《全断面岩石隧道掘进机械施工关键技术研究》课题通过验收

由我国隧道股份技术中心承担的《全断面岩石隧道掘进机（TBM）施工关键技术研究》项目已于2006年7月7日通过验收。该课题报告共有5篇：1.课题总报告；2．TBM选型技术研究；3．TBM施工参数选择、匹配及地层适应性研究；4．TBM施工典型技术难题及对策研究；5．TBM施工组织设计。报告系统地分析了目前国内外TBM最新施工技术。参加验收会议的专家认为：课题预研资料齐全，数据可信，成果具有先进性和实用性，达到项目计划任务中的内容和目标，一致同意通过验收。建议今后结合国内具体工程做进一步深化研究，为TBM工程项目提供理论基础和技术支撑，可作为今后承接国家863计划项目的技术储备和参数的依据。     

公路隧道施工中的造价问题

对公路隧道施工中的有关造价问题进行分析,降低材料费用和施工材料费用以及施工机械费用,有效控制成本,为隧道按期完工奠定基础。     

极端恶劣地质条件下TBM施工技术与管理探讨

随着TBM法隧道施工规模的扩大,不可避免地面临着诸多恶劣地质条件,如极强岩爆、严重破碎围岩、大变形等,TBM施工安全、进度、成本与投资都会受到极大的影响。针对极端恶劣地质条件下TBM施工技术与管理,结合在建和即将开工项目所面临的恶劣地质以及以往的TBM施工实践,对地质勘察与工程总体筹划、施工技术、施工管理进行研究,提出超前地质预报、及时合理的初期支护、超前处理、合理控制工期与投资、完善适应TBM施工特点的相关规范等建议和措施,以期促进TBM工法科学发展和可持续发展。     

国外公路工程的机械费计算

在当前国内企业走出去的大背景下,如何将国内机械台班定额引用到国外公路项目的投标报价中是一个值得探讨的问题。文中结合多年从事国外公路工程项目投标的经验,对如何将国内的机械台班费用定额灵活应用到国外投标报价中进行了探讨。     

TBM刀具岩石磨蚀性CAI值调整系数的应用

为研究TBM掘进不同岩层的刀具消耗规律，解决川藏铁路隧道TBM施工概预算定额刀具消耗量的适用问题，根据岩石磨蚀性指数特性，结合引汉济渭、高黎贡山TBM掘进现场实测数据成果，分析等效石英含量、单轴抗压强度、完整性等不同条件下刀具磨蚀消耗量的变化规律，并结合应用案例研究推导其与岩石磨蚀性CAI指数的对应关系。在此基础上，推导并验证不同CAI值条件下刀具消耗量调整系数，证明通过石英含量、单轴抗压强度等相关参数推导CAI指数的可行性，为概预算定额中岩石磨蚀性CAI值调整系数的应用提供了理论基础。     

西秦岭TBM铁路单线隧道信息化辅助有轨运输安全管理

TBM施工相对常规的钻爆法施工安全性较高,但在TBM施工的安全管理中,有轨运输经常发生安全事故。为有效减少和规避隧道有轨运输安全事故的发生,在施工中采用了信息化辅助措施。以西秦岭单洞双线铁路隧道TBM施工有轨运输为例,通过加强有轨运输相关人员技能培训、引入5套信息化通信手段并加强机车日常维护和保养工作,有效地控制了有轨运输安全风险,可为类似工程施工提供借鉴和参考。     

混凝土输送泵长距离泵送技术的应用

通过对隧道二次衬砌机械配套施工模式的技术经济分析,阐述了短隧道二次衬砌采用混凝土长距离泵送技术的可行性。为充分发挥混凝土输送泵的效率提供了参考,也为隧道施工项目的安全质量和成本控制提出了较好的建议。     

TBM隧道施工监控量测现状及发展趋势

TBM(Tunnel Boring Machine)隧道掘进机,是集钻、掘进、支护于一体,使用电子、信息、遥测、遥控等技术对全部作业进行指导和监控的全断面隧道掘进施工机械。近年来,对其进行的监控量测发展较为迅猛。从TBM隧道常规监控量测技术现状;其他监控量测技术在TBM隧道中的应用现状;特殊条件下TBM隧道的监控量测及监控数据处理等几个方面介绍了TBM隧道施工监控量测现状及发展趋势。即日趋多样化、智能化、人性化、远程化等。同时,具体的监控理论、数据处理模型及特殊TBM隧道监控方面仍存在一定不足。     

基于隧道工程实例的TBM破岩特征参数研究

为评价TBM的破岩性能、反馈滚刀破岩载荷、预警TBM卡机风险，提出采用破岩系数表征宏观TBM多滚刀协同破岩特征，采用切割系数表征细观单滚刀破岩特征。通过TBM破岩系数与滚刀切割系数关系推导，得出宏观上反映TBM推力和转矩相关性的破岩系数与细观上反映滚刀垂直力和滚动力相关性的切割系数在数值上相等，且仅与贯入度和滚刀直径有关；通过多个TBM工程现场数据验证，得到TBM破岩系数与滚刀切割系数均随滚刀贯入度的增大呈幂函数关系，TBM破岩系数在数值上明显比滚刀切割系数小，但二者呈高度线性关系，表明破岩系数与切割系数关系的理论推导研究方法的正确性。该研究建立的破岩系数、切割系数、贯入度等参数间的相关性对于预测和评价TBM的破岩性能大有益处。     

再制造TBM主驱动装配关键工艺及齿轮副啮合质量检验技术

为保证再制造TBM主驱动装配质量与精度，提高再制造装配效率，以大瑞铁路高黎贡山平导TBM再制造项目为依托，对再制造TBM主驱动装配关键工艺流程与标准、齿轮副啮合质量控制标准及检测方法进行研究与实践。实践表明： 1）在再制造装配前，首先保证装配件再制造质量，然后装配时严格执行再制造装配工艺流程与标准，采用齿轮副啮合质量检测方法测定最终装配精度,这对保证再制造TBM主驱动装配质量和装配效率具有重要作用； 2）综合考虑检测精度、作业空间、操作便捷性和效率，工厂内再制造TBM主驱动齿轮副采取“压铅法”测量齿侧间隙、“红丹粉涂色法”测量接触精度； 3）设定再制造TBM主驱动齿轮副啮合质量检验标准，渐开线直齿轮齿侧法向间隙值为1.5～2 mm且啮合接触精度近似为齿宽的80%和有效齿面高度的70%时可认定合格。截至目前，再制造后TBM累计掘进里程4.4 km，期间主驱动未发生异常情况，证明主驱动装配关键工艺及齿轮副啮合质量检验技术的可行性与可靠性。     

关角高风险隧道富水环境下施工降效技术经济分析

在岩溶地区或地下水补给丰富地质区域进行隧道施工时,时常会出现突泥和涌水等地质灾害现象,导致施工进度缓慢和资源投入增加。富水环境（涌水量在5 000 m3/d以上）下施工引起的人工、机械降效和部分支护材料、喷射混凝土等材料消耗增加,在现行定额标准中没有涵盖,概预算编制过程中由于依据不充分,经常导致投资不准和投资变更较为困难等现象的发生。以西格二线关角隧道1#-6#斜井及担负的正洞为研究对象,分别在实际富水环境以及正常环境下施工,在完成相同工作内容和工作量的前提下,跟踪、调查、收集数据并建立数据对比模型,量化人工、部分初期支护材料和机械台班消耗量,得出： 1)富水环境较正常环境人工、机械以及初期支护综合降效系数; 2)富水环境喷射C20素混凝土、C25纤维混凝土回弹量较现行定额增加幅度,并给出其适用范围,为富水工程项目设计及变更提供参考。     

绿色环保经济发展与隧道掘进机再制造探析

为了解决人们对工程机械再制造产品的认识,促进工程机械再制造行业以及再制造技术的良性发展,对机械设备再制造技术以及国内外机械设备再制造产业发展现状尤其是隧道掘进机再制造技术发展情况进行分析研究,探讨再制造产业与循环经济的关系及其相对于维修和翻新技术的优点、发展再制造产业的意义及隧道掘进机再制造的重难点;分析与总结我国隧道掘进机再制造产业的发展现状、前景、隧道掘进机再制造的重点、需要把握好的技术关键,以及促进隧道掘进机再制造良性发展的具体措施,对再制造技术在我国隧道掘进机领域内的推广应用具有一定的借鉴作用。     

双护盾TBM在青岛地铁的适应性研究

为了解决复杂硬岩地质条件下城市地铁隧道能够安全、快速地开挖建设,以青岛地铁2号线双护盾TBM施工为研究对象,通过对TBM掘进过程中施工数据的控制和分析,得出双护盾TBM可良好适应于青岛地铁隧道施工掘进。通过施工实践,针对小半径曲线隧道和破碎围岩条件下的双护盾TBM掘进作业提出了施工对策和建议。     

高黎贡山隧道高适应性TBM设计探讨

为了应对高黎贡山隧道“三高四活跃”的特殊地质条件,研制高适应性TBM迫在眉睫。通过对高黎贡山隧道TBM施工段地质特征的勘察,总结了高黎贡山隧道的主要不良地质条件,分析了TBM施工存在的软弱破碎和大变形围岩洞段TBM卡机、高地应力掌子面与护盾后方岩爆、围岩收敛挤压变形支护破坏、高压突涌水和高温热害等方面的施工风险。提出高适应性TBM的针对性设计方案,包括TBM支护系统设计、刀盘刀具设计、应对涌水设计、应对高地热设计以及其他适应性设计的初步方案。研究结果可为高黎贡山隧道高适应性TBM的设计选型和制造提供参考。     

大瑞铁路高黎贡山隧道BIM施工应用研究

针对铁路隧道BIM技术施工应用现状，为深入研究铁路隧道在施工进度、安全、质量等方面的BIM应用，以大瑞铁路高黎贡山隧道为例，综合运用BIM、物联网等技术手段，研发项目BIM施工管理平台。基于此平台深入开展进度动态管控、多维算量、风险管控、质量监控等BIM应用研究。结果表明： 1）进度管理及工程量多算对比的BIM应用实现了隧道进度信息的查看、分析及预警，解决了传统算量不精准的难题； 2）风险管控BIM应用形象生动展示了隧道围岩稳定状态、不良地质风险点及特征、隧道内人员数量及分布情况，确保了人员安全，降低了隧道施工风险； 3）采用BIM+三维激光扫描、TBM掘进参数控制等方法，在隧道施工过程中控制施工质量，并标识问题标签，最后形成高黎贡山隧道安全质量问题库，实现了安全质量问题可追溯。     

TBM拆卸洞及拆机起重系统优化设计研究

TBM洞内拆机一般是在隧道内修建大断面拆卸洞,安装桥式起重机拆机。大断面拆卸洞施工难度较大,施工工期长,成本投入大。为了缩短TBM拆卸洞施工及拆机时间,减小施工难度,以南疆铁路吐库二线中天山隧道TBM拆机为例,研究设计适应性更好的小车式电动葫芦+倒链起重系统。该系统采取在隧道拱顶布设锚杆来固定导轨和独立吊点。通过对拆卸洞结构原设计方案与优化设计方案进行比选,确定优化断面的结构形式和断面尺寸,优化后拆卸洞断面缩小1/3,施工难度降低,达到安全快速拆卸TBM的目的。     

海底超大直径盾构隧道造价分析研究

为填补海底超大直径盾构隧道造价研究的空白,为相关企业的造价管理提供理论支撑,对珠海横琴马骝洲隧道的盾构造价进行分析研究。通过对现场盾构工艺的实际工、料、机消耗量的测定,研究海域条件如基岩凸起、海水腐蚀、复杂地层、潮汐影响和大风环境等因素对盾构隧道造价的影响,分析盾构安拆、盾构掘进、同步注浆和管片拼装等工艺的工、料、机消耗量,形成海底超大直径盾构隧道成套企业定额,可为企业的概算、结算精细化管理提供可靠支撑,为国家出台相关盾构隧道施工定额、提高生产效益提供依据,填补国内海底超大直径盾构企业定额的空白,推进社会生产力的发展。     

盾构／工程机械再制造推进中14个问题探讨

为进一步推动工程机械再制造产业尤其是盾构再制造的持续健康发展,对再制造统一认识、正确认知,从参与再制造的目的,再制造的定义,再制造与二手机、维修、大修、翻新的关系,再制造产品的性能和质量,再制造的工程机械与回收的废旧工程机械的关系,再制造标准,再制造设计,再制造产品认定,再制造方法,再制造认证,再制造企业定位,正确理解“在役再制造”,“尺寸修复法再制造”应用现状,建设“基于大数据云平台的盾构管理中心”等14个方面进行深入探讨。分析我国再制造的现状、存在的问题以及对再制造认识上存在的不足和错误,指出对再制造的正确认识以及真的“再制造”的具体要求,为我国再制造产业的发展提出建议。最后对“建设高端智能再制造产业公共信息服务平台”的具体任务进行分析,并探讨建立“基于大数据云平台的盾构管理中心”的难点和解决措施。     

高黎贡山铁路隧道彩云号TBM的创新性设计与应用

高黎贡山铁路隧道作为大瑞铁路的关键性控制工程,具有“三高四活跃”的地质特点，为应对TBM施工过程中可能遇到的断层破碎带、突泥涌水、岩爆等灾害，正洞TBM设计实行了变截面可抬升开挖技术，创新了前置式自动化混喷技术、隐藏式常态化超前钻探技术以及水岩一体超前预报技术。实践表明，在掘进过程中TBM的创新性设计发挥了显著作用，可为同类地质条件TBM设计与应用提供经验。     

清包工模式在隧道工程成本管理中的应用

工程项目清包工,或称包清工,是在施工组织过程中将工程细目按照工、料、机分解细化,以工、料、机的形式体现每道工序的实际施工成本,并以实际施工成本实现外包的一种生产经营管理模式。文章结合山西省中条山隧道工程清包工运作模式的实践,阐述了清包工模式在隧道工程成本管理中的应用。