按照地质状况
天山胜利隧道采用“TBM中导洞+主洞钻爆法”组合工艺施工,利用TBM快速掘进的优势,为双主洞开辟辅助工作面,实现“长隧超短打”,高峰期实现主洞6个工作面同时作业,极大提高了隧道的掘进效率。
“天山胜利隧道TBM研发最大的困难就是要应对复杂的地质情况。”中交天和设计研发总院院长靳党鹏介绍道。2020年,中交天和在世界范围内首次创新性融合敞开式TBM掘进机与压注式混凝土工法,使“天山号”“胜利号”同时具备两种掘进模式和三种支护方式:对较好围岩条件采用敞开式工法掘进(TSA)模式;对破碎带、软弱围岩、岩爆地层采用单护盾钢模板压注式混凝土支护掘进(TE)模式;对极破碎带、软岩大变形、强岩爆地层采用单护盾钢管片支护掘进(TS)模式,避免塌方对作业人员和工程设备带来安全风险,确保在大变形、强岩爆、多断裂带等复杂地层下安全、环保、高效地掘进。

三种工作模式详解
这套系统的核心在于“随机应变”,具体工作模式如下:
| 模式 | 正式名称 | 适用地质条件 | 核心工艺与特点 |
|---|---|---|---|
| 模式一 | 敞开式工法掘进 (TSA模式) | 围岩条件较好、坚硬的完整岩层 | 采用传统的敞开式掘进,依靠岩壁自稳,掘进速度最快。 |
| 模式二 | 单护盾钢模板压注式混凝土支护掘进 (TE模式) | 破碎带、软弱围岩、岩爆地层 | 核心创新所在。掘进同时,在盾体尾部伸出钢模板,并立即压注高强度混凝土,在极短时间内形成环形衬砌,牢固支撑破碎岩体。 |
| 模式三 | 单护盾钢管片支护掘进 (TS模式) | 极破碎带、软岩大变形、强岩爆地层 | 采用预制钢管片进行支护。钢管片强度高、安装快,能为极端恶劣地层提供最强有力的即时支撑。 |