疏浚作业仿真器水下工况监控系统的设计及实现

给出了疏浚作业仿真训练器的水下监控系统仿真的设计和实现过程,介绍了疏浚仿真训练器的组成结构和水下工况监控仿真在整个系统中的地位及作用。讨论了实现过程中所用到的几种关键技术,如利用OpenGL的3维建模技术、客户／服务器结构、网络协议、实时动态交互技术等,操纵者通过观察疏浚过程中绞刀头部分的实时作业状况采用更有效地疏浚作业方法,避免疏浚作为中超挖、漏挖等现象,从而达到高效疏浚的目的。     

TBM掘进刀具磨损实时监测技术及刀盘振动监测分析

受制于施工环境,TBM(tunnel boring machine)刀具磨损及刀盘振动实时监测问题一直难以解决。基于此,对滚刀和刮刀分别提出了基于电涡流传感器及电阻格栅的磨损实时监测系统,并通过试验建立了输出电压信号与磨损量之间的关系;同时,对吉林引松工程直径为8.03 m的隧道掘进机进行刀盘振动现场监测,并对振动响应进行时域及频域分析。结果表明:在一定地质条件下,随着贯入度的增大,刀盘振动值逐渐变大;刀盘空转频域曲线表现为局部峰值、整体幅值较小的特点,正常掘进时振动幅值明显较大的几个频率范围与刀盘空转时几个波峰对应的频率范围相同,在制作刀盘时其固有频率要尽量避开这几个频率范围,防止产生共振。     

我国跨流域调水的长隧洞工程

我国水资源地区分布严重不均衡,正在越来越多地实施跨流域调水穿越分水岭的长隧洞输水工程,以解决有些地区水资源严重短缺问题。根据我国已经建成、正在建设和将开工的主要调水长隧洞工程实例,说明了掘进机(TBM)技术的快速发展和广泛应用,并为跨流域调水长隧洞施工建设提供了有利的技术手段。     

TBM冷却废水循环再利用技术探讨及应用

TBM是目前隧道施工中最为先进的大型综合性成套设备,发达国家已经广泛应用,我国也正在大力推广。经调研,不论是以往机型完全依赖清水冷却设备,还是现阶段较为先进的闭式循环冷却液冷却系统,最终都需要将热量交换给清水,之后冷却废水全部或者大部分直接排放,造成大量浪费并且不利于保护环境。结合TB880E型隧道掘进机,实现了冷却废水循环再利用,加之采用变频调压供水系统,可节约耗水量约70%,对于保护山区环境具有重大意义,可供类似设备借鉴,同时为后续相关设计工作提供参考。     

TBM施工引水隧洞降温技术研究

TBM施工时,岩温和机械发热所产生的大量热量会导致隧洞内的温度环境恶化,TBM掘进面附近的温度控制是影响连续长距离掘进的重要因素之一。为制定合理的TBM施工段降温措施,采用传热学理论,对采用压入式独头通风的TBM施工隧洞内的温度分布规律进行研究,并以引汉济渭岭北段TBM 5#斜井工区为例进行验证。通过引入空调工程中焓值的概念,确定TBM隧洞人工降温的冷负荷,对常见的降温措施进行对比讨论,进而确定TBM施工隧洞的降温措施。研究表明： 隧洞内的空气温度与隧洞壁温、通风风温、通风风量、盾构的发热功率、隧洞周长、通风长度、风管侧壁传热系数和隧洞侧壁的换热系数等参数有关;对于TBM掘进面附近高温、高湿的环境,只能采取人工制冷降温措施进行降温     

TBM施工隧道管片衬砌段回填注浆质量检测综合物探方法研究及应用

针对目前无损检测方法应用于管片壁后回填注浆质量检测的局限性,综合地质雷达和地震映像法的优点对注浆质量进行可靠性检测。首先利用有限差分数值模拟方法分别对2种方法在管片后注浆质量的检测进行模拟,验证方法的理论检测效果。在该结果基础上,采用预测反褶积滤波技术对2种方法结果中的多次波进行有效滤除,以提高检测结果的准确性及可靠性。最后根据数值模拟实验结果,将数据滤波技术及最优探测参数在西藏某公路双护盾TBM施工隧道回填注浆质量检测中进行实际应用,并结合钻孔内窥结果对检测结果进行评价。结果表明： 预测反褶积滤波技术能够有效滤除管片内钢筋模所产生的多次反射波,并能提高2种方法的分辨率; 地质雷达法探测结果分辨率高,但受限于管片内钢筋模的影响,400 MHz天线有效探测深度约为1 m,地震映像法探测深度能达到5 m左右,但分辨率低于地质雷达法,2种物探方法优劣互补; 综合利用2种方法能够有效解决管片衬砌段回填注浆质量检测的难题,保障隧道建设安全。     

对隧道TBM导洞扩挖法施工的探讨与展望

介绍导洞法的概念及其作用,分析导洞法的特点及其适用条件。以2座已建成运营的单洞双线铁路隧道和1座施工图设计阶段的双洞6车道高速公路隧道共3座地质差异较大的特长隧道为依托,主要进行以工期关键工序--挖掘和初期支护为研究对象的工期方案模拟,并比对模拟方案工期与实际或施工图设计工期。认为： 1）软弱破碎围岩比例高的单洞隧道应慎重采取TBM导洞法。2）仅用1台TBM单向导洞法取代工期性辅助导坑对单洞特长隧道而言是不可行的;在单洞特长隧道建设中,2台TBM相向实施TBM导洞法是可行的,但须具备设置辅助导坑的条件,辅助导坑宜按无轨双车道断面设置。3）在双洞特长隧道建设中,双洞各用1台TBM相向平行导洞法则有望取代工期性辅助导坑;双洞特长隧道实施TBM导洞法,在工期、成本(投资)、不良地质应对方面有明显优势。4）川渝地区广泛分布的泥岩、砂岩、砂质泥岩、泥质砂岩及其互层地层具有实施TBM导洞法的天然地质优势。最后对TBM导洞法的应用前景进行了展望。     

硬岩掘进机刀具失效的受力分析

通过对硬岩掘进机刀具的一般工作状态描述,界定了刀具的受力要素,对刀具进行了受力分析及失效状态分析,提出了控制刀具受力状态、防止刀具过早失效的措施。     

双护盾TBM的地质适应性及相关计算

论述了双护盾TBM的技术特点和地质适应范围,分析了双护盾TBM施工的优缺点,并介绍了双护盾TBM选型时的相关计算。     

全断面隧道掘进机(TBM)大修技术探讨

结合TB880E全断面隧道掘进机的大修,从维修方案、资源配置、方案实施、验收标准等方面对TBM大修技术进行探讨,对TBM各种技术进行进一步的消化吸收,同时也供其他大型综合设备维修的相关人员借鉴。