西秦岭隧道对敞开式TBM的技术要求

敞开式TBM适合硬岩掘进,其在软弱围岩中掘进时易出现坍塌、变形、撑靴反力不足等问题,结合兰渝铁路西秦岭特长隧道工程的实际施工条件,探讨软弱围岩地段对TBM选型的技术要求,使其适应所在施工段的地质条件,以实现安全、快速施工的目的.     

煤矿斜井双模式TBM掘进时围岩坍塌原因分析及防治措施

双模式TBM是单护盾TBM与土压平衡EPB盾构机的优化组合,拥有针对不同围岩状态的两种掘进模式,对地质范围的适应性更大。在煤矿斜井深埋复杂地层条件下,由于地质因素、TBM掘进参数控制不当等原因,易导致围岩坍塌。对此提出在TBM掘进前、掘进过程中不同阶段防治坍塌控制方法,即采用超前地质预报、超前加固预处理和掘进参数监测与控制措施,有效防止了TBM围岩坍塌现象。     

基于单护盾的复合式TBM在重庆铜锣山隧道的研究与开发

近年来地铁和轨道交通工程在多山城市开始修建,由于地形地貌的影响,往往同一个隧道区间内既有适合硬岩TBM掘进的围岩条件,也有适合土压平衡盾构机施工的软土地层,但城区隧道又不允许采用钻爆法施工,因而迫切需要研究实施合理、适用的解决方案。结合重庆轨道交通六号线铜锣山隧道地质条件,设计制造了基于单护盾的复合式TBM,具备单护盾和土压平衡两种掘进模式,介绍了不同掘进模式下TBM的出渣方式、刀盘与刀具的结构和布置方式等。可供类似工程设计、施工参考。     

重庆轨道交通硬岩掘进技术(TBM)的应用研究

介绍敞开式TBM在重庆轨道交通6号线1期工程的成功应用,解决了TBM施工进线、施工支护、下穿建筑物掘进、小净距掘进及TBM过站等一系列关键技术,实现了快速、安全、优质、环保的现代化施工理念.     

锦屏TBM掘进效率的影响因素分析及思考

根据锦屏项目部TBM的实际运行情况,从一线施工的角度对TBM施工进行了分析和研究,论述了掘进模式、地质条件、掘进参数、初期支护以及外围施工的制约因素等对TBM掘进效率的影响,并分别提出了对机器设备的改造等相应的应对措施,以供类似工程建设者参考。     

重庆地铁TBM施工的监控量测与环境保护分析

根据重庆市特殊的地质条件,选用隧道掘进机(TBM)进行地铁施工,与钻爆法相比大大提高了施工进度和施工质量。从TBM施工质量监测和施工过程的环境振动、施工噪声等监测数据分析结果的比较,突出了TBM相对于钻爆法施工的优势,并对TBM施工提出了建议。该研究结论对于采用硬岩掘进机械的地铁施工具有指导意义。     

大伙房水库输水隧洞TBM安装洞室稳定性分析

大伙房水库输水隧洞工程长度大、支洞多，断面形式和围岩类别复杂。对TBM施工掘进速度、长距离掘进机可靠性以及对不良地质适应性要求高，TBM洞内安装(拆卸)洞室大、边墙高。为了合理设计和施工，利用平面有限元对TBM安装洞室稳定性进行了计算分析，并对其施工动态进行了三维模拟计算，所得结论可供相关工程参考。     

隧道进口段TBM掘进法施工技术

随着隧道建设发展,TBM掘进法在隧道施工中的应用日益广泛。为了进一步控制掘进方向,在换步作业中,主操作员根据激光导向系统提供的TBM主机位置数据进行调向作业,完成对主机掘进方向的调整,使TBM的掘进方向始终处于控制范围内。同时,结合本工程的地质资料和上一循环掘进情况,选择合理的掘进模式。     

清远水利枢纽4#取水隧洞TBM掘进施工关键技术

提高TBM对不良地质的适应能力,减小不良地质对TBM施工的影响,是保证水利隧洞安全高效施工的关键.结合清远水利枢纽库区取水工程4#隧洞TBM施工时受高强度硬岩、断层破碎带影响,导致TBM刀盘快速磨损、卡机、开挖不均的情况,从Q_(TBM)模型出发,研究了高岩石强度、高石英含量地质条件及断层破碎带TBM掘进关键技术.结果表明,以Q_(TBM)=1为参考值,通过调整TBM掘进参数、施工技术、装备配置同时积极采用超前支护措施,可有效提高TBM的掘进效率.     

长大隧道TBM同步衬砌端头模板的改进

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。在现有隧洞二次衬砌施工过程中,大型液压钢模板台车得到广泛应用,但是端头模板还是采用小片木板拼装而成,端头模板拼装效果的好坏对衬砌施工质量有着很大影响。通过对端头模板改进,采用一种双铰接分片可翻转式组装钢端模,使得衬砌施工中端头模板的拼装模块化、机械化、简便化,拼装效果更加可靠,拼装效率得到更大提高。     

基于协同学的双模盾构TBM-EPB施工复合系统协同性评价模型研究

以深圳地铁13号线双模盾构施工问题分析为基础,引入协同学理论,建立双模盾构施工子系统协同的序参量方程,应用熵权法计算各序参量的权重值,寻找影响双模盾构施工体系效率和效益提高的主导因素,构建双模盾构施工复合系统协同模型,并应用协同度对此模型进行评价。结果表明：双模盾构施工过程中,盾构机子系统、围岩子系统与环境子系统之间未出现不协同的情况,这说明双模盾构施工技术与深圳地区的复合地层具有较强的适应性。但是由于EPB模式段地层较软弱,围岩变形与地表沉降较大,协调度相对于TBM模式段较低。应用协同学理论,建立双模盾构施工复合系统协同评价模型,可得出某一区间段盾构机、围岩与周围环境之间协同水平的综合测度,为施工过程相互作用状况的空间比较和发展趋势提供参考。     

再制造TBM应用及质量控制措施探讨

随着我国隧道建设的发展,作为先进施工设备的隧道掘进机(TBM)近年来在我国得以推广并达到一定规模。纵观TBM施工项目,绝大多数是采用全新设备施工,再制造TBM的应用极少,远远落后于国际平均水平。透过再制造TBM的应用现状、应用前景,认为有必要合理加大再制造TBM在我国应用的推广力度,促进TBM施工市场的科学发展,并且具备可行性。分析我国再制造TBM未能合理应用的原因,认为质量是否可靠是大家关注的重点因素,从设备适应性、再制造方案、过程控制、监造、验收整改等方面探讨再制造TBM质量控制措施,以充分发挥TBM价值、降低其应用成本,同时有助于推动刚刚起步的自有品牌TBM制造业的进步。     

基于现场实测数据的隧道掘进机滚刀磨损预测

为了合理预测隧道掘进机（TBM）施工过程中地质条件、掘进参数及刀圈特性等多种因素对盘形滚刀刀圈磨损的影响,对TBM滚刀破岩机理和刀圈磨损机理进行了研究. 基于现场实测数据,如掘进推力、贯入度、磨损量、滚刀半径、滚刀安装半径、刀圈几何尺寸等,根据摩擦学理论,综合考虑各影响因素的相互作用,提出了刀圈综合磨损系数的概念,并建立了滚刀磨损预测模型,同时可对刀盘上各滚刀的有效掘进距离进行预测;将预测模型应用到兰州市水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工中,同时与其他预测模型对比,验证了综合磨损系数预测模型的有效性. 研究结果表明:刀圈综合磨损系数随滚刀安装半径的增大而减小,随滚刀安装角度的增大而增大;综合磨损系数与其他模型磨损系数变化规律基本一致;基于综合磨损系数预测得到的有效掘进距离与实际掘进距离基本吻合,误差在10%以内,说明基于综合磨损系数建立的TBM滚刀预测模型是可靠的.      

地铁TBM施工出渣方式优化探讨

TBM近年来逐步在我国地铁建设施工领域获得成功应用,弃渣运输均采用了传统的有轨运输+龙门吊提升方式,其施工能力和效率受到了一定的制约。随着皮带机垂直提升技术的不断发展进步,设计能力、安装尺寸、运输能力均有了长足的进步,为采用TBM施工的地铁隧道出渣提供了更加高效的方式。通过对青岛地铁2号线双护盾TBM采用有轨运输+龙门吊与其它弃渣运输方式的分析和对比,认为采用连续皮带机+垂直皮带机出渣,掘进效率较龙门吊出渣可提高75%以上,为TBM在地铁施工中充分发挥其快速施工的性能提供了一种途径。     

大斜坡隧道TBM掘进的设备改造

大坡度隧道TBM施工在我国不甚常见,用于平洞掘进的TBM在大斜坡隧道掘进中各部件需要变更,分别从刀盘、主轴承润滑、喷混支护及台车制动等方面提出了改进设计建议,施工效果良好。对国内即将大量出现的大斜坡度隧道施工有很好的借鉴作用。     

朝东岩隧道爆破掘进中围岩振动测试与分析

通过对朝东岩公路隧道爆破掘进过程中围岩振动的测试和数据分析 ,结果表明在隧道爆破掘进过程中 ,采用分段控制爆破在围岩中产生振动效应并不随同时起爆的装药量成正比增长 ,振动最大的是掏槽爆破 .不同围岩类别的应力波衰减规律有明显的差异 ,且均可用萨道夫斯基经验公式较好地模拟 .同时在围岩内应力波的频率有明显的变化规律 .实际施工爆破方案优越于理论爆破方案     

双组分化学灌浆在引汉济渭岭北TBM施工中的应用

陕西引汉济渭岭北TBM施工段在TBM掘进至K51+570时发生塌方、冒顶事故,导致TBM出现卡机被迫停工。后经多方案的比选决定采用双组分化学灌浆材料充填固结塌腔冒顶区域,介绍了TBM不同位置的注浆孔位的选择和注浆参数的控制。化学灌浆材料在开敞式TBM施工中的成功尝试,为今后TBM的隧道开挖支护开拓了思路。     

城市轨道交通敞开式TBM过站方案及关键技术

城市轨道交通一般每隔1～1.5 km设一座车站,当采用敞开式TBM施工时,根据其机型特点、施工方式及工程筹划,不可避免要遇到较为频繁经过车站的问题。针对国内第1条采用敞开式TBM施工的城市轨道交通工程,根据TBM所经车站的具体情况,结合车站施工条件及TBM过站影响,研究确定了TBM的各种过站方式;制定了合理可行的TBM过站方案和过站应急预案,保证了区间及车站的总工期要求,解决了敞开式TBM应用于城市轨道交通的技术难题。为TBM日后逐渐大规模在城市轨道交通工程中应用提供了技术支持和参考。     

某TBM隧道下穿电缆隧道的三维数值模拟

基于重庆某TBM区间隧道下穿一电缆隧道的工程实例,建立三维弹塑性有限元模型,模拟了TBM隧道掘进与既有电缆隧道之间的相互影响,对掘进过程中引起的电缆隧道变形及内力变化规律进行了分析与探讨,得出本项目安全评估结论,并提出优化设计的建议,可为以后类似工程的设计与施工提供参考。     

ANSYS在TBM步进支撑台座设计中的应用

采用TBM全断面隧道掘进机施工,步进支撑台座的可靠性和经济性是保证工程顺利进行的前提。结合罗宾斯TBM步进方案,选用合理可靠的步进支撑台座,应用ANSYS软件建立有限元模型,以求在保证TBM安全通过的前提下,确定出混凝土标号、浇注量及是否需要配筋等内容来解决施工经济性与便捷性问题。