Perspectives in Intelligentization of Tunnel Boring Machine (TBM)（对全断面隧道掘进装备智能化的一些思考）

The development status of artificial intelligence (AI) technologies, the development trend of intelligent engineering machines and the urgent national needs for the future intelligent TBMs are introduced briefly. It is pointed out that the intelligentization will be the hot spot of the tunnel engineering area and the focuses of future industry competition. The scientific challenges due to the complexity of the working environment, including state recognition and environment perception, correlation law between geological environment and operation parameters, intelligent planning and coordinated control of multi systems, are raised. In addition, the existing research foundation are analyzed and the inadequacy of the theory including environment and state perception, adaptive & dynamic control of construction parameters, multi system coordination control and multi objective optimization are obtained. At last, some thinking from the aspects of design, manufacture and operation, such as excavation perception, the adaptive dynamic control of excavation parameter condition, the excavation parameter data collection and calculation, intelligent optimization and decision making of tunneling parameters and the multi system coordination intelligent control are proposed.     

金门特长公路隧道通风方案比选研究

为解决目前特长公路隧道通风方案比选时局限于送排式通风的问题，从方案设计角度分析几种不同纵向通风模式的功能特点、适用条件，结合送排式通风与互补式通风的特点，提出单通道互补式通风的组合通风模式，并以金门特长公路隧道为例，从全寿命周期角度，对“通风井送排式”“单通道互补式”“双通道互补式”“吸尘式”4种通风方案进行比选研究。结果表明： 1）送排式通风受通风井位置影响较大，从运营通风角度，宜设置在上坡隧道中部偏下风方向； 2）互补式、吸尘式通风能够突破通风井选址的限制，但对于超过5 km的隧道，需要设置专用排烟井； 3）单通道互补式通风省去送风井，保留了送排式通风的排烟功能，具备比选价值。     

降雨条件下南宁膨胀土坝体填筑稳定性分析

利用南宁膨胀土的物理力学性质,建立均质土坝模型,针对广西地区的气候条件,并根据非饱和膨胀土的强度随含水量变化的规律,利用数值模拟的方法研究在降雨条件下膨胀土坝填筑过程中的稳定性分析以及降雨持时对分层填筑的影响,并得到了膨胀土坝在降雨入渗后,其稳定性受到影响的结论,为土坝填筑施工参数的控制提供依据和注意事项。     

铁路宽带移动通信网络规划技术研究

提出了一种铁路宽带移动通信网络的规划方法.该方法参照通用WiMAX网络规划步骤,分析了典型铁路移动通信业务的通信速率和服务质量（QoS）需求,结合铁路使用环境进行了各类业务的链路预算并得出网络覆盖能力,就覆盖能力数据提出了典型铁路设定情况下的容量规划算法原则,最后基于OPNET软件对典型铁路WiMAX网络的规划方案进行了仿真.     

基于RF CC1101的PDA与全站仪间无线数据传输及应用

文章介绍了一种硬件设计简单、数据传输可靠的掌上电脑(PDA)与全站仪无线串口数据传输的设计与实现方法,分析了无线模块RF CC101的原理及特点及PDA与全站仪无线数据传输的设计构架,还介绍PDA串口实现方法及数据传输时全站仪指令格式特点。该方法以RFCC1101无线收发模块和单片机为核心,具有低成本、易扩展、操作简单等优点,可广泛应用于远程控制、无线数据采集等多个领域。     

下穿黄河砂卵石地层盾构隧道管片结构受力特征现场测试

为研究砂卵石地层中管片的力学行为,以兰州地铁1号线穿黄段为研究对象,采用改良的测试传感器走线方式,对管片内力及外部水压力进行现场测试,并进行相应的数值模拟。将现场测试数据与数值模拟结果对比分析,得出如下结论:1)外部水压力及管片内力受盾构施工影响最为显著的范围为距掌子面3~5环,在此范围内应加强对受拉区的监测,并采取相应措施防止管片在施工初期破损;2)外部水压力及管片内力在距掌子面6~13环时受施工影响逐渐降低,距掌子面13环后趋于稳定;3)运用梁-弹簧模型设计管片是偏于安全的,但应充分考虑施工荷载。     

适用于模拟复杂地质条件的微型TBM试验系统研制及应用

为研究TBM掘进隧道复杂地质的演化过程及破坏特征,研制了适用于复杂地质条件的微型TBM模型试验系统,主要由微型掘进装置、多功能岩箱、微型掘进机工位平移装置、四联液压系统以及微型掘进机掘进控制系统组成。该系统可实现推进速度0~50 mm/min可调、刀盘转速0~10 r/min可调、刀盘最大转矩可达1 000 N·m、刀盘最大安全掘进距离可达1 100 mm; 可以进行半断面可视化掘进和全断面高地应力模拟掘进,并提前了解TBM掘进复杂地质时隧道应力的变化规律,为现场高地应力大埋深复杂地质下TBM掘进提供可靠的参考资料。     

沥青混凝土高温摊铺下钢梁支座体系温度效应

沥青混凝土高温摊铺所引起的钢桥正交异性板结构温度效应备受关注,为研究高温摊铺引发的钢梁支座体系温度效应,依托九江长江大桥的公路桥加固改造工程,采用生死单元法模拟了钢桥面沥青混凝土动态摊铺施工过程,建立了密支座钢梁摊铺温度场模型,结合现场温度监测数据确立了高温摊铺下钢梁节段的温度场时空分布规律,在此基础上,仿真模拟了不同工况下钢梁支座体系的力学响应,并剖析了高温摊铺下支座体系温度效应的影响因素。研究结果表明:沥青混凝土高温摊铺下钢桥面板的温度先急剧上升,摊铺完成约12 min后逐渐下降直至稳定,夏季热拌环氧沥青混凝土(摊铺温度为185℃)摊铺下钢桥面板的最高温度达到96.1℃,钢梁节段的竖向最大温差达到55℃;高温摊铺会导致钢梁支座体系产生较大的支反力,摊铺宽度增大,支反力显著提高,当摊铺宽度超过5 m时,支座最大竖向拉力将超出其承载能力,当摊铺宽度超过8 m时,最大横向支反力将超出支座承载能力;对于纵向有连续固定支座的钢梁节段,纵向连续固定支座数目对竖向支反力和横向支反力的影响较小,但高温摊铺时会产生远超支座承载能力的纵向支反力,支座结构存在安全隐患。研究可为类似钢梁支座体系的沥青混凝土摊铺施工方案设计和支座处置提供理论支撑。     

Key Techniques for Construction of Sanyang Road Cross riverTunnel of Wuhan Rail Transit Line 7（武汉轨道交通7号线三阳路越江隧道施工关键技术）

The author focuse on the great challenges encountered during the tunneling process in the Wuhan Sanyang Road Tunnel, and the key techniques adopted to solve those problems. When tunneling in composite strata, engineers inevitably face problems such as inefficient excavation, excessive tool wear, excavation face instability and the risk of clogging. The TBM used in the project allows tool change under atmospheric pressure, which improves the efficiency of tool change and eliminated the risk of casualties during hyperbaric interventions. In terms of the tool wear and clogging, the authors propose technical solutions as follows: the optimization of the tool′s type and configuration, improvement of the central flushing system and chemical dissolution of clogging. The results indicate that through the countermeasures proposed, the tunneling efficiency can be improved effectively. They also reduce the cutter change frequency and eliminate the risk of TBM downtime. The technical achievements obtained in the construction of the Wuhan Sanyang Road Tunnel can provide technical reference for the construction of large diameter shield tunnels in composite strata in the future.     

基于发光反光高性能涂料的隧道照明安全与节能技术应用研究

为解决公路隧道照明节能压力和品质提升之间的矛盾问题，采用新型发光反光高性能涂料用于隧道涂装。通过模拟分析不同涂装方案对路面亮度、亮度均匀度及目标物亮度的增益作用得到适用于工程的应用方案。依托工程应用效果表明，采用发光反光高性能涂料涂装后，隧道行车安全性和舒适性程度更高，所用方案可降低隧道照明年运营能耗在20%以上。本技术对提升隧道照明安全和节能水平、推动隧道提质升级具有促进作用。