不利物质条件下的TBM施工索赔研究

TBM施工长大隧道经常遇到围岩特性变化、不良地质、地质灾害等不利物质条件，致使TBM施工降效、卡机、异常停机甚至“埋机”“淹机”等严重后果，给施工单位造成不同程度的工期和费用损失，不利物质条件下的TBM施工索赔不可避免。国内专家对不利物质条件下TBM卡机脱困和超前处理等研究比较深入，缺乏从合同管理角度解决TBM施工索赔的计算方法。根据施工经验分析了长大隧道TBM施工常见的不利物质条件及其对TBM施工产生的影响，基于国内某引水隧洞项目连续蚀变岩带施工案例，从合同管理角度提出不利物质条件下的TBM施工索赔方法。     

兰渝铁路西秦岭隧道TBM步进施工技术

随着地下工程技术的发展,TBM掘进机在国内应用越来越广,在钻爆法与TBM掘进法施工相结合的情况下,TBM步进距离较长,步进的速度直接影响工程建设的进度。在该工程步进的技术准备工作中工程技术人员对TBM步进的方式、方法进行研究和对比,提出了油缸推进、弧形滑道步进和电机驱动、整体托架步进两种方法,并对西秦岭隧道采用的步进方法的技术特点,控制重点和详细的施工方法进行了介绍、总结和研究,希望能为今后类似的工程提供借鉴。     

深埋特长隧洞TBM施工超前地质预报关键技术研究

为攻克滇中引水工程施工建设中涉及的环境、工程、水文地质等难题,降低施工安全风险,确保工程建设顺利实施,通过TBM搭载式SAP超前探测、TBM搭载式TIP超前探测、超前钻探探测等方法,结合地质勘察资料,有效解决香炉山隧洞TBM工况下地质条件复杂、施工干扰多、复杂电磁干扰等技术应用问题。研究表明,TBM搭载式SAP超前探测方法对于隧道内节理、裂隙、断层破碎带等异常体有较好的探测效果;TBM搭载式TIP超前探测方法采用多同性源阵列型新观测模式,提高了抗旁侧干扰能力与超前探测能力。研究结果表明,对比已有的超前预报手段,TBM搭载式SAP法、TBM搭载式TIP法和超前钻探法相结合的方式,可避免因使用单一预报方法而出现的探不准等问题。     

TBM施工隧道超前地质预报方法适宜性研究

研究目的:在TBM施工环境中,准确查明TBM掌子面前方不良地质体,可有效避免卡机、涌水突泥等地质问题。但是,受TBM施工极狭小空间、极复杂电磁干扰等特殊环境限制,传统超前地质预报手段难以有效实施。在大量TBM施工超前地质预报方法调研的基础之上,本文开展TBM施工环境多项预报技术的优缺点、准确率对比试验研究,建立极端复杂地质环境TBM施工综合超前地质预报体系,提出宽大断裂、强富水等复杂地质环境下超前地质预报解决方案。研究结论:(1)TBM施工条件地下水探测试验研究结果显示,激发极化探测方法对地下水体预测较为准确,并对TBM施工适宜性较好,可以有效解决复杂水文地质环境下地下水体探测问题;(2)极复杂地质环境TBM施工弹性波反射法类预报方法适宜性研究结果表明,HSP及三维地震(SAP)在TBM条件下对断层破碎带等不良地质体敏感性较强,且对隧道施工干扰较小,对TBM施工环境适宜性较好;(3)本研究成果可用于指导TBM施工隧道超前地质预报设计及施工,进一步降低施工风险。     

TBM地铁施工下穿高速公路的数值模拟分析

为了研究TBM法(Tunnel Boring Machine)地铁施工下穿高速公路对高速沉降变形的影响,以某TBM法地铁施工实例,介绍了TBM法隧道施工时应施加的荷载和施加的方法,并通过采用FLAC有限差分软件,计算TBM法地铁施工下穿对渝合高速公路沉降变形的影响程度,说明了采用FLAC软件计算此类问题的可行性。     

铁路隧道工程TBM施工定额编制研究

针对目前铁路工程TBM施工尚无相关定额进行技术经济指导的现状,探讨铁路隧道TBM施工定额编制的方法,按照合理确定施工组织设计参数,科学采集资源消耗数据,科学分摊不同类型围岩的掘进资源消耗,准确测定TBM机械台班费用消耗的思路,形成TBM施工各类项目定额。结合兰渝铁路西秦岭隧道TBM施工组织,进行基础数据采集整理,分析项目TBM台时费用;据TBM掘进人工、材料、机械资源消耗,形成掘进各类围岩的施工定额;据TBM安装、拆除施工组织资源消耗,形成TBM安装、拆除定额;对TBM施工支护、同步衬砌等项目按现有铁路隧道预算定额调整工、料、机消耗分析其相关施工定额。研究结果可为指导项目开展成本管理,为企业同类项目技术经济分析提供参考,也为铁路行业TBM预算定额编制、TBM项目投资控制提供借鉴。     

引汉济渭工程岭北TBM无扩大洞室刀盘边块更换技术

本文以陕西省引汉济渭工程岭北TBM施工段为依托,为解决TBM在狭小空间内较大部件更换维修困难难题,开展大直径TBM刀盘边块在狭小空间内更换技术研究。通过大量研究,创新性提出新刀盘边块更换方法——基坑法,即通过专用设备配合TBM固有性能,在无扩大洞室工况下完成刀盘边块更换。经岭北TBM刀盘边块更换实例证明,此方法操作简单、适用性高,尤其在狭小空间内更具有优越性,且能节省大量维修时间,有效提高施工工效,可为同类TBM施工提供有益借鉴。     

TBM同步衬砌施工效率保证措施

全断面硬岩掘进机在长大隧道施工中具有明显的优势,并且TBM法已经成为长大隧道施工的首选方法。近年来TBM在我国的应用呈直线上升趋势,推广力度不断加大,与开敞式TBM掘进配套的现浇混凝土边顶拱同步衬砌施工技术也不断得到应用,原本独立的两个工序同步施工,必然存在着诸多干扰和影响,如何提高开敞式TBM掘进与现浇混凝土边顶拱同步衬砌施工的综合效率,摆在了广大TBM从业人员的面前。结合多项长大隧道工程的施工实践,总结了TBM掘进与二次衬砌施工之间的关系,在保证施工安全和质量的前提下,首先要保证TBM以较快速度稳产掘进,在此基础上,从总体规划、台车设计、物料运输、通风等方面采取科学合理的措施,促进综合施工进度的提高,促进TBM同步衬砌施工技术的发展与应用,促进长大隧道施工技术水平的不断提升。     

铁路TBM台班组成研究分析

掘进机(TBM)作为一种隧道特大型施工装备,愈发广泛的出现在我国铁路建设领域。为弥补目前铁路工程造价标准中有关TBM基价依据的空白,本文依托现行铁路工程造价标准体系,通过分析TBM特点给出了TBM台班费用组成,并结合高黎贡山隧道TBM和部分其他工程TBM资料计算了直径10mTBM台班各项费用组成,得到了直径10mTBM台班费用定额。为铁路建设项目合理确定TBM台班费用提供了参考。     

双护盾TBM在城市地铁隧道中的应用研究

为解决双护盾TBM在城市地铁施工中遇到的断层破碎带、硬岩施工等技术难题,进一步推广双护盾TBM在城市地铁中的应用。以深圳轨道交通8号线梧桐山—沙头角站双护盾TBM区间为研究对象,通过数值分析、地质相关分布统计及现场实践相结合的方法,研究双护盾TBM在断层破碎段、矿山法空推段、极硬岩段的施工技术问题及优化改进策略,提出适宜的双护盾TBM的施工控制及地质掘进参数,通过这些典型施工及地质问题的研究,极大地提高了双护盾TBM的整体施工效率。     

基于最小破碎比能TBM滚刀间距设计方法研究

正滚刀刀间距是TBM刀盘设计的重要参数之一,刀间距布置的合理性直接影响TBM破岩效率、刀具损耗等参数。本文首先基于最小破碎比能原理,确定相邻滚刀协同破岩时的合理刀间距,以压头侵入载荷与侵入深度的关系曲线为基础,提出单刀法向推力和贯入度计算模型,依据岩石破碎角几何关系计算不同贯入度下的最优刀间距,总结提出TBM正滚刀刀间距设计方法。结合某工程实例,计算查找TBM在不同岩体中高效运行的贯入度区间和最优刀间距,设计结果与经验取值接近。该方法可用于类似TBM滚刀刀间距设计。     

高海拔超长铁路隧道TBM施工断面优化的探讨

TBM(Tunnel Boring Machine)施工的高海拔超长隧道面临开挖断面较大和TBM直径统一的问题,考虑采用刚性接触网、减小疏散通道宽度、缩小净空有效面积等措施对TBM施工隧道内轮廓和断面进行优化。通过建立TBM施工隧道衬砌和底部结构模型、高海拔隧道内接触网模型,对TBM施工隧道断面进行对比分析及优化。研究结果表明:160 km/h等级TBM施工隧道断面尺寸受控于接触网安装要求,采用刚性接触网时隧道开挖断面面积比采用柔性接触网时减小9.88 m^2;200 km/h等级TBM施工隧道断面尺寸受控于空气动力学要求,净空有效面积采用48.00 m^2时隧道开挖断面面积比设计规范要求减小4.64 m^2;TBM+刚性接触网可显著降低隧道工程造价、减少隧道弃渣量,有利于TBM同步衬砌技术实施,提高隧道防灾能力。     

开敞式TBM在管涔山隧道施工的适应性研究

研究目的:根据朔准铁路穿越管涔山脉的关键控制性工程—管涔山隧道,受地形条件控制,不宜采用斜井,从而需对该隧道采用开敞式TBM施工的适应性进行研究。研究方法:结合隧道的地质、长度、断面、场地、运输组织等条件,研究TBM的适应性、施工方案、施工工期及施工风险。研究结果:管涔山隧道具备实施开敞式TBM条件。研究结论:(1)开敞式TBM能够适应管涔山隧道施工。(2)管涔山隧道可以采用TBM洞外组装、软岩地段矿山法施工、步行进洞后掘进施工方案或TBM洞内组装、直接掘进、软岩地段矿山法施工方案。(3)采用开敞式TBM施工最短工期为42.5月。(4)虽然可以采用开敞式TBM施工,但仍然存在一定的风险。     

TBM施工中主要地质灾害及相关勘察工作的认识

隧道掘进机(TBM)技术与地质因素关系十分密切,隧道工程地质条件的优劣是决定是否选用TBM,以及TBM效率能否充分发挥的重要因素.简要分析了TBM施工过程中地质灾害的发生原因和危害程度,并对勘察阶段应重点加强的地质工作进行了总结和探讨.     

TBM维修保养管理模式设计

根据TBM设备状况、维修人员构成和维修技术水平的现状,设计了状态修等多种方式并存的维修模式,适合TBM工程实际,规范了TBM维修保养运作。     

地铁建设工程中TBM中板步进过站技术

为研究隧道掘进机(TBM)从施作好的地铁车站中板上整体步进过站的技术,依托重庆地铁6号线工程,设计"弧底导轨"TBM中板步进过站方案和车站中板加固方案;通过数值模拟实际工况和对施工过程的监测,验证设计方案的合理性。结果表明:TBM中板步进过站时,采用"弧底导轨"方案合理可行;在弧形导台沿TBM步进方向设置上翻梁以及梁下设置钢支撑体系,可保证TBM过站时中板结构的安全;中板结构受TBM荷载影响的范围主要集中在TBM机头作用点前方10m至后支撑作用点间的27m区域内;"弧底导轨"可有效地将TBM自重荷载传递给钢支撑体系和底板,确保中板结构的安全;车站中板内的上翻梁和梁下的钢支撑体系加强了中板结构的整体刚度,减小了变形开裂,保证了TBM过站后地铁车站的安全运营。     

复杂地质条件下TBM卡机原因及脱困措施研究

为解决高黎贡山隧道正洞断层破碎带TBM无法掘进的难题,针对掌子面围岩呈泥沙状、盾体周边围岩破碎的问题,提出采用超前地质预报的方法进行地质探测。首先判断前方围岩地质特性,然后采取化学注浆的方法对盾体周边及掌子面进行注浆加固。针对露出护盾的破碎围岩、刀盘出现超量出渣的问题,提出盾尾破碎围岩加强初期支护、刀盘底部清渣及刮渣口进行加密的方法来进行应对处理;进一步就破碎围岩处理问题提出采用小导洞扩挖、掌子面化学注浆的方法对破碎岩体及刀盘前方的破碎围岩进行处理,通过实践验证,采取上述方法可以有效地实现TBM脱困。TBM脱困方法可为TBM在破碎地层掘进中提供有效的规避措施,也可为其他类似工程处理TBM卡机问题提供借鉴。     

重庆轨道交通6号线敞开式全断面岩石掘进机施工过站方案研究

介绍重庆轨道交通6号线一期工程敞开式全断面岩石掘进机(TBM)试验段的工程情况.结合敞开式TBM的机型特点和总工期要求,综合考虑TBM施工段所经过的区间及车站施工的具体情况,提出了敞开式TBM在城市轨道交通工程施工中掘进过站、步进过站以及步进通过车站中板的过站方案,保证TBM在站内能不停机、不等待、快速施工、顺利过站,...     

复合式TBM在重庆地铁工程中的应用综述

从重庆地铁工程的特点出发,介绍重庆地铁工程的TBM选型、复合式TBM的特点及其工程适应性;并通过分析认为,在重庆地区块石性杂填土区和不良岩层地质带采用复合式TBM不仅难以发挥其优势,而且存在多种风险;结合笔者自身工程经验和类似工程经验,介绍重庆地铁工程复合式TBM的应用现状。     

岩体节理及岩块力学参数对TBM净掘进速率的影响

为研究岩体节理及岩块力学参数对TBM净掘进速率的影响,采用离散元法分析岩体节理倾角和间距对TBM净掘进速率的影响。结合施工现场统计资料,研究岩块力学参数与TBM净掘进速率相对关系。结果表明：(1)当其他条件不变,节理倾角在0°～60°时,TBM净掘进速率随节理倾角增大而加快;而当节理倾角在60°～90°时,TBM净掘进速率随倾角增大而降低。(2)一定范围内,节理面发育程度越高,节理组数越多,TBM净掘进速率越高。(3)TBM净掘进速率随岩石单轴抗压强度和弹性模量增大而减小,随泊松比增大而提高。本文得出一系列有意义的拟合曲线,可为定量分析TBM净掘进速率与岩体节理及岩块力学参数之间关系提供依据。