微课视频
一百多年前,我国第一条自主修建的铁路——京张铁路建成通车,为翻越陡峭的八达岭山脉,詹天佑设计出了经典的人字形线路。百年之后,京张高铁建成通车,有了掘进机的助力,一座座隧道穿山而过,高铁在长城脚下飞驰,再也不需要沿着山坡蜿蜒而行。穿越八达岭山脉的隧道,经过多处不良地质带,围岩条件差,存在涌水、突泥等风险,掘进后的断面需要立即进行支护,也就是衬砌施工。
今天我们就来学习,采用掘进机施工的隧道,是如何进行衬砌的吧!
学习任务单
一、学习指南
1.课题名称:衬砌施工
2.达成目标
通过观看教学视频、查阅施工图纸、施工图片和规范熟悉‘自主学习任务单’给出的隧道衬砌的定义与作用,衬砌的施作时机与方法。
3.学习方法建议
(1)观看介绍隧道衬砌施工的视频
(2)查阅隧道衬砌的图片及其施工图片和施工规范
(3)走进隧道实体模型,实地查看
二、学习任务
通过观看教学视频自学(或阅读教材、分析提供的学习资源),完成下列学习任务:
(1)隧道衬砌的定义及作用?
(2)隧道衬砌的施作时机?
(3)隧道衬砌仰混凝土施工的要点?
三、困惑与建议
此项由学生自主学习之后请要求学习在平台上留言、提问,教师及时解答。
学习内容
本单元需要同学们了解全断面掘进机施工方法,本讲需要大家掌握全断面掘进机的衬砌施工方法,能够进行全断面掘进机的衬砌施工方案设计。

超级工程-宜万铁路齐岳山隧道
齐岳山隧道是宜万铁路地质条件最复杂、施工风险最高的隧道之一。全长10.5公里的隧道,坐火车经过,只需几分钟,贯通却要6年。隧道穿越齐岳山背斜构造,地表大小天坑、竖井、落水洞星罗棋布。通过15条断层、3条暗河,施工管段均为可溶岩地层,设计最大涌水量74.3万立方米/天。施工揭示溶腔138个,实测水压最高达2.3MPa,以这样大的压力,足以从地面将水送到100层的高楼。
任务导语
管片衬砌是与TBM掘进的配套技术,可使TBM在复杂的地质条件下安全、快速掘进并使隧洞及时得到支护。管片由小火车运到TBM后配套系统上,一个掘进冲程结束后立即在后护盾内进行安装。每个衬砌环由四片管片组成,包括两片侧管片和底拱、顶拱管片各一片,由异步液压起重机进行安装。安装顺序为操作手通过遥控装置安装底片- 顶片-左片- 右片,环与环之间用定位销和导向杆加以连接,如此不断循环进行。
电子课件
实训指导
请大家一起进入国家级高铁实训中心的全真隧道内,完成现场实训,下面是掘进机衬砌施工作业指导书,请同学们查收。
下图为校企联合实训基地全真隧道。

工程篇——西秦岭特长隧道TBM同步衬砌技术
论隧道长度,它全长28.236公里,在国内雄居第二;论TBM直径和连续掘进距离,它一度独占鳌头;而同时拥有着超大TBM断面、超长连续掘进、超长通风距离的特长隧道,国内更是仅此一座——这就是兰渝铁路西秦岭隧道。作为兰渝铁路头号控制工程和全线最长的隧道,无论从工程本身,还是从它所承载的意义上来讲,西秦岭隧道无疑都是一条体量巨大、意义深远的“超级隧道”。

按照整体工期要求,隧道的计划贯通工期(含二次衬砌)只有68个月,如果按照以往的 TBM 施工方法,即“掘进贯通‐TBM拆机退出‐衬砌”的单工序作业工法,不但根本无法满足工期要求,而且围岩暴露时间长,难以体现TBM快速和安全施工的特点。综上考虑,经过严格的计算和论证,西秦岭隧道确定了连续掘进15.6公里的施工方案,一举成为国内TBM独头掘进距离最长的铁路隧道。为实现超长连续掘进,需解决连续出碴工况下的TBM掘进与衬砌同步施工技术。为此,项目设计单位与施工单位密切合作,共同攻关,研发了一系列极具针对性和实用性的设备和技术。其中穿行式同步 衬砌台车,可满足连续皮带机、大直径通风软管、电力通信电缆与四轨双线运输列车的穿行要求;分散式抗浮机构,能使台车结构受力更加均衡;混凝土布料系统,可满足两台输送泵不倒管同时浇筑作业;连续皮带机支架快速拆装与临时支撑装置,实现了衬砌台车的快速移动;拉门式伸缩台架支撑技术,则保证了连续皮带机穿行时的平稳运行。
工程篇——千里海河高铁第一隧——津沽海河隧道“津城1号”盾构机顺利始发!
2024年1月19日,津潍高铁“津城1号”盾构机在滨海新区津沽海河隧道正式始发,标志着津潍高铁津沽海河隧道全面加快建设,全线计划于2027年建成通车。
津沽海河隧道是津潍高铁全线唯一一条盾构隧道,也是天津地区开挖直径最大、独头掘进距离最长的高铁大直径盾构隧道。“津城1号”盾构机总长约120米,总重量约3200吨,将在覆土8.5米的地层始发,穿越淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、黏土、粉土、全断面粉细砂及砂土复合地层,向北独头掘进6014米,依次下穿大沽排水河、西南环铁路东大沽站、津沽一线立交桥、中央大道立交桥、海河以及地震断裂带等一系列特大风险源。
注:视频来源于央视网。
工匠篇——高黎贡山隧道,来自地心深处的风险!
大瑞铁路,是“一带一路”泛亚铁路西线、连接中缅国际大通道的动脉之线,对促进中国西部大开发、推动中国与东南亚南亚国家互通互联、讲好“一带一路”沿线的中国故事具有至关重要的意义。备受瞩目的大瑞铁路高黎贡山隧道建设,历时10年勘探,历经8年艰苦磨砺,人们翘首相望,久久期盼。
备受瞩目的大瑞铁路高黎贡山隧道建设,历时10年勘探,历经8年艰苦磨砺,人们翘首相望,久久期盼。
8年奋斗,高黎贡山隧道人用锲而不舍的意志,诠释着新时代的奉献精神。这种奉献的一个特点,是坚持用探索解决涌现出来的难题。面对各种世界性难题,高黎贡山隧道人不断创新,不断攻坚,不断创造中国乃至世界铁路隧道历史新奇迹。他们创造了多项中国之最与第一:世界上,第一次修建穿越横断山脉的铁路;勘探1032千米,规划选线24条,成为中国铁路选线最艰难的隧道;隧道设计10年、工期10年,是国内设计施工周期最长的隧道;隧长34.5千米,是中国最长铁路长隧之一;隧道竖井的主副井,均深超760米,打破了中国隧道最深竖井的纪录;隧道斜井3870米为中国铁路最长;开创了中国首次使用自主研制、被称为中国十大重器之一的最大直径硬岩掘进机TBM;被赋予铁路项目先行先试之责,为中国重大铁路项目探索提供技术支持。
8年探索创新,顽强推动了高黎贡山隧道建设前行,探索了破解各种世界性极端复杂地质问题的经验,参与制定了中国铁路隧道建设标准。一批专利和工法,已被用于中国各大铁路建设。
支持这种前行的,是在地心深处、常年无声奉献的隧道建设者。铁路隧道人作业很苦,处于极端地质下工作的高黎贡山隧道人更苦。
每一个伟大的背后,总有太多平凡的奉献。