TBM施工引水隧洞降温技术研究

TBM施工时,岩温和机械发热所产生的大量热量会导致隧洞内的温度环境恶化,TBM掘进面附近的温度控制是影响连续长距离掘进的重要因素之一。为制定合理的TBM施工段降温措施,采用传热学理论,对采用压入式独头通风的TBM施工隧洞内的温度分布规律进行研究,并以引汉济渭岭北段TBM 5#斜井工区为例进行验证。通过引入空调工程中焓值的概念,确定TBM隧洞人工降温的冷负荷,对常见的降温措施进行对比讨论,进而确定TBM施工隧洞的降温措施。研究表明： 隧洞内的空气温度与隧洞壁温、通风风温、通风风量、盾构的发热功率、隧洞周长、通风长度、风管侧壁传热系数和隧洞侧壁的换热系数等参数有关;对于TBM掘进面附近高温、高湿的环境,只能采取人工制冷降温措施进行降温     

某特长距离小断面矿山法输水隧洞关键技术问题研究

温州市某采用矿山法施工的清水隧洞全长8 333 m,为特长距离隧洞,采用双向单头掘进施工。结合该工程特点及难点,对隧洞断面型式确定、长距离施工通风以及施工运输等关键问题进行了研究,最终确定了适合该隧洞的设计施工方案,也为今后类似工程提供借鉴。     

南水北调西线工程深埋长隧洞掘进机施工通风研究

南水北调西线引水线路长325.6km,单洞长达73km,最大洞径12m,平均埋深500m,最大埋深1150m,工区海拔高程为3400～4700m.通过对国内外长大隧洞施工通风技术水平和发展方向的分析,结合西线工程特点和深埋长隧洞施工设计方案,对掘进机施工通风的独头通风长度、施工通风模式、系统参数、机械选型、通风布置等进行了初步研究.     

南水北调西线超长隧洞TBM施工通风方案研究

为了满足在高原环境下,超长隧洞TBM施工通风的需风量以及工作面的散热要求,需要对隧洞的施工通风方式及设备配套进行全面研究。根据各种参数,确定隧洞的通风方式,并对其需风量进行了详细计算,然后利用数值模拟对风机和风管的匹配进行研究,得出适合本隧洞通风需求的风机和风管匹配方案,并对隧洞内的风速分布和热环境规律进行数值模拟研究,科学、直观的评价隧洞施工环境。     

秦岭输水隧洞施工对黑河金盆水库的影响

秦岭输水隧洞出口端邻近黑河金盆水库,为缩短洞线长度,减小工程投资,在勘察设计阶段对下穿黑河金盆水库区的地质条件进行认真研究。在对地面大量调查基础上,采用钻探、物探、取样试验等综合勘察手段,运用定性分析与定量计算相结合的评价研究方法,详细分析秦岭输水隧洞通过区的工程地质、水文地质特征及隧洞施工对水库渗漏的影响程度。根据影响分析结果,研究提出相应的防止库水渗漏的隧洞施工建议。经施工实践证明,秦岭输水隧洞洞线方案选择经济合理、对库区及地下水环境的影响小,达到了预期的效果。     

南水北调西线超长隧洞施工环境卫生标准研究

南水北调西线工程地处青藏高原,输水线路长达320 km,超长隧洞修建时的施工通风问题尤为突出,现阶段没有高原隧洞施工环境的卫生标准。高原低压、缺氧环境下采用平原地区的隧洞环境卫生标准,势必对施工作业人员的健康产生极大影响,针对高原气候特点,结合国内外隧洞卫生标准,提出了高原条件下隧洞施工环境主要卫生标准,为南水北调西线工程施工提供借鉴。     

赣江特大桥在高温不利季节下劲性骨架锁定合龙施工工艺探讨

为克服高温环境对于大跨度预应力连续刚构桥主跨合拢施工所造成的不利影响,本文依托赣江特大桥第七联中跨合拢工程,研究探讨了在高温环境下人工降温对于连续刚构桥合拢的影响,人工降温方法采用箱体内冰块降温与箱体外洒水降温相结合的方式,主跨合拢采用劲性骨架临时锁定。合龙过程中进行了温度、线形、应力的监控,通过对监控数据的分析表明,该桥梁主跨合龙的施工工艺是科学合理的,可以有效降低箱梁悬臂端温度,并且线形和应力均满足设计和规范的相关要求。     

片块石路基在高温多年冻土区降温效果研究

片块石通风路基是一种典型的冷却路基的工程措施,为研究这种路基在高温多年冻土区的降温效果,进行了现场实体工程试验。试验结果表明,片块石路基可以产生对流换热机制,具有降温能力,有利于提高高温多年冻土区路基的热稳定性。     

多年冻土地区空心块通风路基应用效果及数值模拟

以空心块通风路基为研究对象,分析比较了空心块通风路基试验路与普通填土路基的热流密度、冻土地温以及冻土上限的变化过程,建立基于显热容法的有限元计算模型,对空心块通风路基长期调控效果进行预测,并与普通填土路基温度场进行对比分析.结果表明:空心块通风路基年平均热流密度为0.11 W·m-2,表现为放热状态,普通路基年平均热流密度为-0.91 W· m-2,表现为吸热状态;空心块通风路基在冷季时的散热量大于暖季时的吸热量,路面下3.0～3.5 m处年热量收支为1 414 kJ·m-2,在观测期内冻土上限提升了2.5m,降温效果明显;长期降温计算结果显示空心块通风路基能增加多年冻土层蓄冷量,增强路基下伏多年冻土层的热稳定性.     

南水北调中线工程潮河段隧洞施工通风设计研究

南水北调中线总干渠潮河段隧洞方案为2条平行圆形隧道,隧洞段长18.147 km,净间距26.6 m,设计洞径为12.1 m,采用2台土压平衡盾构机从进、出口相向掘进施工。由于隧洞较长,施工通风比较困难。根据隧洞布置形式、施工方案、主要污染源分析及隧洞施工作业环境的劳动卫生标准,研究计算了洞内需风量和风压,确定了通风方式和风机、风管的技术参数。     

引水隧洞开挖对既有铁路隧道的影响研究

随着水利水电在西部大开发中的大力发展,出现了大量的引水隧洞,部分项目在修建过程中不可避免地影响到既有铁路隧道。漫滩电站引水隧洞工程,在隧洞开挖过程中,与成昆铁路花果山下33 m处近似正交穿越,其安全性至关重要。采用数值模拟和现场试验相结合的方法,分析了引水隧洞的开挖对既有铁路隧道的影响,并采取相应措施,保障了引水隧洞的施工安全和既有铁道的安全运营。供类似工程参考。     

TBM掘进隧洞施工期排水能力分析

为准确评估TBM掘进隧洞支撑轨道所用的轨排对隧洞排水能力的影响,依托某引水发电隧洞工程,将解析法和数值法2种手段相结合用于排水能力的分析,数值法算得的综合糙率代入解析公式,能准确预测在预报的涌水量条件下保证安全施工的泄流能力。该方法已在实际工程中应用,施工期间发生的数次大涌水情况下的计算过流能力与实际过流能力较符合,证明了文章所述排水能力计算分析方法的准确性与实用性。     

高黎贡山隧道1#高地温斜井降温处理技术研究及比选

为解决高地温隧道工程中存在的作业环境差、机械设备故障多、劳动生产率低等高温热害问题,以大瑞铁路高黎贡山隧道1#长大斜井为背景，进行技术研究和降温方案比选。首先,分析热水源、监测隧道洞内外气象条件，通过加强通风措施改善人体的舒适度。其次，采用注浆封堵热水源，减少热水流量，控制施工环境的湿度和温度；采用冰块+射流风机+快热交换的处理措施，冰块吸收隧道内热量，降低局部环境温度；采用机械制冷设备进行强制降温，改善热害隧道施工环境；综合优化资源配置，采用增加作业人员和设备数量，倒班作业，缩短人员和设备作业时长等多种处理措施。最后，分析各种降温措施能够达到的施工效果。结果证明，针对以围岩、热水为主要热源的高地温隧道施工，采用“通风降温+注浆堵水+机械降温+合理施工组织”的处理方案，符合高地温隧道施工的技术要求。     

高岩温TBM施工隧道的通风效果研究

为了在高温环境下保证施工人员健康和TBM的正常使用,对国内外高岩温隧道热害展开调研,采用理论分析和数学计算的方法,提出了高岩温TBM施工通风效果计算模型,对不同岩温、不同风量和不同风温条件下的掘进段通风效果进行计算分析。研究结果表明:围岩放热是高岩温TBM施工隧道的主要热源,在无通风条件下进行TBM施工时,预测空气温度与周围岩温基本呈线性递增关系;增大通风量可较大程度地改善高岩温隧洞空气温度,但是单纯地加大送风量不具有经济性。     

喀-双深埋超特长输水隧洞建设关键技术

深入分析喀-双深埋超特长输水隧洞施工中存在的主要工程地质问题,围绕超特长隧洞TBM快速掘进与安全控制等重大需求,在隧洞规划选线布置、TBM及配套系统适应性设计、主洞和支洞施工建设、施工风险控制、TBM机群施工综合管理等主要环节,提出需重点研究解决的关键技术问题。从已探明的工程地质情况来看,发生地质灾害的可能性不大,适合TBM快速施工。由于隧洞沿线地形较为平坦,开挖深长缓斜井、深埋中间竖井是不可避免的,但超长距离的独头掘进,给隧洞高速掘进与高效率的出碴、通风增加了难度,应结合现代化的科学手段进行系统攻关。     

隧洞施工爆破炮烟自然扩散模型研究

爆破作业是隧洞施工过程中必不可少的一个重要工序。文中利用扩散理论研究了自然通风情况下隧洞炮烟分布特点,为隧洞施工提供安全保证,’同时也为后期人工通风排烟提供依据。     

TBM施工条件下隧洞围岩分级方法研究与应用

隧洞围岩如何分级(或称分类),才能满足TBM施工条件下的隧洞施工需要,是一值得研究的问题。结合大伙房输水工程对TBM施工条件下的隧洞围岩分级,主要针对工程岩体的可掘进性进行研究,并在此基础上进行支护结构设计,这对TBM隧洞围岩的分级方法进一步研究和TBM隧洞施工都有利。     

成兰铁路跃龙门隧道动态施工组织管理研究

新建成兰铁路跃龙门隧道穿越我国著名的龙门山,是全线控制工期性隧道工程。跃龙门隧道施工组织在实施过程中受内部高地应力、高岩温、高瓦斯及H2S、软岩大变形、活动断裂带、岩溶富水等不良地质和外部2008年"汶川特大地震"震后山体滑坡、泥石流等次生地质灾害多种因素影响,其中3号斜井工点隧道施工通风独头距离长达8 km,加之该区段受软岩大变形"洞群效应"调整增加外移平导形成"2+1+1"4洞并行的隧洞结构,高瓦斯通风及物流运输难度骤增,最终导致隧道施工组织动态控制难度极大,呈现出"多元化、复杂化、高难度"的特点。为此,在隧道建设初期与施工过程阶段,跃龙门隧道建立了科学化的动态管控技术和管理研究,尤其是在软岩大变形、活动断裂带穿越,岩溶富水地质预报,特长隧道通风及物流组织运输方面开展了科研攻关,结合国内外已有成果基础上集成创新,并在实施过程中逐步完善和优化,使得跃龙门隧道的工程进展可控有效。     

贵阳市鱼梁河跨流域排污隧洞工程设计

介绍山区城市污水处理———跨流域排污隧洞的设计,分析了隧洞工程结构计算、施工通道设置及运营检修通风的处理等,该工程用隧洞方法将不同流域的污水汇集到一起集中处理,可节约投资及运营费用,带来较大的社会、经济和生态效益。     

堡镇隧道高地应力顺层偏压软岩大变形段的快速施工技术

堡镇隧道的主要工程地质特点是在高地应力、顺层偏压、软岩地质条件下隧道发生大变形。在对国内外高地应力软岩隧道施工技术研究现状基础上,分别对顺层偏压地层和高地应力顺层偏压地层隧道施工力学行为分析,制定了“超前支护、初支加强、合理变形、先放后抗、先柔后刚、刚柔并济、及时封闭、底部加强、改善结构、地质预报”的快速施工原则和总体方案。通过对开挖方法、通风方式、机械设备配套技术及管理技术等方面的综合攻关,实现了同类工程安全无事故条件下的快速施工。