西秦岭隧道TBM施工节能减排措施应用研讨

兰渝铁路西秦岭隧道是目前中国铁路建筑史上TBM掘进最长的隧道,工期紧,能源、资源投入大。项目根据TBM工法的实际特点,进一步夯实管理体制基础,紧绕四节一环保开展系列措施,同时依托科技创新,突出技术节能措施,并提出节能减排建议,在实现高产低耗方面取得了显著成效。     

西秦岭隧道连续皮带机出碴下的同步衬砌施工组织管理

为减小衬砌施工与掘进施工的相互干扰,提高衬砌施工进度、缩短工期、降低工程安全风险,从设备管理、施工管理、劳动组织管理3方面介绍了TBM正常掘进时连续皮带机在出碴情况下的同步衬砌情况。通过合理的协调组织,实现了TBM掘进与衬砌施工的同步,有效缓解了本工程工期压力。     

连续出碴皮带收放装置的设计与实用效果

针对TBM施工连续皮带出碴在收放皮带时存在工作难度大、投入人力物力多、安全系数不高及皮带损伤严重等问题,引入自动皮带收放装置。介绍该装置的结构组成、工作原理及其在兰渝铁路西秦岭隧道中途转场过程中的实际应用及效果,不仅确保了连续皮带铺设、回收的质量和安全,而且大大提高了工作效率,减轻了作业人员的劳动强度。     

西秦岭隧道TBM掘进步进施工技术

为了解决二次步进中TBM就位、安装步进设备中遇到的一系列技术难题,以兰渝铁路西秦岭隧道TBM施工为例,通过采用TBM在钻爆加大断面内模拟正常掘进、材料运输车编组优化、仰拱安装机改造等手段,解决了TBM步进设备(滑行支撑架)位置确定、步进材料供应、仰拱拼装效率低等难题,顺利、高效地实现了TBM二次步进作业。     

TBM主轴承失效形式及其在西秦岭隧道施工中的故障分析

主轴承作为TBM关键件中的关键部件,一旦出现问题,如何迅速、彻底地解决故障对恢复生产、提高设备利用率、加快施工进度有着重大作用。分析主轴承失效形式,并结合兰渝铁路西秦岭隧道探讨TBM施工中主轴承的维护保养技术及主轴承在施工中出现问题的应对措施,总结TBM主轴承维保和使用要点,为正确操作、准确判断主轴承内部隐患、提高使用寿命提供借鉴。     

PPS导向系统在西秦岭隧道TBM施工中的应用

为了保证PPS向TBM掘进提供持续、有效、精确的参考数据,以西秦岭隧道为例,介绍PPS工作原理与安装过程,提出减小测量误差的措施,总结系统常见故障及排除方案,并进一步对硬件损坏时的应急工作方法提出见解。     

西秦岭隧道仰拱预制块施工技术

为满足TBM快速掘进和长大距离步进对预制块生产进度以及后期衬砌、整体道床对预制块生产质量的双重要求,以兰渝铁路西秦岭隧道仰拱预制块生产为例,在既有施工工艺和质量控制措施的基础上,应用预埋道钉技术、仰拱预制块空中翻转技术、数字传感式温度控制技术,并采取常见病害防治措施,实现了低投入、高质量、快节奏连续生产施工。     

兰渝铁路西秦岭隧道TBM步进技术

根据西秦岭隧道钻爆法与TBM掘进法施工相结合的实际情况,提出TBM经过钻爆施工段的步进方案。通过介绍油缸推进、弧形滑道步进与电机驱动、整体托架步进这2种步进方法的技术特点、控制重点和详细的施工方法并对各自的优缺点进行比较,最终选择油缸推进、弧形滑道步进施工方案。     

兰渝铁路西秦岭隧道结构受力变形的数值模拟分析

以兰渝铁路西秦岭隧道为依托,建立三维数值计算模型,对该TBM隧道Ⅳ级围岩段的支护力学特性进行分析,并与现场监测数据进行了对比。研究结果表明:初期支护增强了结构整体性,围岩竖向位移影响范围的减小效果明显;初期支护和锚杆结构受力整体处于安全状态,局部支护可以进一步改进;拱顶最大竖向位移远小于预警值,表明TBM施工对围岩扰动较小,初期支护结构处于安全状态。     

无尺量测技术在西秦岭隧道TBM施工中的应用及数据分析

现场量测是监视围岩稳定、判断支护衬砌设计和施工方法是否正确的重要手段,也是保证新奥法安全施工,提高经济效益的重要条件。兰渝铁路西秦岭隧道为大断面单线隧道,采用传统的围岩量测方法进行围岩变形观测难度较大,为解决围岩变形量测点位置较高、人员靠近困难的问题,在施工中采用了无尺量测技术。结合无尺量测技术在西秦岭隧道TBM施工中的应用情况,介绍利用全站仪进行无尺量测的原理及量测数据的分析。无尺量测技术解决了量测对施工的干扰,同时操作简便、工作效率高,被隧道施工广泛应用,本文介绍为类似工程施工提供借鉴和参考。     

西秦岭特长隧道连续皮带机出碴施工关键技术

以新建兰渝铁路西秦岭隧道同步衬砌下的特长连续皮带机出碴为研究背景,介绍连续皮带机出碴体系与同步衬砌体系的矛盾并提出解决方案,创造性地引入连续分碴器自动切换装车技术以实现连续皮带机出碴与工程车转运2作业工序的无缝衔接;同时,阐述特长连续皮带机转场方案及皮带收放装置在解决出碴体系中途转场过程中如何实现无损伤快速回收、释放皮带难题的应用。实践证明：上述工艺和技术在经济性、连续性、安全性、施工工效、劳动强度等方面都能够更加合理地辅助现场施工,对于推动我国尚处于起步阶段的连续皮带机出碴技术发展具有较强的参考和指导意义。     

西秦岭铁路隧道TBM掘进同步衬砌施工技术探讨

为解决TBM正常掘进时连续皮带机在出碴工况下实现同步实施衬砌,介绍连续皮带机、通风软管、供水管路、高压电缆等的布置方式和穿越方式,对全断面衬砌液压台车进行特殊结构设计,并做科学合理的配套规划。为提高隧道TBM掘进施工进度、保证衬砌质量和施工安全提供借鉴和参考。     

兰渝铁路西秦岭隧道TBM项目再创两项全国纪录

5月8日,中铁隧道二处兰渝铁路西秦岭隧道出口TBM项目部,创造了隧道连续皮带机出渣距离突破7 000 m和隧道内掘进同步衬砌超3 000 m两项全国纪录。兰渝铁路西秦岭特长隧道全长28.236 km,为全线重点控制性工程。今年二季度以来,TBM项目部围绕TBM掘进同步衬砌这     

磁力摩擦式辅助驱动在TBM连续皮带机中的应用

长大隧道TBM(tunnel boring machine)施工大多采用连续皮带机出渣,当运输距离较大时通常需要在中间增设辅助驱动,以降低胶带最大张力,从而降低胶带强度。为了提高辅助驱动的工程适应性,研发了磁力摩擦式辅助驱动系统,具有驱动力大、无二次转载、胶带无二次冲击损伤、结构简单、故障点少、结构紧凑占用空间小、安装方便和配置灵活等特点。该成果可用于采用钢丝绳芯胶带的TBM连续皮带机、支洞皮带机以及其他需要辅助驱动的胶带输送机,并在山西省中部引黄工程TBM1标段成功应用,具有广阔的推广应用价值。     

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。     

连续皮带机控制系统的设计及应用

为解决外购连续皮带机控制系统的维护和升级的难题,自主研发已是迫在眉睫。以蒙华铁路白城隧道出碴皮带机为背景,对连续皮带机控制系统的总体设计、PLC编程、皮带综合保护和人机界面组态的设计进行阐述,并重点介绍多电机功率平衡和皮带自动张紧等关键技术的设计过程。完成了一套整体的连续皮带机控制系统解决方案,实现了在实际生产中的稳定运行。     

隔声通风窗的设计与应用

叙述了隔声通风窗的设计背景,介绍了隔声通风窗的设计原理、基本型式、隔声效果、通风效果、采光效果、人性化设计及保温节能效果,并对隔声通风窗实例进行了介绍。     

青岛地铁隧道双护盾TBM适应性设计及应用

为应对岩石地质条件下城市地铁隧道施工工况的特殊性,对应用于青岛地铁2号线的双护盾TBM进行适应性设计。盾体采用模块化设计并在前盾安装配合稳定器工作的辅助支撑,管片吊运直接由吊机喂送至拼装机,后配套出碴配置梭式皮带机,采用满足小转向半径掘进的双激光靶导向系统,从而保证隧道施工过程中装机、始发、掘进、出碴、过站、小曲线半径掘进和洞内拆机等工况的顺利实施,取得良好的应用效果。通过对施工过程中掘进参数、衬砌变形和地表沉降等应用效果的分析,验证了双护盾TBM选型的正确性和对青岛地质的适应性。     

圆筒式尾气温差发电系统的设计与试验

为了节约能源提高汽车尾气利用率,应用塞贝克效应,为汽车排气系统设计了一套圆筒式汽车尾气温差发电系统,通过理论计算得到该系统的热电转换效率约为4.59%,用在大货车上一年可以节省超过800 L 燃油。搭建了尾气温差发电试验台,试验结果表明,当发动机正常运行,该圆筒式尾气温差发电系统冷热两端达到一定温差时,产生的电压和电流可供车载电器和蓄电池有效使用,该发电装置设计合理,达到了节能效果,具有较好的应用前景。     

跨海大桥西堠门大桥猫道设计与施工的关键技术

西堠门大桥地处沿海,风环境异常复杂,台风影响频繁,西堠门水道为国际航道,施工不能影响通航。经研究、试验论证,解决了猫道的结构设计和抗风稳定性问题。在猫道施工中,受地理状况、水文条件以及航道通航等条件限制,研究发展了具有自主知识产权的直升机空中牵引先导索施工技术,解决了不封航条件下的猫道施工难题,对今后的大跨径悬索桥具有借鉴意义。