TBM同步衬砌施工效率保证措施

全断面硬岩掘进机在长大隧道施工中具有明显的优势,并且TBM法已经成为长大隧道施工的首选方法。近年来TBM在我国的应用呈直线上升趋势,推广力度不断加大,与开敞式TBM掘进配套的现浇混凝土边顶拱同步衬砌施工技术也不断得到应用,原本独立的两个工序同步施工,必然存在着诸多干扰和影响,如何提高开敞式TBM掘进与现浇混凝土边顶拱同步衬砌施工的综合效率,摆在了广大TBM从业人员的面前。结合多项长大隧道工程的施工实践,总结了TBM掘进与二次衬砌施工之间的关系,在保证施工安全和质量的前提下,首先要保证TBM以较快速度稳产掘进,在此基础上,从总体规划、台车设计、物料运输、通风等方面采取科学合理的措施,促进综合施工进度的提高,促进TBM同步衬砌施工技术的发展与应用,促进长大隧道施工技术水平的不断提升。     

中天山隧道敞开式TBM施工技术

长大隧道采用TBM(tunnel boring machine)掘进施工是未来长大隧道施工的首选方案.实现TBM掘进与衬砌同步施工能有效利用时间、缩短工期.针对中天山隧道特点,提出中天山隧道敞开式TBM施工关键技术,为未来TBM在长大隧道施工积累了宝贵的施工经验.     

连续皮带机出渣工况下TBM掘进与二次衬砌同步施工技术

以往TBM掘进施工过程中不论采用有轨运输方式出渣还是连续皮带机出渣,都是TBM掘进完成后施作二次模筑衬砌,工期较长,并且与新奥法施工原理不相符,不利于施工安全,不满足施工周期不断缩短的要求。为此,结合西秦岭隧道施工实践,研究了连续皮带机出渣工况下,开敞式TBM掘进与二次模筑混凝土衬砌同步施工技术,并得以成功应用。     

长大隧道敞开式掘进机施工中的同步衬砌研究

TBM施工长大隧道时,通常情况下都是掘进贯通之后,再施作二次模筑混凝土作为永久支护,而这样往往制约总工期。结合新疆吐库二线中天山隧道施工实践,从同步衬砌台车的设计选型、施工组织、工序协调等方面入手,通过台车设计方案与施工组织的优化,实现了掘进,附属洞室、二次衬砌同步施工,可供同类施工参考。     

TBM同步衬砌施工中连续皮带吊点的施工技术研究

以引汉济渭工程岭北TBM施工段同步衬砌施工时连续皮带吊点的施工技术为研究背景,通过对TBM同步衬砌台车的改造,解决了TBM皮带出渣系统吊点的施工难题,为衬砌施工预埋件的施工技术积累了经验,同时提高了现场工人的可操作性,加快了衬砌施工效率。实践证明:同步衬砌台车的改造在经济性、工效性以及安全性等方面都是成功的,在今后类似工程的TBM皮带吊点施工及同步衬砌台车的设计方面都具有借鉴意义。     

铁路隧道工程TBM施工定额编制研究

针对目前铁路工程TBM施工尚无相关定额进行技术经济指导的现状,探讨铁路隧道TBM施工定额编制的方法,按照合理确定施工组织设计参数,科学采集资源消耗数据,科学分摊不同类型围岩的掘进资源消耗,准确测定TBM机械台班费用消耗的思路,形成TBM施工各类项目定额。结合兰渝铁路西秦岭隧道TBM施工组织,进行基础数据采集整理,分析项目TBM台时费用;据TBM掘进人工、材料、机械资源消耗,形成掘进各类围岩的施工定额;据TBM安装、拆除施工组织资源消耗,形成TBM安装、拆除定额;对TBM施工支护、同步衬砌等项目按现有铁路隧道预算定额调整工、料、机消耗分析其相关施工定额。研究结果可为指导项目开展成本管理,为企业同类项目技术经济分析提供参考,也为铁路行业TBM预算定额编制、TBM项目投资控制提供借鉴。     

单线铁路大直径盾构隧道内衬同步施工技术

针对大直径盾构隧道掘衬同步施工技术所涉及的新型衬砌台车结构设计难度大、性能要求高以及区域施工组织、水平运输和安全管理要求高等问题，通过：（1）创新发明仰拱超长衬砌台车及配套浮放道岔，解决了盾构隧道二衬仰拱施工和水平运输相互干扰的难题；（2）通过借鉴敞开式TBM法隧道掘衬同步施工工法，创新提出了盾构隧道掘进与二衬结构同步施工工艺和工法。盾构隧道掘衬同步施工节约工期、成本，可为同类复合衬砌隧道修建提供参考。     

秦岭隧道建造关键技术

秦岭隧道全长18 46km,是目前中国最长的山岭铁路隧道,有4km埋深超过1000m,80%处于极硬岩石地段。施工中,首次引进敞开式全断面挖掘机(TBM)。对适合隧道地质条件和TBM施工的施工方法、工艺参数、围岩分级标准、支护参数、圆形衬砌结构及仰拱预制块设计进行研究,TBM掘进最高速度达531m·月-1。解决平导洞钻爆法施工独头通风9000m的问题,创造钻爆法硬岩快速掘进456m·月-1的国内最高记录。采用弹性整体轨道技术,减少运营环境下隧道维修作业。隧道内一次铺设无缝线路,缩短了施工周期。     

我国长大隧道施工发展趋势探讨

随着我国铁路、公路、水利等基础设施建设的加快，长大隧道（洞）的数量越来越多。对长大隧道施工的发展趋势进行了展望，提出需从八个方面予以重视和研究，包括提高机械化水平、减少辅助坑道改变长隧短打、推广TBM法、二次衬砌跟进及TBM掘进与二衬同步施工技术研究、恶劣地质条件下安全快速施工技术、超前地质预报及围岩监测、重视环境保护与水土保持、重视信息化管理的应用，以此来推动我国长大隧道施工技术的更大进步。     

铁路客运专线特长隧道的TBM导洞扩挖方案构想

根据国内外小直径TBM在15 km左右特长隧道中快速施工的业绩,提出长度15~20 km的铁路客运专线特长隧道,采用TBM快速掘进导洞后,再用钻爆法扩挖及模筑衬砌的方法建成,可充分利用小直径TBM技术成熟、价廉和我国隧道钻爆法施工优势,快速地修建特长隧道。重点介绍两并行且长度为20 km的客运专线隧道导洞扩挖法施组总体思路:“采用直径3.5 m和4.2 m的TBM各1台,从两并行隧道的低端洞口的底部中央始出,向隧道高端方向以月均1 000 m速度快速掘进导洞,在两隧道的地面不设斜井、竖井等辅助坑道,通过两并行导洞间设置横通道,形成互为平导依托,组成巷道式通风换气系统和互通式轨道运输系统,可通过多设横通道以增加工作面,实现长隧短打、快做,总工期48个月”。     

双护盾TBM选型及技术配置

TBM是高度机械化和自动化的大型隧洞开挖衬砌成套装备,主要由主机及后配套系统构成,双护盾TBM的最大特点是能够实现开挖掘进与衬砌管片拼装同时平行交叉作业。重点对双护盾TBM掘进机选型原则、技术配置及功能、后续设备和辅助设备,以及后配套台车等阐述,可供工程实际借鉴。     

高海拔超长铁路隧道TBM施工断面优化的探讨

TBM(Tunnel Boring Machine)施工的高海拔超长隧道面临开挖断面较大和TBM直径统一的问题,考虑采用刚性接触网、减小疏散通道宽度、缩小净空有效面积等措施对TBM施工隧道内轮廓和断面进行优化。通过建立TBM施工隧道衬砌和底部结构模型、高海拔隧道内接触网模型,对TBM施工隧道断面进行对比分析及优化。研究结果表明:160 km/h等级TBM施工隧道断面尺寸受控于接触网安装要求,采用刚性接触网时隧道开挖断面面积比采用柔性接触网时减小9.88 m^2;200 km/h等级TBM施工隧道断面尺寸受控于空气动力学要求,净空有效面积采用48.00 m^2时隧道开挖断面面积比设计规范要求减小4.64 m^2;TBM+刚性接触网可显著降低隧道工程造价、减少隧道弃渣量,有利于TBM同步衬砌技术实施,提高隧道防灾能力。     

TB880E掘进机在各类围岩中掘进参数的选择

掘进参数的选择在TBM施工中极为重要,参数选择得当,对提高TBM的掘进效率,提高TBM的掘进速度起着重要的作用.结合秦岭隧道的施工实际,介绍了不同地质情况下TBM掘进机的选用参数.     

浅谈锦屏电站引水隧洞TBM施工测量方法

锦屏二级电站1号引水隧洞采用TBM施工,配置有PPS激光导向系统,可实时监测TBM确切位置和掘进方向,为操作手提供TBM掘进方向与隧洞设计轴线之间的位置关系。根据PPS系统的定位原理,掌握PPs在TBM在掘进过程中产生偏差的原因,采取相应措施实施纠偏,可保证TBM掘进后隧洞实际轴线在设计允许的偏差范围之内,实现精确贯通。     

特长隧洞TBM施工与锚喷支护应用研究

研究目的:通过对特长隧洞衬砌结构的选择、支护参数设计、不良地质段支护技术等方面的研究,为特长隧洞的优化设计和TBM的结构安全和快速施工提供技术支持,工程经验可供今后类似工程参考。研究结论:大伙房输水工程特长隧洞根据围岩条件选择了开敞式TBM+锚喷支护复合衬砌施工方案,并且获得成功。实现的采用锚喷支护+二次衬砌复合衬砌替代管片衬砌既符合现代支护系统的NATM设计理念,解决了TBM施工的止水与排水难题,又节约了大量土地和大量资金。     

大直径单洞双线复合内衬地铁盾构隧道内部结构同步快速施工技术研究

武汉地铁8号线越江隧道采用直径为12. 51 m的泥水盾构机施工,为目前国内最大的单管双线复合内衬结构地铁盾构隧道,由于复合内衬以及单洞双线分隔的存在,相对盾构掘进施工车辆通行及盾构掘进的管道布设和内部结构施工产生相互干扰,如何高效地进行掘进施工的同时同步实施洞内的复合二衬结构,对整个工序安排来讲至关重要,项目实施通过先衬砌后分隔施工的方法,成功地解决了盾构掘进与复合衬砌的同步施工交叉干扰的难题,对大直径盾构复合内衬单洞双线或单管双层等结构施工具有参考意义。     

大伙房输水工程特长隧洞TBM选型及支护系统优化研究

研究目的:大伙房输水工程特长隧洞主洞长85.32 km,开挖洞径8.03 m,属于深埋特长隧洞。由于隧洞施工采用以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,通过对TBM合理选型和支护系统优化,来解决隧洞开挖过程中面临的围岩稳定性、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。研究结论:通过对大量文献资料和工程实例的研究,对大伙房特长隧洞所穿越区域的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,特长隧洞决定选用敞开式TBM,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。对大伙房输水工程特长隧洞的建成发挥了重要的保证作用,也为今后类似工程提供参考和借鉴。     

中天山隧道TBM掘进效率影响因素分析

结合中天山隧道TBM施工的生产实际,对TBM施工进行了分析和研究,论述了工程地质条件、掘进模式与掘进参数、初期支护对于TBM掘进效率的影响,并分别提出了应对措施,可供相关工程参考。     

双护盾TBM在城市轨道交通中应用的关键技术

为解决双护盾TBM在城市轨道交通中应用出现的频繁过站、小曲线半径施工、下穿风险点等问题,结合青岛地铁2号线的设计和施工情况,对双护盾TBM的适应性、支护形式、不同支护间的接口设计、过站技术方案、管片壁后注浆、下穿建筑和不良地质段等方面进行研究。提出管片衬砌/(锚喷+模筑衬砌)组合衬砌方式,解决了不同支护间的接口设计问题。根据车站工法提出TBM整机曲线过站的技术方案,解决了TBM过站多次拆解、组装、调试以及对车站影响的技术难题。同时研究并解决了TBM小曲线半径施工、管片壁后回填灌浆、下穿建(构)物和不良地质等一系列关键技术。双护盾TBM在青岛地铁的成功应用实现了"高效、安全、环保、经济"的工程建设理念。     

不同坡度下TBM隧道施工对围岩及地表影响分析

TBM 在迎坡向上掘进时,随着坡度的增大,掘进机与接触岩土体间摩擦力增大,且掘进力的竖向分力增大,会对 TBM 隧道周围围岩体的应力、变形以及地表沉降产生一定的影响,因此研究大纵坡 TBM 施工时坡度对围岩及地表的影响具有重要意义。以重庆市轨道交通 9 号线刘家台—鲤鱼池区间双线隧道施工为例,基于力学平衡公式以及有限元模拟,将纵坡坡度设定为参数变量,分析 TBM 迎坡掘进不同坡度时对隧道周边地层稳定性的影响;探究 TBM 在不同坡度隧道开挖时引起的围岩应力变化规律,以及围岩竖向、横向变形和地表沉降规律,进而得到控制 TBM 迎坡掘进的安全措施。该研究成果可为大纵坡 TBM 施工安全提供可靠依据。