豆砾石回填灌浆工艺在复合式TBM施工中的应用

在以往的城市地铁或者轻轨工程中,多采用盾构法施工,管片背后充填采用同步注浆工艺。虽然同步注浆工艺已经使用多年,但其缺陷明显,返浆卡盾、管片上浮、注浆初期管片承载力不足下沉、管片错缝等问题一直存在,由此造成管片接缝渗漏水现象较为严重。为此,结合重庆轨道交通二号线铜锣山隧道施工实践,采用了基于单护盾的复合式TBM施工设备,并采用豆砾石回填灌浆工艺,即先进行管片背后充填,然后依次灌浆,最终取得了成功。该工艺的探索成功,为我国多山城市的轨道交通施工提供了一种新的思路和选择。     

TBM盘形滚刀磨损与滚刀滑动距离关系研究

盘形滚刀磨损是制约TBM掘进效率和施工成本的重要因素。为研究滚刀滑动对滚刀磨损的影响,提出了"一次侵入位移"的概念,应用质点的运动合成原理推导出了考虑滚刀刀刃宽度影响的一次侵入位移及滚刀滑动距离的计算公式,研究一次侵入位移的影响因素以及滚刀磨损与滑动距离的关系,基于上述研究分析秦岭隧道TB880E型TBM滚刀滑动磨损系数分布规律。研究表明:1)滚刀破岩过程中,刀刃相对开挖面岩石除滚动外,还产生相对滑动;2)中心区域滚刀侧向位移分量最大,滚刀磨损以剪切破岩和滑动磨损为主,中心区域以外滚刀沿掘进方向位移分量最大,滚刀磨损以碾压破岩和滚动磨损为主;3)应进一步综合考虑滚刀破岩量、滑动距离以及二次磨损等因素对滚刀磨损的影响。     

双护盾TBM前盾下部液压支撑装置的设计研究与探讨

双护盾TBM主机长度较长,使得其在掘进和换步过程中姿态不易控制,如遇到突发地质破碎带时卡机风险增加,成为施工中的不利因素之一。本文提出一种液压稳定支撑装置,安装于前盾下部左右两侧。该装置具有2种不同的工作模式:高压支撑模式和低压撑紧模式。液压支撑装置在高压支撑模式下工作时能将前盾和刀盘整体抬升,从而丰富主机扩挖方式、提高边滚刀更换的效率和安全性;在低压撑紧模式下工作时能增加前盾与开挖洞壁的接触点,从而减轻掘进时主机的振动、提高换步过程中主机的稳定性。     

引汉济渭岭南TBM工程二长花岗岩地层滚刀磨损研究

针对秦岭二长花岗岩条件下TBM滚刀消耗严重的问题,依托引汉济渭岭南TBM工程,通过对现场岩样和刀圈材料开展室内试验,明确岩石的磨蚀性能和刀圈的耐磨性能指标,发现岩石的磨蚀性由其抗压强度与矿物成分共同决定,刀圈的耐磨性主要取决于材料的成分及组织。通过对前2 000 m试掘进段刀具使用情况和磨损数据的分析,掌握各个刀位的磨损规律:1)正滚刀的累计磨损量随滚刀安装半径的增加近似呈线性增长;边滚刀中处于过渡区域的滚刀累计磨损量最大,两侧逐渐减小。2)与滚动距离磨损速率相比,破岩体积磨损速率更能准确衡量滚刀磨损的快慢程度。3)重复磨损对边滚刀磨损影响较大,而通过在边缘区域增加滚刀数量来提高耐磨性的方法可以起到一定作用,但不能从根本上解决问题。     

基于“4M1E”影响因素的敞开式TBM快速掘进保障措施

TBM施工是一个复杂的系统工程,涉及的专业多、领域广,需要各个制约因素的高效集成,充分确保TBM设备利用率,加快施工进度,是体现TBM优势的关键。将影响TBM施工的各项因素归结为"人、机、料、法、环"5个方面进行研究。结果表明,通过培养高素质的人员管理队伍、保障完好的设备状态加之对材料供应、施工方法、环境控制等方面的科学管理,能够发挥人员的主观能动性、降低施工风险、体现设备的先进性,使快速掘进得以实现。     

单护盾TBM快速掘进条件分析

单护盾TBM在国外很多工程中得到了成功的应用,而在国内的应用则极少。根据引洮供水一期工程总干渠7#隧洞首台单护盾TBM施工的实际情况,重点从工程地质条件、设备配置、辅助工作、施工组织管理等方面进行分析研究,提出为满足单护盾TBM快速掘进所需注意的问题,总结单护盾TBM快速掘进所需条件。     

TBM施工中遇到问题的分析及对策

TBM结构庞大且复杂,作业环境恶劣,施工中难免会遇到各种问题。分析了主轴承润滑系统污染可能的途径、导致的后果及可采取的维护保养措施;介绍了刀圈偏磨、刀圈卷刃、挡圈断裂或脱落等刀具异常损坏的原因及对策;提出风机底座振动、风管破裂及漏风等隧道通风问题的解决方法;制定了加强线路以及车辆运行管理的运输方案。以上措施的应用促进了TBM施工综合速度的提高。     

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.     

TBM主轴承声发射故障诊断研究

以隧道施工TBM为研究对象,设计了主轴承声发射检测试验,进行了声发射信号采集,并取得较理想的分析信号。根据信号的时域图像特征及相关技术人员的数据支持,初步对TBM主轴承的工作状态做了判断,并采用了时变峭度法对实测信号进行分析,获取了强背景噪声下明显的故障特征,达到了抑制噪声、突出特征成分的目的。试验分析结果证明了该方法用于声发射故障信号特征提取的有效性,同时对TBM的状态监测提供了新思路。     

F6断层隧道处治施工方案优化研究

F6(博-阿断裂)断层破碎带为复合区域深大断裂带,岩体破碎、侧壁稳定性较差,隧道施工时易发生突涌水灾害,进而导致塌方事故,需对F6断层处治进行研究。文中以天山胜利隧道敞开式TBM穿越F6断层破碎带施工为实例,提出F6断层的7种处治方案,结合项目施工条件选择高质量、更安全、低成本的最优方案。结果表明,采用地表深孔定向注浆固结结合管棚超前注浆固结的施工方案为最优。