隧道掘进机技术改造的重要性

掘进机在设计制造时难以做到尽善尽美,在掘进机使用中一些制约施工的设备问题频繁出现。通过对隧道掘进机施工过程中设备存在的问题进行分析,在此基础上对设备系统进行技术改造,从而达到降低工程成本、减少工序循环时间、提高设备利用率的目的,并以此证明对某些进口设备进行技术改造的重要性和可行性。     

TBM盘形滚刀重复破碎与二次磨损规律研究

秦岭隧道TB880E掘进机在施工过程中积累了大量宝贵而完整的滚刀磨损统计数据,为深入研究滚刀磨损规律和磨损机制提供了依据。从TB880E现场实测滚刀磨损数据入手,结合TB880E滚刀一次破岩体积的理论计算结果,建立了滚刀磨损量与一次破岩体积的关系;对滚刀单位破岩体积磨损量进行分析,得到了滚刀单位破岩体积磨损量与滚刀安装半径的关系曲线,总结出刀盘上滚刀磨损的4个区域,分析了不同区域滚刀磨损的机制;首次提出滚刀重复破碎与二次磨损的定量计算方法,得到了TB880E滚刀重复破碎体积与二次磨损量的分布规律。研究表明： 正面滚刀磨损的主要影响因素是一次破碎,而边缘滚刀的主要影响因素是重复破碎引起的二次磨损。     

全断面岩石隧道掘进机滚刀磨损影响因素分析

为了有效控制和降低全断面岩石隧道掘进机施工时滚刀的磨损,较准确地预测滚刀的磨损量,通过室内实验和现场实验从地质影响因素和机械影响因素2个方面对滚刀磨损问题进行了分析。通过水泥试样实验,得出等效石英含量EQC和单轴抗压强度UCS单独对岩石磨蚀性的影响规律;通过现场岩样实验,得出两者共同对岩石磨蚀性的影响规律。通过对比进口与国产TBM的刀盘刀具布置,得出滚刀破岩面积对磨损速率的影响规律;通过统计现场掘进参数与刀具磨损数据,得出场切深指数FPI对滚刀平均磨损速率的影响规律。研究结果表明： 岩石对滚刀磨损的地质影响是岩石等效石英含量和单轴抗压强度共同作用的结果;破岩面积是刀盘刀具设计参数对滚刀磨损的敏感指标;场切深指数是设备掘进参数对滚刀磨损的敏感指标。     

上排渣式全断面竖井掘进机凿井技术与应用

为验证全断面竖井掘进机凿井技术的可靠性,依托宁海抽水蓄能排风竖井工程,解析上排渣式全断面竖井掘进机上排渣系统、开挖系统、姿态调整系统及井下动态实时监控系统等关键系统的设计及应用。应用表明： 1）在井壁上布置环向导水槽和优化掘进排渣参数,保证了竖井掘进机在凝灰岩含水地层的顺利通过; 2）采用前装刀设计满足使用要求,通过刀盘支地系统和刀具更换工装,实现了竖井掘进机前装刀的安全更换; 3）采用竖井掘进机独特的姿态调整方法,满足了井筒掘进的精度要求; 4）基于渣土称重和热成像原理,解决了粉尘环境下吊桶装渣的可视化作业; 5）采用基于UWB技术的竖井掘进机分层平面定位系统,实现了竖井作业区域内人员的实时定位。     

一种沉井潜入式竖井掘进机结构设计与研究

为解决传统竖井施工中机械化程度低、人力消耗大、安全风险高等问题,研发了一种沉井潜入式竖井掘进机。该掘进机可以实现开挖、出渣、支护同步作业,自动、高效施工。针对沉井潜入式竖井掘进机的相关结构进行研究： 1）系统阐述沉井潜入式竖井掘进机的结构组成和工作原理; 2）基于受力特性和运动特性,分别对其工作装置进行力学特性分析和运动学特性分析,构建其运动学分析简易模型; 3）采用有限元法对关键部件进行静强度分析,得到其对应的应力云图和变形量云图,验证关键部件在强度和刚度方面符合设计要求; 4）基于虚拟样机技术对其关键部件以及关键位置处进行运动学研究和动力学研究,得到其位移和受力曲线图。结果表明： 该竖井掘进机结构设计、力学特性分析以及运动学分析合理,有限元法和虚拟样机技术运用可行。     

新乌鞘岭隧道软岩大变形悬臂掘进机施工控制技术研究

为解决新乌鞘岭隧道8号、9号、10号斜井工区正洞在千枚岩、板岩等软弱破碎岩体前期施工中出现的掌子面频繁溜塌、初期支护开裂、变形扭曲等问题,在对地质预报、监控量测和围岩松动圈等数据分析以及三台阶钻爆法施工支护存在的问题研究的基础上,采用现场试验的方法,研究玻璃纤维锚杆超前加固、超前大管棚支护、悬臂掘进机预留核心土两台阶机械法开挖工法、合理预留变形量以及增强初期支护的锁脚锚固、桁架结构加强初期支护纵向连接、径向注浆加固围岩等措施。经现场应用表明： 1）对于高地应力软弱围岩隧道,采用预留核心土两台阶大断面悬臂掘进机铣挖法施工技术是可行的,结合超前加固、支护结构补强等措施后,支护结构累计变形较前期减小一半以上,支护结构变形可控。2）采用悬臂掘进机开挖,隧道平均线性超挖量可控制在15 cm以内,相比钻爆法喷射混凝土平均超挖率由120%减小至60%,工序循环时间减少3 h左右,月施工进度由25~35 m提升至50~60 m。3）高地应力软岩大变形控制应在合理工法、合适设备、合理预留变形量和具有一定抵抗变形能力的支护结构之间找到平衡点。     

全断面隧道岩石掘进机（TBM）选型的探讨

对掘进机法施工隧道，选用何种类型的掘进机，以及如何确定主要技术参数和进行系统配置，就成为施工单位首先需要解决的问题。从隧道掘进机法施工的各种条件入手，就开敞式和护盾式TBM的选型问题进行探讨。     

隧道掘进机（盾构TBM）专业委员会

“隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会”是由中国土木工程学会隧道及地下工程分会在六届四次常务理事会会议上讨论通过成立的．挂靠单位为中国中铁隧道股份有限公司。2006年10月29日，专业委员会创立大会在河南郑州隆重召开，委员会聘请王梦恕、卢耀如、周丰峻三位工程院院士作为顾问，对委员会的工作进行指导。大会讨论通过了《隧道掘进机（盾构、TBM）专业委员会工作细则》。隧道及地下工程分会理事长郭陕云同志到会祝贺并做了重要指示。会议选举产生主任委员1名，副主任委员I5名，秘书长1名，委员59名，     

Eiksun海下隧道施工采用钻孔和爆破工艺：最深的公路隧道

在挪威，世界最深的公路隧道的施工正在顺利进行，并计划于今年年底完工。隧道已经通过了最深点——海平面以下287米，现在正向Eiksund海峡另一端延伸。它不仅是工程学上的一次壮举，它更是采用传统的钻孔和爆破工艺，而不是隧道掘进机。     

尤特郦隧道：采用扩孔式隧道掘进机首次贯通

2005年2月1日在尤特郦隧道工地举行了盛大的庆祝活动：扩孔式隧道掘进机（简称TBE）将最初的导洞完全扩大为第一条隧道孔。这样。在整个隧道进行全断面挖掘。[编按]