掘进时,双护盾TBM便作为单护盾TBM使用;单护盾TBM由于掘进速度慢,目前很少使用。下面从几个方面进行全断面掘进机施工介绍。(一)全断面双护盾掘进机1、双护盾TBM的构造双护盾TBM由主机和后配套设备两部分组成,全长一般150~250m,主机十几米长。(1)主机主机由三部分组成:前盾:包括主轴承支撑的刀头及刀头驱动系统(电机、离合变速器、主齿轮)。伸缩盾:位于前护盾和后护盾之间的钢结构就是所谓的伸缩盾,分别通过液压连件与前后护盾连接。后盾:是一个带有抓紧装置的护盾,前盾和后盾分别通过液压连件连接。(2)后配套设备后配套设备由一系列轨道工作台组成的台车,包括以下主要装置:掘进机及辅助设备的液压和电动装置;变压器及电缆;输送石渣的皮带机;机械传动装置;起吊设备,装卸轨道;管片安装系统;消尘器装置;供风系统;排气设备;高压电缆盘;压缩空气和压水带盘;豆砾石灌注系统;水泥灌浆系统。2、双护盾TBM的工作过程(1)特点:掘进、出渣、运输、管片衬砌等工序平行连续作业。在混凝土管片安装完后,紧接着进行豆砾石(粒径为5mm~10mm)回填,再向豆砾石里灌注水泥浆。(2)施工时间安排:通常安排三个班组,其中一个班组每日上午进行机械检修、保养、清理、测量、其它辅助作业等工作,其他两班为正式掘进、管片安装、回填豆砾石、灌水泥浆等工作。图2-1双护盾TBM(3)操作模式操作模式分两种:在第一种模式下,运行循环包括两个不同阶段。第一阶段,刀头及前护盾在液压推进缸作用下向前掘进,并通过皮带机向渣车装料;同时后护盾被后支撑系统牢固的固定于洞壁,这时隧洞内后配套系统也保持静止。第二阶段,刀头停止运行,前护盾被前支撑固定于洞壁,通过液压推进缸反作用来拖拽后护盾向前运动,在这一阶段结束时,后配套由安装于皮带机支架两边的专用牵引缸拖动前进。第二种模式也称作单护盾模式,由于围岩破碎,前后支撑靴不能撑紧洞壁进行掘进作业,这时前护盾和后盾合成一体,伸缩关节完全闭合,推进油缸收回。此时利用管片作为支撑,由辅助推进油缸产生推力进行掘进作业,掘进和管片拼装无法同时进行,前进速度相应降低。3、辅助工作TBM施工的辅助工作包括:出渣与运输、管片吊装、豆砾石充填和灌浆、通风除尘、施工供电、施工供水、激光导向等工序。4、预制砼管片制作混凝土管片采用工厂化生产,要保持生产过程均衡、稳定,其生产和储存能力应满足隧洞TBM最大掘进速度时的管片使用需求。预制混凝土管片的生产是一个连续的过程,在流水线上的每个位置都是相互连接的,管片为蒸汽养护,管片浇筑完送入在入口处的预养护室,然后进入主蒸养室养护,在出口部分温度设置也较低,混凝土管片在此处又经历一个逐渐的降温过程后,送出蒸养室。脱模后先堆放在厂房内养护2天,然后运到室外堆放。在堆放场进行管片止水条的粘贴工作。(二)全断面敞开式掘进机1、敞开式TBM的构造敞开式TBM分为单T型支撑掘进机和双X型支撑掘进机,由主机和后配套两部分组成,长度同双护盾TBM。(1)主机主机系统主要包括刀盘、刀具、主轴承、机头架和主大梁、液压系统、驱动装置、前后支撑系统、主机皮带机、及附带装置等构成。(2)后配套设备后配套设备是由一系列轨型门架串接而成,轨行门架型可分为有平台车和无平台车两种。其主要装置有:掘进机及辅助设备的液压和电动装置,变压器及电缆,输送石渣的皮带机,机械传动装置,起吊设备,装卸轨道,消尘器装置,供风系统,排气设备,高压电缆盘(可卷300m),压缩空气和压水带盘(可卷100m),灌浆系统、喷混凝土系统,打锚杆系统,钢拱架安装系统、挂钢丝网系统。后备列车在主洞轨道上运行,钢轨被安装在主机之后,固定在TBM后部的预制仰拱块上,或固定在轨枕上。2、敞开式TBM的工作过程(1)特点:掘进、出渣、运输、一次支护等工序平行连续作业,永久性的混凝土衬砌待全线贯通后集中进行。(2)施工时间安排:通常安排三个班组,其中一个班组每日上午进行机械检修、保养、清理、测量、其它辅助作业等工作,其他两个班组为正式掘进、一次支护等工作。(3)工作过程:首先伸出水平(或X型)支撑,使其撑在左右洞壁上,收起后支撑,然后伸展连接撑靴与主梁前端的推进油缸,推进机体前进,也就是将掘进机机头、主梁、后支撑向前推进一个行程。向前每掘进一个推进油缸冲程时,刀盘停止回转,将设置在主梁后端下部的后支撑伸到下侧支撑住机体重量后,收缩水平(或X型)支撑使靴板离开洞壁,然后再缩进推进油缸使水平支撑向前移一行程动。然后再次伸展撑靴油缸,缩进后部支撑,开始下一冲程的掘进。依此反复进行TBM掘进。3、辅助工作敞开式TBM施工的辅助工作包括:出渣与运输、超前预注浆、锚杆安装、钢筋网安装、钢拱架安装、喷混凝土、通风除尘、施工供电、施工供水、激光导向等工序。二、全断面岩石掘进机(TBM)施工概预算定额根据水利工程系列定额特点,本定额也按工程性质来划分不同节,如TBM掘进、出渣、预制钢筋混凝土管片、管片止水、豆砾石回填及灌浆、钢拱架安装、钢筋网制作及安装、锚固剂锚杆、喷混凝土、TBM安装调试及拆除等。以下是定额的框架结构介绍。敞开式TBM掘进定额框架结构:同双护盾类似,但没有管片及豆砾石回填相关内容,而增加钢拱架安装、喷混凝土、钢筋网制作及安装、锚固剂锚杆等子目。2、定额内容介绍下面具体介绍《水利工程概算补充定额(掘进机施工隧洞工程)》(水总[2007]118号)全断面岩石掘进机(TBM)施工概预算定额。A、章说明(全断面岩石掘进机(TBM)施工部分)一、本章定额包括全断面岩石掘进机(以下简称TBM)施工、盾构施工和其他三大部分定额共26节。其中TBM施工定额包括TBM安装调试及拆除、敞开式及双护盾TBM掘进、管片安装、豆砾石回填及灌浆、钢拱架安装、喷混凝土、钢筋网制作及安装、锚固剂锚杆、石渣运输、管片及灌浆材料运输、洞内混凝土运输等;其他定额包括钢筋混凝土管片预制、管片止水、管片嵌缝等。二、本章定额适用于采用全断面掘进机施工的水利工程隧洞(平洞)工程。三、本章定额的计量单位:开挖及出渣定额按自然方体积为计量单位,预制混凝土管片、灌浆等均按建筑物的成品实体方为计量单位。四、工程量计算规则1.开挖及出渣工程量按设计开挖断面面积乘洞长的几何体积计算。2.豆砾石回填及灌浆、豆砾石及灌浆材料运输工程量按设计开挖断面与管片外径之间所形成的几何体积计算。五、定额使用说明1.按隧洞开挖直径选用定额时,以整米数计算。2.定额中岩石单轴抗压强度均指饱和单轴抗压强度。3.TBM和盾构掘进定额综合考虑了试掘进和正常掘进的工效,并且已含维修保养班组的工料机消耗,使用时不再增补和调整。4.以洞长划分子目的出渣定额已包含洞口至洞外卸渣点间的运输。5.管片运输定额包括洞外组车场至掘进机工作面间的管片运输。6.管片预制及安装定额中已综合考虑了管片的宽度、厚度和成环块数等因素,与实际不同时不再调整。管片安装定额包括管片后配套吊运、安装、测量等工序。7.关于TBM施工定额的其他说明:(1)TBM安装调试定额适用于洞外安装调试,如在洞内安装调试,人工、机械乘以1.25系数;TBM拆除定额适用于洞内拆除,如在洞外拆除,人工、机械乘0.8系数。(2)TBM掘进定额中刀具按432mm滚刀拟定,使用时不作调整;刀具消耗量按隧洞岩石石英含量5%~15%拟定,若石英含量不同时,刀具消耗量按表1系数调整。(3)TBM掘进定额中轴流通风机台时量系按一个工作面长度6km以内拟定,如工作面长度超过6km时,应按表2系数调整轴流通风机台时量。8.单护盾TBM施工时,选用双护盾TBM施工定额,并作如下调整:TBM台时费乘0.9的调整系数;TBM掘进定额人工、机械乘1.15的调整系数,TBM安装调试及拆除定额乘0.9的调整系数。七、工程单价取费及其他说明1.掘进机施工人工预算单价执行枢纽工程标准。2.掘进机施工土石方类工程、钻孔灌浆及锚固类工程执行如下取费标准:其他直接费费率1.5%~2.5%,现场经费费率3%,间接费费率3%;其他工程单价取费执行水总[2002]116号文编制规定相关标准。3.由建设单位提供掘进机并在施工机械台时费中扣除折旧费的工程,土方、石方类工程执行如下取费标准:其他直接费费率2%~3%,现场经费费率5%,间接费费率5%。4.……5.掘进机施工时临时供电线路、通风管道、轨道安装和拆除费用可在临时工程中单列项。6.钢筋混凝土管片预制厂土建费用可在临时工程中单列项。B、定额T-1全断面岩石掘进机(TBM)施工T-1-1TBM安装调试及拆除1、子目划分本节定额分为4个细目。(1)双护盾TBM安装