大伙房输水工程特长隧洞TBM选型及施工关键技术研究

大伙房输水工程隧洞长85.32 km,开挖洞径8.03 m,属于深埋特长隧洞.隧洞施工采用以TBM为主、钻爆法为辅的联合施工方式.隧洞穿越区域水文地质条件复杂,开挖中面临的主要工程地质问题有围岩稳定性、隧洞涌水、石英砂岩的掘进效率及岩爆等三大关键技术难题.文章通过对大量文献资料和工程实例的研究,概述了TBM近一个世纪的发展及其在隧道建设中的应用现状和主要问题.通过对大伙房特长隧洞所穿越区域的地质条件以及主要工程地质问题进行分析,并结合国内外已有的TBM施工经验,以及对特长隧洞TBM选型进行分析,决定选用锚喷支护+模筑混凝土复合衬砌结构支护系统代替管片衬砌结构,采用连续皮带机高速度出碴、TBM掘进独头长距离施工通风以及TBM洞内组装和检修等技术,对大伙房输水工程特长隧洞高速度、高标准、高质量的建成发挥了重要的保证作用,也可为今后类似工程提供参考和借鉴.     

中天山特长隧道敞开式TBM掘进与二次衬砌同步施工技术

采用敞开式TBM施工的隧道,一般是在TBM掘进贯通后再进行二次衬砌.在南疆吐库二线铁路中天山特长隧道工程施工中,开发并成功地应用了敞开式TBM掘进与二次衬砌同步施工技术,缓解了本工程工期压力,解决了同步衬砌与TBM掘进施工相互干扰问题,开创了敞开式TBM施工的新模式.文章从衬砌台车选型设计、道岔选择与布置、TBM施工用管线穿行及施工通讯等几个方面,阐述了中天山特长隧道敞开式TBM掘进与二次衬砌同步施工的关键技术和总体施工方案,可为今后类似工程施工及决策提供参考.     

城市轨道交通工程TBM选型分析研究

全断面岩石掘进机(TBM)可分为敞开式、护盾式(单护盾、双护盾)以及复合式等型式,城市轨道交通工程安全、优质、快速施工的关键是TBM设备的正确选型.文章对城市轨道交通工程TBM选型的原则进行了论述;并结合重庆轨道交通六号线工程,通过对其线路条件、沿线隧道埋深、工程地质和水文地质条件、隧道使用要求、支护与衬砌形式、工期及造价等的综合对比分析,确定出了最佳TBM选择型式,即在岩石地层城市轨道交通工程中首先应选择敞开式TBM,其次再选择复合式TBM.     

支撑式TBM掘进中途的主轴承更换及处理

文章简要介绍了辽宁省大伙房输水一期工程输水隧洞TBM法施工中途,先后发生过的两次不同结构类型主轴承从异常到损坏的过程及相应的更换处理方法.鉴于国内已采用TBM法施工的隧洞(道)工程,均无一例处理过此种最不利工况的先例,本工程所经历的经验教训,应具有一定的指导意义.     

极端复杂地质条件下TBM隧道施工关键技术研究及应用北大核心CSCD

大瑞铁路高黎贡山隧道、引汉济渭秦岭隧洞、滇中引水香炉山隧洞等工程的相继开工建设,使富水破碎极软地层带来的TBM卡机、高地应力极硬岩地层带来的岩爆等TBM施工问题日益凸显。文章首先对比阐述了国内TBM隧道工程建设过程中常遇到的软弱破碎、极硬花岗岩等典型不良地质及其对TBM掘进所带来的影响,在总结分析辽西北供水、引松供水、引洮供水等工程建设过程中出现的隧道局部塌方、TBM卡机等案例及其影响因素的基础上,以极端复杂地质条件TBM掘进关键技术为对象进行了系统研究论述,结果表明:(1)超前地质预报技术是TBM施工应对极端复杂地质的重要手段,但目前尚无法对前方中远距离地质状况进行准确量化预测;基于微震监测分析结果,根据可能发生的轻微、中等、强烈等不同等级的岩爆,制定对应处置措施;节理发育、炭质板岩、断层破碎带等不同软弱破碎地层,应采取针对性的防卡机措施,同时可根据不良地质段的长度来选择合适的脱困方案;(2)TBM推力、推进速度、刀盘转速及扭矩等掘进参数的异常波动,是表征掌子面前方地质条件状态的重要指标,TBM掘进前,根据前期预判的全断面硬岩、软弱破碎等围岩条件,分别选择合适的掘进参数;TBM掘进过程中,应基于掘进参数异常变化,纠正地质条件预判并采取对应的调控措施,进而确保TBM处于最佳掘进状态;(3)针对既有TBM难以适应现有地质条件的情况,以引洮供水隧洞、引红济石隧洞、引汉济渭隧洞等工程为例,对TBM改造技术进行了分析论述。最后,针对极端复杂地质条件下的TBM隧道工程建设新问题及其应对措施进行了展望与探讨。     

西秦岭隧道TBM掘进同步衬砌技术

新建兰渝铁路西秦岭隧道是全线咽喉控制性工程,为确保全线总体施工目标,要求采用在TBM掘进及连续皮带机出碴工况下同步衬砌的施工方法.文章重点介绍了通过全断面液压衬砌台车的特殊设计,为有轨运输、连续皮带机、通风管及其它管线穿越提供空间的关键技术;由于实施了同步衬砌的施工技术及科学的运输组织,达到了TBM掘进、衬砌真正意义上...     

掌鸠河引水供水工程TBM施工段相关工程地质问题探讨

文章介绍了上公山隧洞TBM掘进过程中遇到的断层破碎带、节理密集带、软岩大变形、岩溶、地下水等主要工程地质问题,并详细地论述了相应的工程处理措施;同时指出,虽然TBM对于不良地质条件适应性较差,但只要给予足够的重视,借鉴以往TBM施工中取得的经验与教训,并针对不同的工程地质条件,分别采取相应的处理措施,TBM是可以安全、快速地通过不良地质地段的.     

兰州市水源地建设工程输水隧洞TBM1施工段关键技术研究

兰州市水源地建设工程输水隧洞TBM1施工段工程地质条件、工程设计和布置较为复杂,施工中面临连续皮带机出碴、变坡段排水、不良地质段处理、超前地质预报等关键技术问题。通过对上述问题的分析研究,文章提出了针对性的处理措施或方法:重点关注转弯段及上坡段连续皮带机的稳定运行,针对常见故障提出了相应处理方法;设计了TBM支洞下坡段及主洞上坡段掘进的排水系统;TBM掘进过程中采用地质分析、施工地质描述、物探方法相结合的综合超前地质预报方法对掌子面前方的地质条件进行预报,根据预报结果采取针对性的应对措施,避免或减轻地质灾害的发生。TBM1的掘进实践表明,所采取的措施效果良好,保障了TBM1快速、安全施工。     

超前地质预报在TBM施工中的应用

TBM隧洞施工法与常规钻爆开挖方法相比具有高效、优质、安全、经济、环保和低劳动强度等优点。TBM施工对地质状况非常敏感,在深埋长大隧洞TBM施工中,经常遇到不良地质体,如大规模塌方、涌水,岩爆等,都会严重影响TBM正常的掘进施工。为保证TBM施工安全,需要实时对不良地质体进行超前地质探测和超前地质预报,判断可能发生施工地质灾害的相对位置、规模和严重程度等,以便提前做好技术准备,指导TBM施工。文章介绍了超前地质预报在东北某工程TBM施工中的应用技术。     

TBM掘进煤矿运输巷道的施工技术

塔山煤矿在矿井开拓时期采用TBM掘进主要运输大巷道,并在施工过程中采用预制钢筋混凝土轨枕代替管片、部分喷混凝土加锚杆支护、将TBM掘进的圆形运输巷道扩挖成城门拱形的主平峒以及在遇到硬岩地段通过更换TBM的刀具,来减少硬岩对刀具的磨损等新的施工技术措施,从而保证了塔山矿井主运输巷道在掘进过程中能快速、高效、优质、安全施工,取得了良好的施工效果,为类似矿井的开拓建设提供了重要参考.     

掘进机法还是钻爆法

为发展基础设施,需要寻求快速的隧道掘进方法,很自然地,把注意力都放到掘进机技术上了.在水电工程开发中,一个越来越明显的需求是采用掘进机法,因为当岩质较好时它可以获得光滑的开挖轮廓.     

TBM掘进技术的发展与展望

快速、安全、文明施工是隧洞建设者们的理想,现代隧洞掘进机(TBM)的问世实现了隧洞建设者们的理想.这项技术经过50多年的发展,在国外已被广泛采用.国内TBM技术的发展经历了50～70年代的自力更生时代和80年代后期的技术引进时代,目前正在全国广泛推广应用.随着TBM掘进技术的不断发展和完善,它将为地下建筑业的发展注入新的活力,加速公路、铁路、水利、水电、煤矿、城市交通等建设,为扩大人类的生存空间,在时间和空间上缩短人与人之间的距离做出贡献.     

西班牙瓜达拉玛隧道工程中的硬岩掘进机

瓜达拉玛隧道工程具备掘进竞赛的所有要素,但这并不是一般的竞赛.本文所述不只是四台掘进机同时投入隧道掘进全速竞赛的情况,而是重点叙述这四台掘进机(两台海瑞克、两台维尔特)在28.377km长的隧道掘进中关于减小风险的措施、每台掘进机掘进中所面临的挑战以及管理策略对掘进机以至工程整体性能的影响等几个方面的经验.     

预测TBM掘进速率的难点及对策研究

结合TBM施工方法的特点,分析研究了制约准确预测掘进速率的三个因素:岩体条件的不确定性、机一岩相互作用的复杂性和施工过程的多变性.以Maen隧道为例研究发现.TBM的净掘进速率PR分布具有随机性.根据这一特点,提出了基于风险评估方法的TBM施工决策方法,即应用定量的风险评估方法(DAT模型)来预测采用TBM施工的工期和成本的概率分布情况.业主和施工方可以据此来决策是否选择用TBM法,从而实现是否选用TBM法施工的科学决策.     

盾构施工对环境的影响

由于各种原因,盾构施工造成严重影响环境的事故仍时有发生。综合国内外学者为减少乃至杜绝类似事故阐述的观点,并结合上海地铁施工的经验,提出了盾构施工对环境影响的程度、对环境影响的机理以及盾构施工如何对环境影响最小化等方面的分析和建议。     

沉管隧道掘进机——TIMBY工法构想

横穿航运繁忙的水道用机械化施工建造沉管隧道的方法,其优点非常明显.它不需要浮运设施;不妨碍航行;不需要干坞;不需要潜水员;不受恶劣气候的影响.为什么以前没有任何人想到这一点?     

TBM及其在中国的应用(4)

3.12中国利用西方国家的TBM经验加速发展本国TBM技术的理由 3.12.1技术开发和革新是需要时间的     

TBM及其在中国的应用(1)

1前言 这篇报告援引了许多与中国未来工程有关的大型地下工程和特长深埋隧道工程实例.这些工程只有通过运用精湛的隧道施工技术(尤其是高度机械化的TBM)、特别的管理以及认识到采用这些方法所产生的能力的提高和费效比的增加才可能达到成功.这并不意味着毫无问题,而是因为在运用这些创新技术中所遇到的困难被相关部门顽强地克服了.     

盾构隧道盘形滚刀损坏的原因分析与对策

通过对盾构及TBM盘形滚刀的损坏情况的调查分析,研究了盘形滚刀损坏的主要形式,分析了滚刀损坏的主要原因,提出了减少滚刀损坏的主要措施.研究结果表明:刀圈偏磨、轴承损坏是硬岩中滚刀最常见的损坏形式,滚刀过载是滚刀损坏的主要原因.导致滚刀损坏的主要环节有三个:设计制造、维修装配、现场使用等.减少滚刀损坏的主要措施有:控制刀具装配质量,根据地层情况合理选用刀具,合理确定掘进参数,及时识别判断滚刀损坏状况以及勤检查、勤更换、勤维护等.     

TBM及其在中国的应用(2)

3工程和技术实例 3.1在长大和深埋隧道工程方面其它国家的经验 3.1.1工程实例 在国际上,许多地铁、公路和水利方面的隧道正投入使用或正在建设之中,还有的才处于计划阶段.