我国自主研制的φ8.03m敞开式TBM下线

<正>2015年1月26日,依托国家"863,973"计划自主研制的"φ8.03 m全断面岩石隧道掘进机"在郑州下线。该设备的成功研制是我国高端装备制造领域的一项重大技术进步,标志着我国岩石隧道掘进机(TBM)技术已跻身世界第一方阵,这将大大提升我国山岭隧道施工自动化、现代化水平。在我国,习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为盾构,将用于岩石地层的隧道掘进机称为TBM。长期以来,我国TBM完全依赖进口,核心技术受制于国外制造商。中铁工程装备集团联合多所高校成立专项课题组,历时24个月,成功研制出φ8.03 m的敞开式TBM。TBM的成功研制,可为     

双护盾TBM不良地质施工问题及对策

 阐述了双护盾隧洞掘进机（TBM）在不良地质条件下施工所遇到的典型问题。并以昆明市掌鸠河引供水工程上公山隧洞TBM施工为例，对挤压及膨胀地层、断层破碎带、突泥、涌水等影响双护盾TBM的不良地质条件进行了分析研究，从宏观和微观角度提出了TBM通过不良地质情况的方案和措施，为今后双护盾硬岩掘进机施工借鉴、参考。     

TBM后配套垂直皮带机

正近年来我国在岩石地层的隧道施工需求越来越大,在某地铁隧道双护盾TBM施工过程中,龙门吊垂直出渣方式严重制约了TBM的施工速度。虽然龙门吊用于地铁土压平衡盾构施工渣土垂直提升技术成熟且应用广泛,但在岩石掘进机施工中的应用效果不佳。为更好地配合双护盾及开敞式TBM施工,提高效率,北京华鲁博采矿工程技术有限公司推出华鲁博TBM后配套连续垂直提升输送系     

TBM后配套垂直皮带机

正近年来我国在岩石地层的隧道施工需求越来越大,在某地铁隧道双护盾TBM施工过程中,龙门吊垂直出渣方式严重制约了TBM的施工速度。虽然龙门吊用于地铁土压平衡盾构施工渣土垂直提升技术成熟且应用广泛,但在岩石掘进机施工中的应用效果不佳。为更好地配合双护盾及开敞式TBM施工,提高效率,北京华鲁博采矿工程技术有限公司推出华鲁博TBM后配套连续垂直提升输送系统。该系统可直接将渣料从隧道内经连续输送机、转运输送机和垂直/大倾角输送机组成的     

我国掘进机研制现状、问题和展望

近年来,我国重大隧道工程相继开工,掘进机研发、设计和制造水平不断提高。通过分析国产掘进机的典型工程案例,总结我国掘进机自主设计、制造技术的现状:土压平衡盾构、泥水平衡盾构和岩石隧道掘进机3大机型技术已经成熟,马蹄形盾构、矩形盾构等异形断面掘进机关键技术达到国际领先水平,同时竖井掘进机产品开始应用。分析当前我国掘进机研发制造中存在的关键问题:1)设计软件均是国外产品,信息安全问题日益凸显;2)掘进机主轴承、减速机等基础零部件需要进口;3)创新产品市场突破难度大。结合当前技术水平和市场现状,认为智能化和多样化是今后掘进机研制的重点和趋势,提出多功能多模式掘进机、异形断面岩石掘进机、复合破岩TBM、部分断面TBM等新机型设计理念,期望能够推动我国掘进机技术革新。     

罗宾斯发布兼容型系列掘进机

<正>近日,美国罗宾斯发布了一系列兼容型掘进机,为双模式机型,适用于复合地层。XRE机型(兼容硬岩掘进机/土压平衡盾构)是最常见的兼容式掘进机机型,有硬岩单护盾掘进机与土压平衡盾构的特征,可以在带有岩石的混合地层中进行掘进。近日,1台XRE掘进机在澳大利亚Grosvenor倾斜隧道中完成掘进,共掘进了2条矿井巷道,其中,掘进速率是传统凿岩机的14倍。最近一次推进于2015年2月9日完成。     

硬岩隧道掘进机械浅谈

隧道掘进机械(TBM)能应付各种岩石硬度和作业面状态,甚至断面尺寸需要改变时也能胜任,因此,被大量用于硬岩挖掘,本文着重介绍能钻无侧限压应力(UCS)>100N/mm~2的岩石的TBM.     

双模式全断面掘进机探讨

为适应地质的复杂性以及中国国情,探讨双模式全断面掘进机的未来发展趋势,并举例说明双模式全断面掘进机的设计理念,详述其主要结构及适用范围。与单模式掘进机相比,双模式全断面掘进机地质适应性广、设备利用率高、施工成本低,是隧道掘进设备技术发展的主要方向之一,具有良好的发展前景。     

长距离掘进软弱围岩的TBM刀盘扩挖技术

为解决全断面岩石隧道掘进机（TBM）在软弱围岩地层的适应性问题,应对由于围岩收敛变形导致的卡机和支护被破坏的风险,基于高黎贡山隧道TBM施工项目,从TBM装备角度提出了针对性设计方案。通过对比现有的TBM刀盘扩挖技术,提出边缘滚刀外移和预留扩挖刀箱组合设计方案,并结合一套同步抬升油缸系统和中间导向柱实现了刀盘的抬升扩挖设计。通过上述研究,使刀盘半径方向扩挖量达到100 mm,避免由于隧道底部扩挖导致的主机“栽头”现象,实现TBM在软弱围岩地质条件的长距离扩挖掘进。     

并联式泥水/土压双模式盾构施工技术与冷冻刀盘开舱技术的创新与实践

针对盾构施工过程中经常遇到的2大问题:1)盾构在复杂地层中掘进遇到的盾构选型难问题,如盾构区间一段适合土压盾构掘进,另一段适合泥水盾构掘进,而采用单一掘进模式的盾构都无法应对较大的地层变化; 2)盾构在复杂地层、长距离掘进施工时,开舱检查并更换刀具不可避免,盾构在上软下硬/软弱地层/含水砂性地层开舱存在极大的工程安全风险。在原有盾构的基础上,通过采取改造盾构内部结构、搭载冷冻设备、改进设备系统等手段,研制出并联式双模式盾构及搭载冷冻刀盘式盾构。通过广州地铁9号线、广州地铁21号线、220 kV石井—环西电力隧道(西湾路—石沙路段)工程案例,总结出双模式盾构施工技术与冷冻刀盘技术。并联式泥水/土压双模式盾构兼具土压平衡盾构和泥水平衡盾构的功能及施工优势,可根据隧道沿线地表环境条件和隧道穿越地层条件,合理划分采用泥水或土压模式施工的地段,且盾构施工环境适应性强,可在不拆装任何部件的情况下安全、快速地实现掘进模式的切换。将冷冻法与盾构刀盘结合在一起,使盾构刀盘具备冻结地层的功能,通过冷冻刀盘在隧道内对土舱外土层冻结加固,使其达到常压开舱的要求,与双模式盾构相结合,兼容性好,不存在功能上的冲突。     

广西首次成功实现开敞式TBM在岩溶地区最长独头掘进

正国内外岩溶地区最长隧洞——广西桂中治旱乐滩水库引水灌区工程北干渠TBM施工隧洞顺利贯通。该隧洞的顺利贯通标志着开敞式TBM(全断面隧道掘进机,tunnel boring machine)技术在复杂地质条件下取得重大突破,在国内外开创了岩溶地区独头掘进11. 9 km的先河,为多项岩溶区重大课题研究、同类工程施工提供了可借鉴的经验,标志着TBM技术在广西首次成功应用,广西岩溶地区勘察设计技术迈上新台阶。     

国产首台大直径全断面硬岩隧道掘进机下线

<正>2014年12月27日,我国首台拥有自主知识产权的国产首台大直径全断面硬岩隧道掘进机(敞开式TBM)在湖南长沙顺利下线。该掘进机的成功研制打破了国外长期垄断的局面,标志着我国在大型高端装备制造领域已取得了重大突破。大直径全断面硬岩隧道掘进机常用于长大硬岩隧道施工,被称为工程机械的"航空母舰"和"掘进机之王"。此前,国内的TBM全部依赖进口。设计制造单位结合试验工程地质条件开展关键技术研究和科技攻关,突破了大直径TBM多系统协调技术,大功     

垂直皮带机用于地铁TBM施工的可行性探讨

近年来我国在岩石地层的地铁隧道施工需求越来越大,在青岛地铁双护盾TBM施工过程中,龙门吊垂直出渣方式严重制约了TBM施工速度。虽然龙门吊用于地铁土压平衡盾构施工渣土垂直提升,技术成熟且应用广泛,但在岩石掘进机施工中的应用效果不佳,因此有必要进行探索和变革,采用更加适用的方法以充分发挥TBM快速施工的优势。分析龙门吊垂直提升石渣对双护盾TBM施工效率的影响,调研相关行业的物料垂直提升方法,从技术、经济和工期3方面分析龙门吊与垂直皮带机出渣的差异。在城市地铁双护盾及开敞式TBM施工中,垂直皮带机出渣技术具有运输效率高、不占用TBM掘进时间、故障率和综合成本低的优势,可为充分发挥TBM掘进效率提供良好保障,具有很大的市场推广价值。     

TBM和EPB双模式可转换盾构施工技术在复合地层中的应用

针对南京地铁机场线1号风井-禄口机场区间隧道,在长距离高强度岩层兼上软、下硬复合地层中穿越重要建(构)筑物的施工环境下,采用TBM和EPB双模式可转换盾构掘进施工,既能满足在高强度硬岩中掘进效率,又能保证盾构穿越上软、下硬复合地层时建(构)筑物的安全。     

带喷射混凝土机械手的隧道掘进机

在硬岩中使用隧道掘进机(TBM)时，需要敷设拱．锚杆和钢丝网增强的喷射混凝土对TBM区域的洞穴进行支护．以便挖掘长的隧道。对此，要做到：     

国内外隧道掘进机多模式衬砌支护系统应用案例

正2020年4月28日, 2台压注工法新型TBM在中交天和下线。这种TBM具备2种掘进方式、3种支护模式,具有自动化程度高、施工安全系数高、地质适应性强、施工速度快等优点。这种多模式衬砌支护系统在日本被称为SENS工法,是指采用密闭型盾构掘进并保持掌子面稳定,同时通过现浇混凝土衬砌(ECL)作为一次衬砌进行隧道支护,经测量确认一次衬砌的稳定性后,进行防漏水处理施工及无荷载的二次衬砌施工(NATM(新奥法))来完成隧道施工的工法,由每个词的开头字母组成"SENS"(shield tunneling method(盾构法),extruded concrete lining(挤压混凝土衬砌法),new Austrian tunneling method(新奥法),system(系统))。     

硬岩掘进机在中国的发展与展望

正背景山岭隧道作为跨越复杂地形的特殊形式,在交通行业中承担着越来越重要的角色。山岭隧道具有地质复杂、岩石硬度高等特点,若采用传统的机械法施工,常常导致开挖困难、进度较慢,且施工过程中常常伴有高岩爆等危险现象。硬岩掘进机(TBM)由于切割能力强、连续施工性优越、操作简单等优点,在现代山岭隧道的施工过程中承担着不可或缺的作用。硬岩掘进机在中国的发展意义重大。2016~2036年,中国计划采用TBM建造5条长距跨海隧道,包括渤海湾隧道(150 km)、杭州湾隧道(36 km)、伶仃洋隧道(26.7 km)、     

世界首台超小转弯半径硬岩掘进机实现首个区间贯通

正2020年4月14日,由中铁工程装备集团有限公司自主研制的世界首台超小转弯半径硬岩掘进机——"文登号"实现首个区间887 m上层廊道贯通。该设备应用于国网新源山东文登抽水蓄能电站工程,这是我国首次将硬岩全断面隧道掘进机(TBM)工法引入抽水蓄能电站工程建设领域,对于推动我国掘进机产业高质量发展和抽水蓄能电站智能化施工具有里程碑意义。山东文登抽水蓄能电站排水廊道项目具有开挖直径小、岩石强度高、围岩完整性好、转弯半径小等难点,对TBM设备的高效破     

贵阳地铁悬臂掘进机隧道开挖对围岩变形及控制探讨

在城市地下工程施工过程中,其常用的地下隧道开挖方法有盾构TBM法,矿山法爆破施工等工法。在贵阳由于受地下强岩溶的影响,为了规避不必要的地质风险带来的工程灾难,首次在地铁隧道开挖中大规模采用岩石悬臂掘进行施工。施工前为了保证地铁掘进施工下穿既有建筑时的安全,保证地面及周边环境的安全,采用曙光三维软件对悬臂掘进机在隧道开挖及支护过程中,地层变形及控制进行数值模拟分析,其结果用于指导施工,顺利地通过复杂地质段落,保证了施工过程安全。     

中天山隧道TBM施工机械台班维护费研究

为解决再制造TBM隧道施工机械台班维护费随工作台班数变化的成本支出控制问题,为相关企业的造价管理提供理论支撑,通过对西康秦岭隧道TB880E型全断面岩石掘进机施工现场统计的维护费数据进行分析,建立维护费和TBM台班数的数学关系模型,提炼出TBM维护费随台班数的发展函数关系式,验证中考虑到TBM停滞期间发生费用和局部再制造费用对工作台班数的影响,最后以中天山隧道等项目的TBM维护费支出情况来验证理论的正确性。得出： TBM隧道施工机械台班维护费和工作台班数存在一定的函数关系; 研究思路和成果可为今后类似隧道工程在前期概算编制、成本控制等方面提供参考,为铁路行业的管理者在今后制定相关TBM隧道施工企业定额、项目精细化管理提供借鉴。