钻爆法隧道智能建造：最新技术与未来展望

在隧道建造条件的极端化和新一代信息技术发展引起的产业变革的双重影响下,隧道智能建造成为了隧道建设发展的必然趋势。隧道智能建造是顺应第四次工业革命的需要,用信息技术的理论和方法改造和提升传统隧道建造模式,实现隧道建设的数字化赋能和数字化转型,从而成为推动隧道建设发展的核心驱动力。在这样的背景下,文章聚焦于钻爆法隧道智能建造的最新技术发展,对隧道智能建造必要性、整体解决方案、“采集-传输-处理-表达-分析-服务”信息流进行阐述,最后对隧道智能建造的未来进行展望。通过综述目前隧道智能建造领域数据采集、传输、处理、表达、分析和服务的最新技术和研究进展,提出了“数字-数值-数据一体化分析理论”、“人-机-环境全要素数字孪生”、“采集-设计-施工一体化建造模式”和“全工程设备自动化”四大关键难题,以期实现隧道智能建造,提高重大基础设施工程质量和建造效率。     

高速公路隧道施工技术及控制要点研究

隧道施工是一项长期、复杂、专业、风险较大的分项工程,隧道施工的质量直接关系着高速公路工程功能的发挥。为了有效提升隧道施工技术水平,分析高速公路隧道施工的特点,详细研究高速公路隧道施工技术,并提出高速公路隧道施工控制要点,可供类似工程施工参考。     

软弱围岩隧道钻爆法机械化施工关键技术及装备

为实现软弱围岩大断面隧道钻爆法机械化施工，依托渝昆高速铁路（重庆—昆明）来福隧道，对凿岩钻孔与拱架安装施工工艺进行了研究。通过加长臂改造改进了凿岩台车，以适应软弱围岩条件下台阶法钻爆开挖隧道。通过增加托举装置的延长杆，改进了三臂拱架安装台车；结合“一长两短”的上台阶初期支护钢拱架设计方案，实现了拱顶初期支护钢铰接+三臂拱架安装的施工工艺。通过现场试验，采用改进后的凿岩台车施工，与传统人工手持风枪凿岩相比，两台阶与三台阶断面钻孔作业，施工效率分别提升89%、90%；采用改进后的拱架安装台车施工，与传统人工配合机械安装拱架相比，Ⅳ、Ⅴ级围岩段施工效率分别提升72%、81%。可见，采用改进后的凿岩台车和拱架安装台车机械化施工不仅可以提高施工效率，还可以降低施工风险。该套施工设备可在类似工程推广应用。     

新型水下发射功率自调整的定向钻传感器

介绍一种新型水下可检测水深和介电常数并进行发射功率自调整的定向钻传感器。     

坡顶存在需保护建筑物的边坡防护设计与施工研究

当坡顶有重要建筑物需保护时，边坡防护的支护方案，除应保证边坡整体稳定外，还应特别注意控制边坡变形对坡顶建筑物产生的危害。边坡变形计算复杂，与支护结构类型及施工开挖方法等因素相关，如何通过控制变形允许值来确定最优支护方案通常只能依据地区工程经验。通过分析岩面以上均匀土体的整体下滑力来计算各支护模型的内力及变形，在均满足整体稳定性的要求下，比较多种支护结构的变形值，从而确定满足变形允许值的最优方案，并通过采用特殊施工方法，变形监测等措施保障支护方案顺利实施，经施工期间和竣工后两年观测，边坡稳定，受保护房屋安全，由此总结出将桩顶微距离位移控制值作为支护方案评价指标可行。     

铝车身自动冷连接技术的柔性应用

目前市面上针对铝车身的连接工艺，有自冲铆接、流钻螺钉拧紧、无钉铆接等，在工艺及设备成熟应用的基础上，探究不同工艺的互换性，满足各大主机厂对铝连接技术的柔性需求。主要介绍在已建立的铝连接试验阵地中，通过对介质、设备接口的快速通断，将自冲铆接设备、流钻螺钉拧紧设备、无钉铆接设备实现在同一台机器人上进行柔性切换的目的。     

气爆过程中折板型竖井水力特性试验研究

为研究水深、进气压、进气量和干/湿区连通面积等参数与气爆产生机制之间的响应关系，首先，构建了1∶50水力模型试验系统，观测气爆喷射过程并分析竖井内压强变化规律；其次，通过气爆定义建立了竖井最大喷射高度预测模型及产生气爆临界条件；最后，对比分析了多种变量对竖井底部不同折板冲击荷载的影响.结果表明：气爆过程中折板型竖井内压强剧烈波动，一方面是由于高压气团的释放所导致，另一方面是因高速运动的水气混合物使得竖井内局部气压不平衡所形成；采用多元线性回归模型建立的经验公式可有效预测折板型竖井气爆最大喷射高度；结合不同变量与气爆强度之间响应关系提出的临界条件能够准确判断气爆是否发生；产生气爆时竖井底部折板的水冲击荷载除了与进气压、折板淹没状态、测点位置等因素有关以外，还与水气混合物喷射在折板底部时的随机性有关，气爆过程中折板下方最大水冲击荷载大于10倍正常泄流状态下折板表面的水动力荷载.     

新建钻爆法隧道穿越既有输水隧洞实施方案

以某钻爆法市政隧道项目穿越既有输水隧洞为例，阐述了市政隧道实施方案中关于设计、施工、监测等方面的应对措施。市政隧道采用全包防水+CD法分部开挖，可有效减少隧道施工期及运营期对输水隧洞的变形影响，通过三维数值模拟，输水隧洞在隧道施工期最大隆起量为3.57 mm，在隧道运营期基本无变形；隧道施工过程中对洞室内坚硬岩体采用“水磨钻取芯+静态破碎”的施工方式，避免了爆破振动对输水隧洞结构的损伤；除加强隧道施工期的监控量测外，在隧道内布设了健康监测点，为隧道及输水隧洞的健康状态评估提供了可靠依据。     

深入岩地下连续墙成槽施工关键技术的应用

成槽是地下连续墙施工的关键工序，深入岩地质条件下的成槽施工是当前的难点问题之一。结合入岩成槽的工程实践，系统地总结了超深入岩的几种成槽施工工艺，包括冲击锤成槽、铣槽机成槽、“两孔一铣（抓）”或者“一孔一抓（铣）”、钻爆铣槽等工艺。针对成槽施工的主要施工设备和辅助施工设备进行了介绍，详细论述了几种组合成槽工艺的关键技术及其适用范围。并基于松坪站项目，介绍了两孔一铣工艺与一孔一铣的实际应用，比较分析这两种工艺。结果表明，一孔一铣工艺施工效率高出41%。对于深入岩条件下地下连续墙的成槽施工具有一定的指导意义。     

浅谈侧气帘展开试验对立柱护板的设计要求

乘用车在增加侧气帘后，立柱护板和顶棚等饰件的配合结构和材料物性需要做适应性匹配设计，以满足侧气帘的爆破要求。本文通过收集典型车型的竞品信息，结合项目开发的实际情况，提出了侧气帘周边立柱护板断面设计和结构设计要点，顺利通过了侧气帘在极限高低温等试验工况要求。