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TBM扩大洞室包括组装、检修、通过、服务以及始发等洞室。按TBM掘进方向，各洞室的排列顺序为施工服务区洞室、组装/检修洞室、通过洞室、始发洞室。
施工服务区洞室的主要功能是为提前完成部分TBM的后配套的组装和物料存储等提供空间；组装洞室主要功能是为桥式起重机运行和设备零部件堆放提供条件，桥式起重机的主要功能是完成TBM的部件吊装作业；检修洞室主要功能是在TBM掘进至中间段后为TBM检修和掘进运行所需的物料转运提供空间；通过洞室的主要功能是为TBM分步组装后提供临时存放空间，TBM依次从主机至后配套最末端台车，利用组装洞室的桥式起重机完成吊装、试装配等作业后，步进至始发洞室前存放于该洞室；始发洞室的主要功能是在TBM初始掘进时为撑靴提供着力区，撑靴区域隧洞直径与TBM掘进开挖直径相同。
TBM辅助洞总长为430m，其中施工服务区长145m，设备组装洞室长80m，通过洞室长180m，始发洞室长25m。扩大洞室的平面布置图见图2.2-2。
桥式起重机轨道梁包括直墙形式和岩壁吊车梁形式两种。4号支洞控制段的组装洞室的桥式起重机轨道梁为直墙形式，2号支洞控制段的组装洞室为岩壁吊车梁形式。
直墙形式桥式起重机轨道梁的优点为施工难度小，对围岩完整性要求低；缺点为直墙浇筑所占直线工期较长（与岩壁吊车梁形式相比，直线工期至少长20天），所需开挖宽度较大，扩大洞室混凝土回填量大。岩壁吊车梁形式的优点为占直线工期较短，所需开挖宽度较小（与直墙形式相比，开挖宽度至少减少1.0m），扩大洞室混凝土回填量小；缺点为对围岩完整性要求较高，施工难度较大。
直墙形式TBM组装洞室的设计断面为蘑菇形，设计开挖尺寸为 13.9m ×17.0m（宽×高），长度为80m。洞室初期支护采用设计等级为C30F200、厚200mm的喷射混凝土以及系统锚杆进行。边墙采用砂浆锚杆ϕ25，长度为 4000mm，间距为1200mm，梅花形布置。拱肩采用预应力中空注浆锚杆ϕ28，长度分别为 4000mm与6000mm，间距均为800mm，梅花形间隔布置。拱顶采用长度为4000mm的系统砂浆锚杆ϕ25与长度为4000mm的预应力中空注浆锚杆ϕ28，梅花形间隔布置，间距为 1200mm。边墙采用混凝土衬砌，其顶部铺设桥式起重机轨道，轨道长度与组装洞室混凝土边墙长度相同。直墙形式组装洞室剖面如图2.4-1所示。
图2.4-1 直墙形式组装洞室剖面图
岩壁吊车梁形式桥式起重机轨道梁的优点为开挖断面相对较小，节省了工程量，占直线工期较短；缺点为施工难度大，对围岩完整性要求高。
岩壁吊车梁形式TBM组装洞室的设计断面为城门洞形，开挖断面为蘑菇形。最大开挖尺寸为 12.9m ×17m（宽×高）。岩锚梁断面为梯形，分两期混凝土浇筑，二期混凝土厚0.5m。围岩初期支护采用ϕ25系统锚杆与ϕ28中空注浆锚杆间隔布置，岩锚梁一期混凝土浇筑部位设置3排抗拉锚杆，上部直立面位置布设2排ϕ32（L=7.4m）抗拉锚杆，下部斜面位置布设1排ϕ28（L=6.7m）抗拉锚杆。岩锚梁的混凝土分缝长度为10m。岩壁吊车梁组装洞室及岩锚梁剖面见图2.4-2。
图2.4-2 岩壁吊车梁组装洞室及岩锚梁剖面图
组装洞室段为输水隧洞的一部分，其过流断面与其他主洞断面相同。由于组装洞室空间过大，不利于过流，需用混凝土回填。
实践证明，组装洞室的平面轴线应适度偏离主洞轴线（本工程宜为1.0m），以提高组装洞室的空间利用率；组装洞室的非主机组装区域地面宜高于主机组装区域（本工程宜为0.914m）。
检修洞室设计断面为圆拱直墙形，开挖尺寸为 10.9m×9.5m（宽×高），长度为80m。洞室开挖初期支护采用设计等级为C30F200、厚200mm的喷射混凝土；钢筋网采用为ϕ8钢筋，间距为200mm×200mm；系统砂浆锚杆ϕ25，长度为4000mm，间距为1200mm，梅花形布置，检修洞室剖面如图2.4-3所示。
通过洞室设计断面为圆拱斜墙形，开挖尺寸为5.962m×ϕ9.17m（宽×洞径），长度为180m。洞室初期支护采用设计等级为C30F200、厚100mm的喷射混凝土，局部洞段布设钢筋网，采用ϕ8钢筋，间距为200mm×200mm；砂浆锚杆ϕ22，长度为2500mm。通过洞室剖面如图2.4-4所示。
图2.4-3 检修洞室剖面图
图2.4-4 通过洞室剖面图
设置通过洞室的目的是缩短组装洞室的长度，在主机组装完成后步进至通过洞室段以便安装TBM后配套。TBM主机全程通过该洞段，在通过前一般应采用全站仪对欠挖进行量测，对欠挖部位应进行超前处理，以免影响TBM步进速度。
本工程实际施工中，在TBM主机通过该洞段前，采用样架对欠挖部分进行量测，方法实用简单。样架的外形尺寸与TBM主机、步进装置及导向槽外形尺寸完全相同。
TBM施工服务洞室设计断面为圆拱直墙形，开挖尺寸为10.9m×11.0m（宽×高），长度为145m。洞室初期支护采用设计等级为C30F200、厚200mm的喷射混凝土；钢筋网钢筋直径为ϕ8，间距200mm×200mm；系统砂浆锚杆ϕ25，长度为4000mm，间距为1200mm，梅花形布置。施工服务洞室剖面如图2.4-5所示。
在设备组装期，施工服务洞室为后配套设备提供了存放场所；在工程施工期，为拌和站提供了场所。由于依托工程的服务洞室长度较短，不能同时满足拌和站的布置和混凝土原材料的储存空间需要，因此，将服务洞室向下游延伸了35m。
始发洞室总长25m，前20m（邻近通过洞段）设计段面为圆拱斜墙形，开挖尺寸为5.13m×ϕ9.17m（宽×洞径）。洞室初期支护采用设计等级为C30F200、厚100mm的喷射混凝土；局部洞段布设砂浆锚杆ϕ22，长度为2500mm；拱部250°范围挂钢筋网，采用ϕ8钢筋，间距为200mm×200mm；后5m为圆形断面，开挖直径ϕ=9.4m，初期支护参数同前20m，与前20m不同的是，为了满足TBM始发时撑靴最大支撑力需要，在隧洞两侧撑靴区域增加了C30F200初期混凝土衬砌，其中边顶拱衬砌厚200mm，仰拱90°范围内衬砌厚300mm。始发洞室剖面如图2.4-6所示。
图2.4-5 施工服务洞室剖面图
图2.4-6 始发洞室剖面图
始发洞室的两侧撑靴区域应浇筑混凝土衬砌结构或采用喷射混凝土结构。采用喷射混凝土结构时，相应围岩的抗压强度不应低于10MPa（应大于撑靴接地比压），喷射混凝土结构抗压强度不应低于20MPa，撑靴范围内环向钢筋的半径误差不应大于10mm，混凝土表面半径误差不应大于 10mm。喷射混凝土作业应由下至上喷护，喷嘴距离受喷面0.8~1.2m，喷嘴与受喷面垂直，喷射层数不应小于3层。在依托工程实际施工中，采用喷射混凝土结构替代现浇混凝土结构，使用效果良好。喷射混凝土结构的优点为造价低、施工周期短。
喷射混凝土与模筑混凝土衬砌结构相比，施工方便，周期短，造价低。
TBM的组装、检修、通过、服务及始发等洞室的石方洞挖总量为17.21万m 3 ，喷射混凝土总量为0.76万m 3 。单组扩大洞室主要工程量见表2.4-1。
表2.4-1 单组扩大洞室主要工程量
在组装洞室的TBM主机组装洞段、通过洞段全长、始发洞段及和TBM检修洞室的全长均应设有TBM步进导向槽，导向槽尺寸为30cm×30cm。
导向槽纵轴线应与洞纵轴线处于同一垂直立面。始发断面步进装置的底板高程应按下式计算：
式中：H为始发断面步进装置的底板高程，m；H 1 为始发断面的水平中心轴线高程，m；R为TBM开挖，m；h为步进滑板装置的厚度，m。