浏阳河隧道悬臂掘进机铣挖工艺研究

悬臂掘进机是铣挖法施工工艺的一种。为了研究悬臂掘进机在浏阳河隧道施工中的铣挖工艺,在理论研究的基础上,借鉴装配式铣挖机施工工艺研究成果,运用工程地质类比、现场工艺试验等手段,对悬臂掘进机铣挖工艺进行优化,形成适应于大断面隧道施工的悬臂掘进机铣挖工艺;同时,对悬臂掘进机设备配套及适应性进行分析。     

铣挖机在城市暗挖隧道施工中的应用

长株潭城际铁路树木岭隧道湘府路站~汽车南站站暗挖区间埋深较浅,地面房屋与构造物密集,多次穿越市政道路及河流,采用矿山法开挖,如何控制围岩变形及地表沉降是本工程的一个技术难点。结合工程实际,重点从铣挖机的选型、开挖方法、施工步骤进行了论述,并总结分析了铣挖机在隧道施工中的优缺点。现场采用铣挖机开挖与弱爆破相结合的施工方法,通过监控量测表明能很好地控制围岩变形、地表沉降,可为以后城市暗挖隧道施工提供借签。     

深竖井条件下暗挖隧道施工机械配套分析

针对周边环境复杂、地质条件差的深埋地铁隧道施工扰动大的问题,以南宁地铁3号线青秀山站暗挖隧道为工程依托,提出以非爆破为导向的铣挖法施工技术。结合复杂隧道暗挖施工作业空间小、交叉节点多的特点,对隧道施工中垂直运输、挖装运、通风、超前支护和衬砌作业线机械配套选型进行分析,并在压入式通风的基础上计算了双线隧道所需风量。     

软弱围岩隧道铣挖步序优化研究

铣挖法是一种采用悬臂式掘进机截割隧道掌子面围岩的隧道开挖工法,不同的铣挖步序对围岩稳定性的影响也存在差异。针对此问题,考虑到悬臂式掘进机的设备条件并参考国内隧道工程已经采用的铣挖步序,确定4种铣挖步序方案,使用有限元分析软件abaqus对4种不同的铣挖步序方案进行数值模拟,再运用灰色关联分析法,对4种方案模拟的结果进行综合分析评价。研究结果表明:先从中间竖直开槽,再水平开挖的铣挖步序对围岩扰动最小。     

浅埋暗挖隧道上软下硬地层工法转换关键技术研究

以杭州紫之隧道为工程背景,通过对初期支护钢拱架应力分布规律及现阶段围岩成拱能力进行分析,探讨在本工程特有地质情况下进行工法转换的可行性;利用大型有限元软件ABAQUS分别对掌子面不同入岩深度的11种工况进行二维开挖支护数值模拟,得到不同入岩深度对围岩及支护结构变形影响规律,确定合理的工法转换时机;并针对杭州紫之隧道埋深浅、周边环境复杂、不宜进行爆破施工的实际情况,进行三台阶法非爆破快速施工机械选型研究,经过论证采用260型挖掘机搭载RW120型液压卧式岩土铣挖机进行铣挖施工。由于工法转换的成功实施,在保证施工安全的前提下,有效提高了施工效率,对今后上软下硬地层中的隧道施工具有借鉴意义。     

复杂地质条件下水底矿山法隧道的围岩位移分析

研究目的:长沙市湘江大道浏阳河隧道为双向四车道隧道,隧道结构形式设计复杂,分别由小净距隧道、分离式隧道和明挖隧道组成。根据暗挖段隧道现场监测成果,结合施工措施和开挖工序进行全面分析,为长沙地区水底隧道工程提供了典型参考案例。研究结论:核心土开挖后布设测点造成的总损失量较大;采用全断面帷幕注浆措施加固围岩对控制隧道拱顶沉降取得较好的效果;临时支护的拆除对拱顶沉降和围岩收敛的影响较小,采用三台阶和CD法施工浅覆土Ⅴ级围岩水底隧道,能有效控制沉降。     

新乌鞘岭隧道岭脊段高地应力软岩大变形控制技术

针对新乌鞘岭隧道岭脊段高地应力软岩变形问题,采用加强初支、铣挖法施工在软岩大变形方面取得了良好的效果。通过调整仰拱曲率、加大变形预留量、加强初期支护、超前预加固等设计支护措施,结合铣挖法开挖可有效减少对周边围岩的扰动,有效控制软岩塑性区的发展。研究表明：相比钻爆法,采用铣挖法开挖易于控制超欠挖,并大幅度降低对围岩的扰动。轮廓平均线性超挖由37 cm缩减至17 cm,超挖率由121%缩减至61%,喷射混凝土与岩面密贴性好,有利于提升围岩自承能力和初期支护的承载能力,可有效改善变形控制效果,提高软岩施工的进度及安全性,可作为高地应力软岩大变形控制的有效方法。     

明挖基坑内地铁矿山法隧道进洞的设计与施工

研究目的:地铁区间隧道施工中,经常会有从明挖基坑中直接进行矿山法隧道进洞的情况,为保证明挖基坑的稳定和矿山法隧道进洞段施工的安全,需要从设计和施工组织上采取必要的措施,本文以广州地铁三号线五山站～华师站区间工程的成功实施为例,介绍了基坑中矿山法隧道进洞的设计与施工要点,其相关经验可为今后类似工程提供借鉴.研究结论:(1) 为保证矿山法隧道进洞施工的安全,需要对隧道洞门段地层进行必要的超前加固,并加强隧道初期支护;(2) 在基坑开挖过程中穿插进行矿山法进洞施工的部分工序,合理组织工序衔接,可以减少重复工作,加快隧道进洞,既保证明挖基坑的稳定,又使矿山法隧道安全进洞.     

隧道坍方突发事件风险原因统计及范例推理

为了解浏阳河隧道某地段的坍方风险,对已有坍方隧道实例的原因进行统计分析,并对主要原因进行力学解释,进一步应用范例推理评估浏阳河隧道坍方的风险.研究结果表明:隧道坍方的主要诱因是围岩破碎和降雨,这与断层破碎带处的围岩力学性能差、降水恶化围岩力学性质和降低围岩有效应力等有关,从而更易屈服失稳;浏阳河隧道范例推理的坍方风险为很有可能发生坍方,建议在该地段施工中应注重监测信息的反馈并做好超前地质预报.     

隧道铣挖法铣挖参数数值模拟研究

基于PRO/E建立艾卡特ER1500-1XL铣挖头模型导入LS-DYNA中,选择DRUCKER-PRAGER本构模型模拟岩土材料,刚体模拟铣挖头进行铣削岩土仿真。通过数值模拟方法改变隧道铣挖法中铣削参数(吃刀深度,截割厚度,铣挖方式),结合现场资料得到隧道铣挖规律。结果如下:(1)截齿荷载平均值差异不大时差异系数较大是截齿破坏的主要原因;(2)吃刀深度和垂直摆动速度与单位比能耗呈指数关系,加大吃刀深度比摆动速度对加大截割厚度更有效,截割阻力与截割厚度成线性关系;(3)铣挖尽量采用顺切,较为省力,延长截齿寿命。