浅谈TBM绿色管理与绿色维修保养技术

绿色设备管理与维修保养是国民经济可持续发展的需要。随着我国大规模的基础设施建设,铁路、公路、水利、水电工程、西气东输、城市地铁、市政供水供电和排污等重大工程越来越多,需要修建大量的长大隧道。国际上全断面掘进机(TBM)已经普遍应用于隧道施工,我国目前也在大力推广TBM在长大隧道施工中的应用。实施TBM绿色管理与绿色维修保养技术,实现节能、节材、节约资源,减轻对环境的污染和工作人员的影响,提高资源利用率,符合国家绿色维修、有效利用资源、可持续发展战略。     

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。     

青藏高原地区铁路隧道绿色施工水平综合评价

针对我国在铁路隧道绿色施工的评价方法缺少,且隧道施工对环境破坏严重的现状,通过深入了解青藏高原地区独特的自然环境和隧道施工的特征,从土壤环境污染防治、固体废弃物污染防治、大气环境污染防治、自然资源破坏防治、资源合理利用、施工人员健康保护6个方面建立综合评价指标体系.将向量夹角余弦法与二维云理论结合,构建基于向量夹角余弦...     

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.     

全预制轨下结构拼装绿色施工技术研究

隧道内部轨下结构施工大多根据实际情况采用全部现浇的形式或采用结构构件预制与现浇相结合的结构体系,而在国内轨下结构全预制拼装的施工方法尚属空白。依托京张铁路清华园隧道工程,研究出一种全新的盾构隧道轨下结构采用全预制拼装的节能环保绿色施工技术,本文详细阐述预制件的整个拼装过程,并与部分预制的实例效果进行对比。实践证明,轨下结构全预制技术机械化作业程度更高,资源消耗更少,同时还具有减少扬尘、降低噪声、减少固体废弃物产生等环保效果。     

不利物质条件下的TBM施工索赔研究

TBM施工长大隧道经常遇到围岩特性变化、不良地质、地质灾害等不利物质条件，致使TBM施工降效、卡机、异常停机甚至“埋机”“淹机”等严重后果，给施工单位造成不同程度的工期和费用损失，不利物质条件下的TBM施工索赔不可避免。国内专家对不利物质条件下TBM卡机脱困和超前处理等研究比较深入，缺乏从合同管理角度解决TBM施工索赔的计算方法。根据施工经验分析了长大隧道TBM施工常见的不利物质条件及其对TBM施工产生的影响，基于国内某引水隧洞项目连续蚀变岩带施工案例，从合同管理角度提出不利物质条件下的TBM施工索赔方法。     

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。     

状态监测在TBM施工中的应用

对状态监测在TBM（隧道全断面岩石掘进机）施工中的应用情况进行了分析,并对其在秦岭隧道及桃花铺一号隧道的开挖实际中的情况进行了总结。通过状态监测可实时掌握设备状况,判定各关键部位的状态及其发展趋势,进而确定维修保养方案,做到预防性维修。     

开敞式TBM在管涔山隧道施工的适应性研究

研究目的:根据朔准铁路穿越管涔山脉的关键控制性工程—管涔山隧道,受地形条件控制,不宜采用斜井,从而需对该隧道采用开敞式TBM施工的适应性进行研究。研究方法:结合隧道的地质、长度、断面、场地、运输组织等条件,研究TBM的适应性、施工方案、施工工期及施工风险。研究结果:管涔山隧道具备实施开敞式TBM条件。研究结论:(1)开敞式TBM能够适应管涔山隧道施工。(2)管涔山隧道可以采用TBM洞外组装、软岩地段矿山法施工、步行进洞后掘进施工方案或TBM洞内组装、直接掘进、软岩地段矿山法施工方案。(3)采用开敞式TBM施工最短工期为42.5月。(4)虽然可以采用开敞式TBM施工,但仍然存在一定的风险。     

客运专线铁路特长隧道TBM施工方案研究

通过调研国内外大直径TBM在隧道施工中的应用情况,根据我国客运专线铁路特长隧道的设计特点,针对向(塘)莆(田)线高盖山特长隧道的初步设计,提出该隧道采用TBM施工时的初设优化方案建议,研究与TBM施工相适应的施工组织设计,总结几点结论性意见供设计和施工时参考。     

西宁至成都铁路甘青隧道TBM施工方案研究

根据甘青隧道"海拔高、地质条件复杂、生态环境脆弱、辅助坑道设置条件差"等特点,分析钻爆法施工存在的技术问题,并开展TBM施工可行性研究。基于地勘资料,逐段分析TBM施工的风险及对策,得出隧道进口段较适宜TBM施工,但大直径TBM施工风险较高,推荐采用小直径TBM快速施工平行导坑方案;针对断层破碎带、节理密集带等特殊地层,提出设置辅助坑道来提前施工,然后TBM步进通过的方案。并从施工难度及风险、施工通风、施工排水、辅助坑道条件、运营维护及防灾救援、施工工期、工程投资等方面综合分析论证,推荐采用"钻爆法单洞双线隧道+贯通平行导坑(进口敞开式小直径TBM)"方案。     

基于无线局域网的特长隧道施工洞内通讯

隧道施工洞内通讯方式,随着隧道长度的不断增大、通讯技术水平的不断提高而进步。当洞内前后作业面较多、前后分布范围较广、通讯距离长且存在大量钢结构时,就会给通讯工作提出更高的要求,比如采用TBM施工的特长隧道,同时施工二次模筑混凝土衬砌的工况条件,此时如果采用电缆通讯则会产生较大的信号衰减而增设很多信号放大器;如果采用光纤通讯则会投入较多的中继站以及产生较高的维护成本,而基于无线局域网的洞内通讯技术则更为合适,组网简单、安装和维护方便、故障率低,通话质量高。     

小直径TBM施工有轨运输技术

小直径隧道掘进机(TBM)施工中,其出渣方式及运输设备的选型配套直接制约着工程进度。结合那邦水电站引水隧道TBM施工实例,对小直径TBM施工有轨运输的轨道系统设计、运输车辆选型、设备配置组合情况进行了详细阐述。     

TBM中心刀改进方案及工程应用

盘形滚刀作为TBM的专用破岩工具,它的使用及维修技术,直接影响隧道掘进速度和施工成本。介绍了盘形滚刀中心刀（Timken公司制）存在的缺陷,改进方案及实施改进的过程。     

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。     

隧道工程耐久性施工的关键技术

研究目的:目前隧道施工对于混凝土结构主要考虑结构的承载能力,而较少考虑环境作用引起的材料性能恶化对混凝土耐久性带来的影响。混凝土的耐久性不足,不仅会增加使用过程中的修理费用,影响工程的正常使用,而且会过早地结束结构的使用年限,造成严重的资源浪费。因此,以后的隧道施工应对混凝土的耐久性引起高度重视。研究结果:合理的混凝土配合比,优质的原材料,可靠的施工过程质量控制(拌和、运输、浇筑、振捣等方面),以及混凝土的合理养护是确保混凝土结构耐久性的主要因素,也是隧道工程耐久性施工的关键技术。     

绿色城市轨道交通概念定位及其特征表现

对国内外绿色轨道交通工程的建设及运营现状进行调研,提出绿色轨道交通工程的概念,对其特征表现进行较为系统的梳理。从规划设计、施工、运营维护及管理等方面对城市轨道交通的绿色技术进行详细剖析,从技术集成、科技创新、装备研发及评价体系构建等方面对绿色轨道交通的发展方向进行阐述,以期为绿色轨道交通工程的建设和运营维护提供借鉴和参考。     

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。