浅谈如何提高TB880E掘进施工效率

结合吐库二线铁路中天山隧道TBM施工实践,对于影响TB880E型隧道掘进机掘进效率的因素进行了分析,同时提出了应对措施,以期在确保工程质量与施工安全的前提下,提高掘进效率,可供相关工程借鉴。     

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。     

我国隧道及地下工程发展现状与展望

分析我国隧道及地下工程的现状,包括铁路隧道、公路隧道、地铁隧道、水工隧洞、市政隧道和地下能源洞库等。总结近年来我国隧道及地下工程在各个方面的技术发展与创新,包括:勘测与地质预报、设计方面、施工方面、防灾救灾与通风照明、风险控制与运营管理、防水排水新材料与新工艺应用等方面。重点对施工技术方面的技术发展与创新进行了较为详细的阐述,包括:浅埋暗挖技术,盾构、TBM装备与施工技术,单护盾TBM,敞开式TBM,矩形顶管技术,盾构始发、到达零覆土技术,岩溶隧道处理技术,高地应力隧道变形控制及岩爆处理技术,钻爆法机械化作业线,瓦斯隧道问题,沉管隧道技术等。最后,对我国隧道及地下工程的发展进行展望,认为:特长隧道将成为我国隧道建设的"新常态",地铁工程将持续发展,城市铁路将逐步地下化,城市地下公路会悄然兴起,城市排蓄水工程深层隧道方案值得推广,地下空间开发利用与地下管廊工程将由原来的"单点建设、单一功能、单独运转"转化为"统一规划、多功能集成、规模化建设"的新模式,地下能源洞库将成为必然,南水北调西线工程值得期待,三大海峡通道的建设势在必行,互联互通的国际通道建设其隧道工程将会很多,也会遇到诸多挑战。总之,我国隧道及地下工程事业将会有更大的进步和更为广阔的发展空间。     

中国隧道掘进机技术进展与展望

自上世纪50年代以来,中国企业开始研究隧道掘进机技术,经历了自主探索、技术引进和自主创新的历程。如今,中国已经具备了设计、制造多种类型隧道掘进机的技术创新能力。中国企业成功研制出了混合模式掘进机、异形断面掘进机、联络通道掘进机、竖井掘进机、斜井掘进机等多种新设备。中国的隧道掘进机技术水平总体上达到国际先进水平,并在新型破岩技术研究和新机型研发方面引领了行业的发展。未来,隧道掘进机技术的发展可以从“三个层次、一个提升”的角度进行探讨,包括在现有掘进机技术框架下,通过完善设备功能和提升性能来提高技术水平;突破破岩技术,并创新地下支护结构,推动新型隧道掘进机的发展;随着隧道理念的变化,推动隧道掘进技术的进步。同时,隧道智能化建设也需要得到提升,以提高施工效率和安全性。     

盾构/TBM隧道DOSO系统超前地质预报应用

自1825年世界第1台盾构机诞生以来,盾构/TBM作为一种安全、高效的工程机械装备,提高了隧道建造技术水平,隧道及地下工程建设取得长足发展。盾构/TBM隧道施工中面临复杂地质环境,由于存在的异常地质体极易导致掌子面突水突泥、开挖面失稳,使盾构/TBM发生“栽头”“陷落”。为避免因地表沉降过大或坍塌引发的盾构/TBM隧道施工风险,应采取科学有效的方法对盾构前方进行超前地质预报。在贵阳地铁3号线四方河—皂角井区间盾构/TBM隧道施工中采用双震源重叠地质预报观测系统（DOSO系统）进行超前地质预报,在左、右线共开展9次超前地质预报试验研究,结合盾构/TBM总掘进推力、掘进速度、掘进扭矩,以及渣土采样、开仓检查等手段对预报结果进行验证。验证结果表明,DOSO系统能提高隧道超前地质预报效率与结果的准确性,可为盾构/TBM掘进及类似工程超前地质预报提供参考。     

大伙房输水工程特长隧洞TBM选型及施工关键技术研究

大伙房输水工程隧洞长85.32 km,开挖洞径8.03 m,属于深埋特长隧洞.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,开挖中面临的主要工程地质问题有围岩稳定性、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.文章通过对大量文献资料和工程实例的研究,概述了TBM近一个世纪的发展及其在隧道建设中的应用现状和主要问题.通过对大伙房特长隧洞所穿越区域的地质条件以及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,以及对特长隧洞TBM选型进行分析,决定选用锚喷支护+模筑混凝土复合衬砌结构支护系统代替管片衬砌结构,采用连续皮带机高速度出碴、TBM掘进独头长距离施工通风以及TBM洞内组装和检修等技术,对大伙房输水工程特长隧洞高速度、高标准、高质量的建成发挥了重要的保证作用,也可为今后类似工程提供参考和借鉴.     

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。     

TBM主轴承密封滑道设计及安装工艺

针对TBM主轴承密封滑道加工工艺复杂及滑道易磨损致使主轴承非正常失效的问题,提出利用热装司太立（Stellite）耐磨薄板代替碳钢淬火设计密封滑道的方法,并依据司太立耐磨薄板的特点,提出合理的焊接、安装工艺,成功地将密封滑道安装在支撑环件上。在制造过程中,热装耐磨密封滑道工艺简单,节省了密封滑道热处理所需的费用及时间。在工程应用中,耐磨滑道表面始终没有出现裂纹,且磨损量小,提高了密封滑道的耐磨性及TBM主轴承密封系统的可靠性。     

布置参数对TBM边缘滚刀受力的影响

边缘滚刀安装在全断面隧道掘进机(TBM)刀盘的最外缘,在破岩时边缘滚刀的受力情况十分复杂,工作条件恶劣,容易损坏。为研究布置参数对边缘滚刀的影响,采用有限元分析软件ABAQUS建立边缘滚刀破岩的非线性动力学模型,分析边缘滚刀的受力情况。结果表明： 边缘滚刀在破岩时所受的作用力会剧烈振荡变化; 安装倾角和刀盘过渡圆弧半径对边缘滚刀受力的影响显著; 边缘滚刀受力随着安装倾角和刀盘过渡圆弧半径的增加而呈现近似线性的增长。     

TBM及其施工技术在中国的发展与趋势

自1964年开始,中国TBM设备研制与施工应用已有50余年,回顾总结TBM设备及施工技术的发展历程和趋势,对于认识把握TBM行业现状和未来发展方向有着重要意义。文章首先列举了国际TBM发展的重大事件; 之后分4个阶段梳理国内TBM发展历史,结合具体工程实例描述当时国内TBM研发、引入、施工和制造的历史事实,总结半个世纪来国内TBM行业从无到有所取得的巨大成就; 最后综合分析TBM市场需求、研制环境、施工水平和未来方向,并针对以上不足之处,预测了TBM未来发展趋势,提出一些改进建议。