PPS导向系统在西秦岭隧道TBM施工中的应用

为了保证PPS向TBM掘进提供持续、有效、精确的参考数据,以西秦岭隧道为例,介绍PPS工作原理与安装过程,提出减小测量误差的措施,总结系统常见故障及排除方案,并进一步对硬件损坏时的应急工作方法提出见解。     

西秦岭隧道连续皮带机出碴下的同步衬砌施工组织管理

为减小衬砌施工与掘进施工的相互干扰,提高衬砌施工进度、缩短工期、降低工程安全风险,从设备管理、施工管理、劳动组织管理3方面介绍了TBM正常掘进时连续皮带机在出碴情况下的同步衬砌情况。通过合理的协调组织,实现了TBM掘进与衬砌施工的同步,有效缓解了本工程工期压力。     

西秦岭TBM铁路单线隧道信息化辅助有轨运输安全管理

TBM施工相对常规的钻爆法施工安全性较高,但在TBM施工的安全管理中,有轨运输经常发生安全事故。为有效减少和规避隧道有轨运输安全事故的发生,在施工中采用了信息化辅助措施。以西秦岭单洞双线铁路隧道TBM施工有轨运输为例,通过加强有轨运输相关人员技能培训、引入5套信息化通信手段并加强机车日常维护和保养工作,有效地控制了有轨运输安全风险,可为类似工程施工提供借鉴和参考。     

利用环境氚定量确定秦岭特长隧道地下水年龄

利用环境氚并借助于同位素数学物理模型，定量确定了秦岭特长隧道地区地下水的滞留时间。下部地下水平均年龄均在43年以上，岭脊地带高达70年，明显老于浅层水（仅1－5年），这表明该两类地下水的动力条件存在明显差异。斜坡地带下部水年龄往洞口方向有逐渐增加的趋势，反映出在隧址区尺度范围内，裂隙含水介质仍具备水力连续性的特点，这对建立合理的预测隧道涌水量的数学模型具有重要意义。     

长深隧洞突涌水危险性等级指标及评价方法

长距离、大埋深已成为未来隧洞工程的新特点,其中突涌水问题是制约此类工程开挖进度的关键因素之一。陕西省引汉济渭秦岭输水隧洞越岭段长81.8 km,最大埋深2 000 m,地质构造复杂,因此以该工程为背景研究长深隧洞突涌水灾害等级评价问题具有重要的科学价值和实用价值。在分析大量地下洞室突涌水灾害的基础上,针对长深隧洞突涌水的孕灾环境,遴选了地层岩性、岩层产状、不良地质、地表汇流条件、隧洞底部水头压力、可溶岩与非可溶岩接触带、层面（间）节理裂隙与地表河流规模结合度7大指标,采用打分法描述指标致灾因子的致灾程度,构建了长深隧洞突涌水灾害危险性等级评价指标体系,运用模糊层次分析法构建指标间的判断矩阵,用最大特征根法求取每个指标的权值,通过对评级层建立云模型,使综合评价等级的隶属度更加客观,形成了一种长深隧洞突涌水灾害危险性等级评价方法;并建立了突涌水危险性等级与单点最大突涌水量范围之间的对应关系,可在初期设计阶段预测突涌水量范围。结果表明：秦岭隧洞已开挖段（约60 km）突涌水危险性评价结果与实发突涌水情况吻合性较好,验证了长深隧洞突涌水灾害危险性等级指标及评价方法的可靠性,对秦岭隧洞未贯通（约20 km）突涌水危险性进行评价,为有效预防突涌水灾害发生奠定了基础。     

特长隧道混凝土冬季用水及保坍控制

以兰渝铁路西秦岭特长隧道为例,从水温控制出发分析冬季施工中影响二衬混凝土质量的用水因素及混凝土塌落度的控制,提出了相应的施工保障措施.     

引汉济渭秦岭隧洞高磨蚀性硬岩TBM滚刀磨损试验研究

引汉济渭工程秦岭输水隧洞TBM掘进施工在试掘进段因遭遇高磨蚀性硬岩地层,滚刀发生严重磨损,致使施工进度严重滞后。为降低刀具磨损,节约施工成本,加快施工进度,必须对刀具磨损进行准确预测。针对高磨蚀性地层,开展滚刀磨损预测研究; 通过课题组前期研究结果,建立滚刀磨损理论预测模型; 通过室内实验,建立滚刀磨损实验预测模型; 通过现场试验,对室内实验模型及课题组前期研究建立的理论预测模型进行验证。结果表明,实验预测结果具有较高的准确性,相对误差在10%以内。     

西秦岭隧道TBM掘进步进施工技术

为了解决二次步进中TBM就位、安装步进设备中遇到的一系列技术难题,以兰渝铁路西秦岭隧道TBM施工为例,通过采用TBM在钻爆加大断面内模拟正常掘进、材料运输车编组优化、仰拱安装机改造等手段,解决了TBM步进设备(滑行支撑架)位置确定、步进材料供应、仰拱拼装效率低等难题,顺利、高效地实现了TBM二次步进作业。     

西秦岭隧道TBM施工节能减排措施应用研讨

兰渝铁路西秦岭隧道是目前中国铁路建筑史上TBM掘进最长的隧道,工期紧,能源、资源投入大。项目根据TBM工法的实际特点,进一步夯实管理体制基础,紧绕"四节一环保"开展系列措施,同时依托科技创新,突出技术节能措施,并提出节能减排建议,在实现"高产低耗"方面取得了显著成效。     

秦岭隧道建造关键技术

秦岭隧道全长18 46km,是目前中国最长的山岭铁路隧道,有4km埋深超过1000m,80%处于极硬岩石地段。施工中,首次引进敞开式全断面挖掘机(TBM)。对适合隧道地质条件和TBM施工的施工方法、工艺参数、围岩分级标准、支护参数、圆形衬砌结构及仰拱预制块设计进行研究,TBM掘进最高速度达531m·月-1。解决平导洞钻爆法施工独头通风9000m的问题,创造钻爆法硬岩快速掘进456m·月-1的国内最高记录。采用弹性整体轨道技术,减少运营环境下隧道维修作业。隧道内一次铺设无缝线路,缩短了施工周期。