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。     

兴旺峁隧道富水全-强风化砂岩区段施工关键技术

结合兴旺峁隧道富水全—强风化砂岩区段的施工实际,对开挖、控制爆破、裂隙水注浆封堵以及涌泥治理等施工关键技术进行阐述。采用的三台阶六步法施工技术确保了隧道施工安全,对富水风化砂岩区段采用短进尺、多循环的开挖方法,减少了一次爆破装药量,且对围岩周边采取的控制措施达到了保护围岩的效果;在风化砂岩裂隙水发育区段施工中采取的“抢堵+围堵”的办法,有效地隔断了地下水的渗流路径,确保了结构安全;对涌泥段采用的各种措施确保了工程正常进展。     

南水北调西线超长隧洞TBM施工通风方案研究

为了满足在高原环境下,超长隧洞TBM施工通风的需风量以及工作面的散热要求,需要对隧洞的施工通风方式及设备配套进行全面研究。根据各种参数,确定隧洞的通风方式,并对其需风量进行了详细计算,然后利用数值模拟对风机和风管的匹配进行研究,得出适合本隧洞通风需求的风机和风管匹配方案,并对隧洞内的风速分布和热环境规律进行数值模拟研究,科学、直观的评价隧洞施工环境。     

复杂条件下偏压隧道出洞施工技术

为了确保复杂条件下山岭隧道的安全出洞,以沪蓉西高速公路夹活岩隧道为例,介绍在施工条件困难、洞口偏压的情况下,利用隧道外侧修筑挡墙缓解偏压,内部小导坑出洞创造工作面,然后再反向洞内扩挖小导坑至标准断面进洞,保证了隧道的质量,安全、环保出洞。     

浅埋隧道下穿城镇减震控制爆破施工技术

隧道浅埋段下穿城镇如何在不影响地表居民生活、地表建筑物安全的前提下快速、高效施工,控制爆破震动是施工关键。现结合某浅埋隧道下穿城镇段减震控制爆破的成功应用及所取得的施工经验,详细论述采取小导洞爆破超前+扩挖层预留光爆层分区爆破的施工方法及组织,并通过爆破震动监测对施工中的控制爆破方案及减震爆破效果进行总结,以期对类似工程的施工提供借鉴。     

中天山隧道TBM长距离施工通风方案研究

南疆吐库二线中天山隧道全长22.449 km,进口端采用TBM施工,计划施工长度13.8 km,长距离施工通风是影响施工进度和经济效益的重要因素。针对中天山隧道的施工方法、掘进长度、施工组织等实际情况,进行长距离施工通风方案研究,通过对比长距离独头通风方案和巷道式联合通风方案,确定巷道式联合通风方案为最优方案,并给出巷道式联合通风阶段的划分以及风机数量。通过现场测试通风方案实施情况,进一步调整通风方案,不断适应现场实际施工情况,为中天山隧道的安全顺利贯通提供了通风保障。     

TBM掘进综合试验台的研制

刀盘刀具破岩技术是全断面隧道掘进机技术的核心,但是目前国内研究基础还比较薄弱。为了掌握滚刀破岩技术,需要在实验室内准确模拟滚刀破岩过程的试验台架。介绍TBM掘进综合试验台的主要结构、工作原理、主要技术指标、液压系统和信号检测系统等。试验台的建成将为我国TBM刀盘破岩技术及滚刀制造技术提供关键的试验设备。     

新蜀河隧道施工大变形控制技术

为了解决隧道开挖后初期支护侵限引起多次拆换的施工难题,在总结已有软弱围岩开挖技术、支护原理、新奥法隧道支护理论和软弱隧道支护技术的基础上,结合新蜀河隧道监控量测资料,对隧道的施工方法、施工工艺、支护参数、施工中采取的主要措施和取得的施工效果等方面做了大量研究。施工中分别对三台阶法、上台阶加设临时仰拱法和中台阶加设临时仰拱法3种工法工况进行了数值模拟计算和工法试验验证,中台阶加设临时仰拱法效果最好,采用此工法后基本控制了初期支护拆换的问题,节约了施工成本,提高了工效,施工风险也大大降低。     

TBM主机皮带机螺旋托辊的安装及受力分析

以TBM主机皮带机双向螺旋橡胶托辊为研究对象,分析其在运输物料的过程中弯矩、剪力和轴力的变化,详细阐述托辊支架的优点和具体的安装方式,说明这种托辊运输的优点。通过分析得出双向螺旋橡胶托辊具有很好的防跑偏和自动调心功能,但在运输物料过程中受力较为复杂。     

PBA工法新型钢管柱吊装台车的设计及应用

PBA暗挖地铁车站由于洞内高度受限,无法用吊车作业,钢管柱通常在洞内拱顶预埋或焊接吊钩进行吊装。但受清华大学附中坍塌事件影响,为确保初期支护结构绝对安全,总监办及相关方面禁止采取传统方法施工。为此专门设计并制作一种新型钢管柱吊装台车,通过在16号线玉渊潭东门站施工中的应用,表明台车吊装技术能完全替代传统方法,完全消除对初期支护稳定的影响,避免安全隐患,且台车使用简单高效,节省近1个月工期,确保了施工进度与安全。