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。     

高地温隧道温度场监测及施工降温技术研究

以梅州至潮汕铁路丰顺隧道工程为依托，开展了高地温隧道现场温度和湿度监测，分析了高地温隧道温度场分布规律。监测结果表明:洞内湿度高达85.3%，温度高达32.1℃，大于规范规定的隧道施工期间洞内气温不得高于28.0℃的卫生及安全标准的要求。通过采用通风降温、铺设隔热层等多种施工降温措施，保证了隧道的正常施工。     

亚洲铁路第一长隧——大瑞铁路高黎贡山隧道

大瑞铁路高黎贡山隧道全长34 538 m,为亚洲铁路第一长隧。隧道区域地质构造发育,沿线工程地质条件差,具有“三高”（高地热、高地应力和高地震烈度）、“四活跃”（活跃的新构造运动、活跃的地热水环境、活跃的外动力地质条件和活跃的岸坡浅表改造过程）的特征。工程主要不良地质有高烈度地震、 活动断裂、高地温、岩爆、软质岩变形、放射性地层、有害气体等。工程重难点为高温热害问题突出,软岩大变形,隧道涌水量大,软弱破碎围岩地段TBM施工易卡机,安全风险极高、组织管理管控要求严 ,通风效果要求高等。围绕高地热,活动断裂地层,深竖井、复杂地质条件下TBM研制等问题,已立项并实施隧道高地热环境施工关键技术、复杂地质条件新型TBM研制及应用、铁路隧道超深竖井施工关键技术和深埋特长隧道高地温地段混凝土技术。     

高地温尼格隧道综合降温体系研究

为解决高地温隧道因高温引发的热害问题,以红河州建水—元阳高速公路的尼格隧道为依托,基于能量平衡原则设计各降温措施的适用区间。采用CFD软件模拟进行对照分析,研究尼格隧道现场采用降温措施的效果,构建高地温隧道综合降温体系。结果表明： 1）围岩温度T<32 ℃时采用单通风管道,在围岩温度32 ℃≤T≤40 ℃时采用双通风管道,在围岩温度40 ℃<T≤48 ℃时增设局部雾炮车喷雾降温,在围岩温度T>48 ℃增设冰块降温,且在实际应用中温降可达到理论计算值。2）增大通风量对降温速率的影响最大,可提升37.7%;冰块降温次之,可提升11.6%;喷雾降温提升效果最差,仅提升3.2%;但是对于降温幅度,冰块降温>增大通风量>喷雾降温。3）增大通风量可以加快洞内空气的置换流通,宜作为基础降温措施;冰块降温通过融化吸热可实现大规模的温降,可用在热害等级较高的隧道;喷雾降温可实现局部区域的降温、除尘和加湿,可作为掌子面辅助降温措施实现对隧道的局部降温。     

高黎贡山隧道施工热环境通风降温计算方法应用研究

为解决高地温隧道施工热环境难题、掌握隧道中的热源和冷源的能量平衡控制方法，以传热学原理为基础，通过能量守能定律，推导得出无高温水出露和有高温水出露2种工况下的新风量计算公式。以大瑞铁路高黎贡山隧道为例进行研究，得到以下结论： 1）推导得出的理论公式具有一定的可靠性，计算误差可控制在6%左右； 2）增大通风量可使洞内相对湿度大幅度降低，通风降湿效果明显； 3）低温、低湿新鲜风可以有效改善隧道内环境质量，但存在局限性，应因地制宜地选取热环境控制方法。     

重载铁路隧道设计技术探讨

为解决重载运输条件下铁路隧道设计难题,通过大秦线铁路隧道病害的调查资料,对重载运输诱发的隧道病害及其原因进行总结分析。依托山西中南部铁路通道隧道设计经验,提出重载铁路：〖JP〗 1）软弱破碎围岩大于1000m或软岩高地应力段长大于500m的隧道、4km以上突水突泥风险等级较高的岩溶隧道优选采用2个单线隧道方案; 2）单线隧道仰拱矢跨比取1/6.5、双线取1/10.5,可以满足30t列车轴质量要求; 3)隧道内坡度不应小于3‰、富水地层不小于5‰,提出防排水措施实现运营可维护; 4)计算确定了轨下结构设计参数; 5)对隧道内轨道结构过渡、轨下及隧底结构过渡段采取了设计措施; 6)提出了隧道基底普查及承载要求。     

大瑞铁路越岭段地震地质灾害危险性评价研究

分析研究大瑞铁路高黎贡山越岭段地形、地质构造、岩性岩组、坡体结构等地质变量指标,并结合工程类型分析高黎贡山区域地质环境现状;为了对线路方案进行分区预测评价,首先根据影响地震地质灾害的主要因素选取了评价指标,继而采用层次分析法构建评价指标体系,然后运用ArcGIS进行空间叠加分析,划分出地震地质灾害极高危险、高危险、中等危险和低危险区,为高黎贡山越岭段选线及地质灾害预防提供依据。     

川藏铁路首座超长隧道——桑珠岭隧道贯通

正2018年1月17日,中国川藏铁路首座超长隧道——桑珠岭隧道正式贯通。该隧道全长16.449 km,最高岩温达89.9℃,是目前中国铁路隧道修建中遇到的最高岩温隧道。川藏铁路是"天路进藏"的5条铁路之一,该铁路拉林段连接拉萨市与林芝市,将是西藏首条电气化铁路,该段铁路共有47座隧道,桥隧总长301 km,占比75%。桑珠岭隧道是川藏铁路中非常重要的控制性工程,位于西藏山南市桑加峡谷区,于2014年12月开工建设,经过1 200多名建设者1 125 d连续施工,攻克岩温高、岩爆强等难题才得以贯通。隧道内岩温最高达89.9℃,洞内环境温度最高达56℃。受高温影响,作业人员在作业区持续工作不能超过2 h。为解决岩温     

大瑞铁路典型隧道工程

正大理至瑞丽铁路(简称大瑞铁路)位于云南省西部,东起广大铁路大理站,向西经永平、保山、芒市等市县,穿苍山、笔架山、大光山、怒山、高黎贡山等山脉,跨西洱河、漾濞江、顺濞河、澜沧江、怒江和龙川江等大江大河,西至瑞丽。大瑞铁路是第1条穿越横断山脉的国家Ⅰ级干线铁路,正线全长330.103 km,其中大理至保山段133.66 km,保山至瑞丽段196.443 km。全线桥隧工程达250.327 km,占线路总长的75.8%,含桥梁109座(32 884延米)、隧道43座(217 443延米)、车站26个。工程地质条件具有"三高"(高地热、高地应力、高地震烈度)、"四活跃"(活跃的新构造运动、活跃的地热水环境、活跃的外动力地质条件、活跃的岸坡浅表改造过程)的特征。     

考虑环境湿度条件下高地温隧道喷雾降温研究

为了解决高地温隧道施工环境的热害难题,探究喷雾降温辅助手段降温效果并确定其设计参数,以我国西南地区某隧道工程为依托,采用现场实测和数值模拟方法,就不同雾滴温度、喷头位置和流量对高地温隧道中不同截面位置温度场湿度场分布影响问题进行了深入分析。研究结果表明：喷雾系统弱化了围岩加热新鲜风的过程,使各截面气温显著降低2～3℃;处于喷头后方的隧道截面降温幅度更大,该范围为30 m左右,超出此范围,改变喷头位置不会对其后方隧道气温和湿度产生明显影响;围岩温度35℃、新鲜风25℃的条件下,设置喷雾流量和雾滴温度为0.005 kg/s和20℃可以将掌子面附近100 m范围内气温和相对湿度控制在27℃和47%左右;增加喷头流量是降低隧道环境气温的有效方式,而改变雾滴温度的影响作用较小。     

我国自主研制的国内最大直径硬岩掘进机“彩云号”在昆明下线

正2017年8月1日,我国自主研制的国内最大直径硬岩掘进机(TBM)"彩云号"在昆明下线,将用于中国第一铁路长隧、亚洲第一长铁路山岭隧道——大(理)瑞(丽)铁路高黎贡山隧道建设。这台由中铁隧道集团联合中铁工程装备集团、石家庄铁道大学、中铁二院、中铁西南院、中国水电十四局等单位共同研制的硬岩掘进机,是中铁隧道集团牵头承担的中国铁路总公司"复杂地质条件新型TBM研制及应用研究"重大科研项目,其刀盘开挖直径     

高黎贡山隧道高适应性TBM设计探讨

为了应对高黎贡山隧道“三高四活跃”的特殊地质条件,研制高适应性TBM迫在眉睫。通过对高黎贡山隧道TBM施工段地质特征的勘察,总结了高黎贡山隧道的主要不良地质条件,分析了TBM施工存在的软弱破碎和大变形围岩洞段TBM卡机、高地应力掌子面与护盾后方岩爆、围岩收敛挤压变形支护破坏、高压突涌水和高温热害等方面的施工风险。提出高适应性TBM的针对性设计方案,包括TBM支护系统设计、刀盘刀具设计、应对涌水设计、应对高地热设计以及其他适应性设计的初步方案。研究结果可为高黎贡山隧道高适应性TBM的设计选型和制造提供参考。     

大瑞铁路高黎贡山越岭段地质灾害工程分区评价

大瑞铁路在通过高黎贡山越岭区域时,由于地质条件的复杂性,线路工程方案主要受地质因素控制。通过高黎贡山越岭段地质灾害类型、规模、影响因素的详细分析,采用层次分析法建立了地质灾害工程分区的数学模型,将越岭段地质灾害工程分区划分为Ⅰ安全区,Ⅱ基本安全区,Ⅲ较危险区,Ⅳ危险区四个等级。研究结果为大瑞铁路选线设计提供了依据。     

基于层次可拓模型的高地温隧道人员防护设计

为了解决高地温隧道作业人员由于身处高温环境工作效率低、身体不适等状况,从地质条件、施工条件、隔热降温措施、地理条件等4个方面及其下属19个二级指标建立人体舒适度指标体系.首先运用层次分析法计算各级指标的权重,其中固定指标总权重为0.3387,而可控指标的总权重为0.6613.随后给出人员舒适度评价等级,基于可拓理论结合尼格隧道的人员防护措施及地质资料定性及定量地对该隧道人员舒适度进行综合评价.最后建立高地温隧道人员防护设计流程体系,并对尼格隧道人员防护初步设计进行优化,并经过现场反馈情况证明该方法的可靠性.此外该方法具有普适性,能够指导其他高地温隧道的人员防护设计.     

高黎贡山隧道TBM施工质量控制

本文介绍了TBM大型机械设备在云南大瑞铁路高黎贡山隧道出口段施工使用情况,详细介绍TBM的组装与调试,始发与到达,步进与掘进,掘进过程中防扭转和泥饼措施,供类似工程参考。     

隧道膏盐地质段施工技术

 以某高速公路特长隧道膏盐地质段施工为例，介绍在膏盐段施工过程中应采取的措施及必要的技术手段，确保隧道在开挖施工过程中结构安全，保证隧道建成后的运营安全及寿命，为以后类似地质段隧道施工提供借鉴。     

高黎贡山铁路隧道彩云号TBM的创新性设计与应用

高黎贡山铁路隧道作为大瑞铁路的关键性控制工程,具有“三高四活跃”的地质特点,为应对TBM施工过程中可能遇到的断层破碎带、突泥涌水、岩爆等灾害,正洞TBM设计实行了变截面可抬升开挖技术,创新了前置式自动化混喷技术、隐藏式常态化超前钻探技术以及水岩一体超前预报技术。实践表明,在掘进过程中TBM的创新性设计发挥了显著作用,可为同类地质条件TBM设计与应用提供经验。     

吉图珲铁路客运专线最长隧道拉法山隧道贯通

<正>2014年6月23日15:18,由中铁隧道集团有限公司承建的吉图珲铁路客运专线最长隧道拉法山隧道实现胜利贯通。吉图珲铁路客运专线西起吉林市,东至延边朝鲜族自治州珲春市,全长360 km。中铁隧道集团有限公司承建了其中的89.868km,有31座隧道,隧道全长59.744 km,其中,拉法山隧道全长10.035 km,是全线最长隧道,也是东北地区最长隧道,更是整条客运     

基于CSM改进模型的TBM刀盘关键参数相关性研究

为掌握TBM掘进参数与地质参数、操作参数、刀盘刀具设计参数的相关性，基于滚刀受力CSM模型，通过近似计算与推导，建立了滚刀破岩力与结构参数、TBM操作参数、地层强度参数σc的定量关系模型。同时，通过室内缩尺滚刀试验，对推导的模型参数关系进行验证。针对TBM掘进参数与围岩条件的匹配性关系，以大瑞铁路高黎贡山隧道TBM施工为依托，通过数据统计分析与对比，提出使用转矩与推力的比值作为判断地层完整性发生变化的依据。     

国内首台再制造TBM下线 “中国第一铁路长隧”将添利器

正国内首台由中铁隧道集团再制造的TBM(隧道掘进机)近日在重庆下线,随后将被用于在建的中国第一铁路长隧——大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道。该台TBM直径6.36 m,曾在重庆轨道交通6号线累计掘进6 652 m,设备缺损老化。为完全满足高黎贡山隧道地质要求,同时兼顾标准件的维修更换和施工环境的改善,在恢复原机性能的基础上进行了适应性改造升级。例如:为适应极为复杂的地质条件,强化了超前钻探及探测系统;为适应岩爆可能导致的垮塌,增强了支护系统;为适应软岩变形地质,增大了顶护盾的收缩量;增