盾构掘进中富含超大粒径漂石地层土体改良技术研究

对于盾构工法而言,富含超大粒径漂石地层是一种施工控制难度极大的地层,盾构在该地层中掘进时,由于土体塑流性差,土体在土舱内无法及时排出,时常出现盾构推力、刀盘扭矩异常增大,推进速度极其缓慢等现象。同时,由于土舱土体颗粒之间为点对点传力,支护压力不能有效地施加到开挖面,极易出现地表沉降超限、塌方等事故。通过土体改良改善土舱内土体的性状和流塑性,是提高盾构掘进效率和控制开挖面稳定性的重要措施。以北京地铁9号线06标"军事博物馆站—东钓鱼台站"区间盾构工程为背景,开展盾构掘进过程土体改良试验,找出适用于不同类型富含超大粒径漂石地层的盾构土体改良剂。     

严寒地区TBM皮带机冬季施工的研究与应用

连续皮带机出渣系统具有输送能力强、运量大、安全、环保和自动化程度高等特点,已经广泛应用于TBM隧道施工,但在严寒地区存在冬季施工故障率高的问题。为了解决此难题,保障TBM正常施工,在辽西北供水工程中通过安装保温棚,对整条皮带机进行保温; 在皮带机两端接渣、出渣特殊位置铺设保温被,加强其保温能力; 在保温棚内部尤其是关键部位安装暖风机,进行加温供暖等方面的研究。解决了严寒地区冬季洞外皮带机防冻领域的技术难题,保证了TBM的顺利施工,取得了在严寒地区的皮带机冬季施工经验,以期为类似工程提供借鉴。     

TBM主轴承密封滑道设计及安装工艺

针对TBM主轴承密封滑道加工工艺复杂及滑道易磨损致使主轴承非正常失效的问题,提出利用热装司太立（Stellite）耐磨薄板代替碳钢淬火设计密封滑道的方法,并依据司太立耐磨薄板的特点,提出合理的焊接、安装工艺,成功地将密封滑道安装在支撑环件上。在制造过程中,热装耐磨密封滑道工艺简单,节省了密封滑道热处理所需的费用及时间。在工程应用中,耐磨滑道表面始终没有出现裂纹,且磨损量小,提高了密封滑道的耐磨性及TBM主轴承密封系统的可靠性。     

布置参数对TBM边缘滚刀受力的影响

边缘滚刀安装在全断面隧道掘进机(TBM)刀盘的最外缘,在破岩时边缘滚刀的受力情况十分复杂,工作条件恶劣,容易损坏。为研究布置参数对边缘滚刀的影响,采用有限元分析软件ABAQUS建立边缘滚刀破岩的非线性动力学模型,分析边缘滚刀的受力情况。结果表明： 边缘滚刀在破岩时所受的作用力会剧烈振荡变化; 安装倾角和刀盘过渡圆弧半径对边缘滚刀受力的影响显著; 边缘滚刀受力随着安装倾角和刀盘过渡圆弧半径的增加而呈现近似线性的增长。     

TBM及其施工技术在中国的发展与趋势

自1964年开始,中国TBM设备研制与施工应用已有50余年,回顾总结TBM设备及施工技术的发展历程和趋势,对于认识把握TBM行业现状和未来发展方向有着重要意义。文章首先列举了国际TBM发展的重大事件; 之后分4个阶段梳理国内TBM发展历史,结合具体工程实例描述当时国内TBM研发、引入、施工和制造的历史事实,总结半个世纪来国内TBM行业从无到有所取得的巨大成就; 最后综合分析TBM市场需求、研制环境、施工水平和未来方向,并针对以上不足之处,预测了TBM未来发展趋势,提出一些改进建议。     

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。     

中天山隧道TBM长距离施工通风方案研究

南疆吐库二线中天山隧道全长22.449 km,进口端采用TBM施工,计划施工长度13.8 km,长距离施工通风是影响施工进度和经济效益的重要因素。针对中天山隧道的施工方法、掘进长度、施工组织等实际情况,进行长距离施工通风方案研究,通过对比长距离独头通风方案和巷道式联合通风方案,确定巷道式联合通风方案为最优方案,并给出巷道式联合通风阶段的划分以及风机数量。通过现场测试通风方案实施情况,进一步调整通风方案,不断适应现场实际施工情况,为中天山隧道的安全顺利贯通提供了通风保障。     

TBM掘进综合试验台的研制

刀盘刀具破岩技术是全断面隧道掘进机技术的核心,但是目前国内研究基础还比较薄弱。为了掌握滚刀破岩技术,需要在实验室内准确模拟滚刀破岩过程的试验台架。介绍TBM掘进综合试验台的主要结构、工作原理、主要技术指标、液压系统和信号检测系统等。试验台的建成将为我国TBM刀盘破岩技术及滚刀制造技术提供关键的试验设备。     

TBM主机皮带机螺旋托辊的安装及受力分析

以TBM主机皮带机双向螺旋橡胶托辊为研究对象,分析其在运输物料的过程中弯矩、剪力和轴力的变化,详细阐述托辊支架的优点和具体的安装方式,说明这种托辊运输的优点。通过分析得出双向螺旋橡胶托辊具有很好的防跑偏和自动调心功能,但在运输物料过程中受力较为复杂。     

采用小直径TBM进行长大隧道导洞施工的讨论

介绍采用小直径开敞式TBM进行超前平导施工的意义、目的和国外采用小直径TBM进行超前导洞施工的实例;分析国内采用小直径开敞式TBM进行超前导洞施工的可行性;总结进行超前导洞施工时选择开敞式TBM的考虑因素。得出以下结论：利用小直径开敞式TBM进行长大隧道超前导洞施工,符合国家对基本建设的环保和安全的要求;当前的综合国力和施工技术水平也具备了相应的条件;选择小直径TBM时应考虑其特点,并满足“快速掘进、探明地质、支持正洞”的要求。