TBM新型支护系统在大伙房输水隧洞施工中的应用

在隧洞断层破碎带施工时,TBM常规支护容易引发隧洞坍塌和围岩变形,影响TBM正常掘进。在辽宁大伙房输水隧洞TBM施工中,研制了TBM新型支护系统,该系统由钢筋排安装系统、高效钢拱架及钢筋网片安装机构、锚杆钻机以及喷混系统组成。采用TBM新型支护系统后,可以有效缩短支护作业时间,提高TBM支护作业效率和设备掘进效率,并且施工过程中无塌方,围岩无大变形,保证了施工安全。     

敞开式TBM穿越高浓度瓦斯煤层破碎带施工技术探析

通过对新疆某输水工程隧洞TBM施工过程中,穿越高浓度瓦斯煤层断层破碎带施工方案的研究、总结,首次提出瓦斯气体超前探测、瓦斯气体排放处理、多方式组合的加强初期支护,以及施工过程防爆管控等TBM穿越高浓度瓦斯气体煤层断裂破碎带的施工关键技术.鉴于国内采用TBM施工的隧洞工程没有遇到过此种极端不利的地质情况,因而文中总结的施工技术方法和施工经验,对今后类似地质条件的TBM施工具有一定的借鉴意义.     

CCS水电站引水隧洞TBM断层带卡机脱困技术

厄瓜多尔CCS水电站引水隧洞采用大直径双护盾TBM施工,开挖洞径9.11 m,在掘进至桩号K16+127.0 m时,由于断层破碎带围岩塌方掩埋及堵塞刀盘造成卡机事故。在分析地震法物探成果和钻孔岩芯的基础上,确定断层破碎带及影响带宽度约70 m,围岩稳定性差,以Ⅳ类为主,局部Ⅴ类。拆除刀盘后方16.26 m处管片的上半部分后,沿洞壁两侧开挖旁洞,至刀盘后沿引水隧洞轴线进行导洞顶拱扩挖直至通过断层破碎带,导洞开挖前采用超前锚杆、固结灌浆等超前支护措施,开挖后采用钢拱架、系统锚杆、挂网喷射混凝土支护措施;支护完成的导洞防止了TBM掘进时的洞顶塌方,TBM在断层破碎带内掘进时,每环掘进前均对掌子面前方围岩进行固结灌浆以防掌子面围岩塌方;采用以上技术措施后,TBM成功脱困并穿过了断层破碎带。     

新疆某隧洞开挖TBM卡机原因及脱困处理措施

新疆某输水工程T4勘探试验洞开敞式TBM掘进通过F304断层时出现设备卡机现象。根据超前地质预报结论并结合现场断层破碎带物质成分观察分析,得出卡机的原因为:现场破碎带为碎裂结构松散岩体,呈强风化,局部节理裂隙含断层泥,洞室不能自稳,隧洞掌子面塌方破碎岩石挤压抱死刀盘产生的摩擦阻力大于TBM刀盘驱动旋转扭矩,而使刀盘无法转动。针对F304断层破碎带的影响区域及TBM设备支护系统的施工范围提出了切实可行的TBM脱困措施,并总结了刀盘脱困启动和后续掘进时应注意的一些参数和事项,以期为日后施工过程中有效规避或及时处理不良地质洞段以保证TBM顺利通过提供施工经验,也为其他TBM设备出现类似卡机问题提供借鉴。     

开敞式TBM隧洞断层破碎洞段变形钢拱架更换技术

在开敞式TBM隧洞中,钢拱架支护为不良地质洞段加固的一项重要措施,如其发生变形,将侵占隧洞设计断面;如变形过大,将会直接影响TBM配套台车、皮带机等设备的顺利通过。以某开敞式TBM隧洞断层破碎洞段中已发生变形的钢拱架为例,介绍了安全、快速地对变形钢拱架进行更换的施工技术,恢复原设计断面尺寸,保证了TBM设备安全、快速地通过该地层。     

水利工程隧洞破碎带施工技术处理措施

文章结合实际案例,对水利工程隧洞破碎带施工中的处理措施进行论述,如破碎带的注浆方案设计、注浆设备的选型、超前支护施工工艺、方法、技术业绩施工质量管控等方面。系统研究水利工程隧洞破碎带施工技术的运用,为水利工程隧洞破碎带施工质量和进度保证提供了重要的参考资料。     

超长引水隧洞TBM机群施工数据分析与风险评估

TBM施工通常伴有断层、破碎带、膨胀岩、大涌水、岩爆、机械故障等工程风险,常规的施工风险预探措施成本过高、范围有限,且严重影响施工进度。以新疆某引水隧洞施工为例,通过对单台TBM掘进参数、排水量、支护量、耗材消耗、备件使用频率等数据进行分析,并经TBM机群作业对分析数据进行多次验证,实现TBM施工风险预警功能,可以有效规避施工风险,节约工程成本,缩短工期,同时对建立TBM施工大数据起到一定的推动作用。     

滇中引水工程深埋超长隧洞TBM独头掘进施工通风研究

地下工程施工通风是快速有效地将施工空间中的粉尘、烟雾及有毒、有害物、高温气体置换,以达到符合作业人员劳动保护的要求,是地下工程暗挖法施工的关键工序和措施。目前,随着TBM隧道掘进机广泛用于水利水电、交通工程等深埋超长隧洞(道),地下工程超长距离的施工通风技术和通风设备的性能逐步暴露出较大的弱点。滇中引水工程香炉山隧洞后段TBM独头掘进长约21km,最大独头通风长度达到23km,施工通风是该工程的关键。通过研究,选择与超长隧洞TBM施工特点相匹配的施工通风方案和设备,提供以人为本、满足劳动保护要求的良好施工环境,以充分发挥TBM快速、连续施工的特点。     

深埋长大隧道稳步推进的经验响应策略

某深埋长大引水隧洞,采用钻爆法和TBM法施工,需通过绿泥石片岩段、断层破碎带、富水洞段(含溶洞)、岩爆段等不良地质段。结合新奥法和挪威法施工原理以及引水隧洞施工现状和交通洞施工经验,对不良地质洞段的施工应采取的施工策略和施工技术等进行了分析,在洞室开挖过程中及时根据围岩揭露情况调整支护参数,确保了支护的经济、有效。     

TBM通过不良地质洞段施工方案浅谈

本文介绍了在长大隧洞施工中,在极其破碎的断层带这种不良地质段,出现TBM机头被困等问题。通过采用上导洞开挖、氰凝材料注浆等施工方案,确保了工程正常顺利施工。     

超长隧洞TBM施工段设置中间施工支洞的必要性

超长隧洞TBM施工段设置中间施工支洞,是确保TBM单机连续掘进20km的重要措施,此措施可以缩短供电距离、出渣皮带长度、料物运输距离和通风距离,降低工程造价;也为采取各种有效措施争取工期创造了条件。实践证明,在大断面超长隧洞TBM施工段设置中间施工支洞,是一个成功的经验。     

水工隧洞TBM施工适宜性围岩分类研究

隧洞掘进机TBM已逐渐成为水工深埋长隧洞的常规施工方法,而现行规范的围岩分类主要以隧洞围岩稳定性和支护措施为判别因素,仅适用于钻爆法隧洞。为此,梳理国内外不同工程的围岩分类指标体系和TBM施工特点,在隧洞围岩基本分类的基础上,重点分析了TBM掘进效率和不良地质条件,构建了TBM施工适宜性围岩分类方法。总结大量工程案例,综合权衡超硬岩、岩爆、断层破碎带、大变形、突涌水(涌泥)和高外水压力六个关键因素对TBM施工的定量影响,提出了可量化围岩分类指标。工程应用表明,TBM施工适宜性围岩分类方法可依据工程地质资料快捷完成围岩分类,能有效指导TBM隧洞施工,且具有较好的通用性和易用性。     

厄瓜多尔CCS项目双护盾TBM不良地质段施工

双护盾TBM在应用过程中,经常会因多种不良地质条件所约束。阐述了双护盾隧洞掘进机在不良地质条件下施工所遇到的典型问题,并以厄瓜多尔引水隧洞双护盾TBM施工为例,对涌水、断层破碎带、塌方等影响双护盾TBM的不良地质条件进行了分析研究,从宏观和微观的角度出发,提出了TBM通过不良地质洞段的方案和措施,可为今后双护盾硬岩掘进机施工提供借鉴。     

小湾水电站导流洞特大断层F7开挖支护施工

小湾水电站两条导流隧洞穿越的F7特大断层破碎带宽度达40 m,破碎带及影响带总厚达70余m,为国内罕见。断层部位开挖断面为20.5 m×23.35 m的城门洞形,两洞轴线距离仅48.0 m,洞室纵横跨度均较大;围岩稳定性差,开挖成洞困难,开挖支护施工及成洞后的工程安全问题十分突出。文章介绍了在F7特大断层破碎带及影响带开挖支护施工中,采用新奥法理论进行机械化大规模施工的技术,总结了在复杂地质条件下特大隧洞断面开挖支护施工的经验,对类似条件的地下工程施工具有一定的参考价值。     

水工隧洞穿越典型断层破碎带加固施工技术

水工隧洞穿越破碎带是隧洞施工的难点和关键点,断层破碎带地质情况复杂多变,施工作业过程中或未采取有效支护措施时,掌子面和岩壁围岩失稳存在失稳的可能性。地质灾害一旦发生,将使得施工难度增加,同时施工危险性增加。文章以山西中部引黄输水工程的水工隧洞施工为例,通过分析地质情况,采取合理的穿越典型断层破碎带超前加固支护施工技术,达到安全施工目的。     

科卡科多水电站TBM卡机处理方法探讨

科卡科多水电站引水隧洞施工过程中发生双护盾TBM卡机现象,根据TBM掘进记录和地质情况分析是受断层破碎带的影响。为使TBM脱困,采取开挖TBM上方岩体,钻设超前小导管、挂钢筋网、喷混凝土、支钢拱架等方法使围岩保持稳定,再清理TBM护盾上方散落的岩石,终使TBM脱困并通过断层破碎带。     

CCS水电站输水隧洞工程地质条件分析与处理

为保证CCS水电站输水隧洞双护盾TBM施工正常进行,开展了围岩分类与稳定性评价及隧洞超前地质预报,研究了施工方法,提出了施工技术建议。在双护盾TBM施工过程中,可见的围岩范围较小,无法进行地质素描,根据双护盾TBM施工的技术特点,选择了隧洞掌子面及洞壁小范围的围岩观察、TBM掘进参数分析、局部岩石回弹值测试、岩渣性状分析、地下水特征分析等多种方法获取围岩地质信息,从而对围岩进行分类和稳定性评价。选择了隧洞宏观地质条件分析、施工过程地质条件分析、以地震法和电法为主的物探方法、掌子面超前水平钻探等综合方法对掌子面前方围岩进行探测和预报,根据预报结果有针对性地采取处理措施。针对TBM施工过程中出现的涌水、砂岩砂化、断层破碎带等不良地质条件,建议施工单位采取了超前地质预报及调整掘进参数、堵水、超前灌浆加固围岩等施工方法和技术,TBM顺利通过了不良地质段。     

大伙房水库输水工程TBM施工支护衬砌的优化设计

1工程简述辽宁省大伙房水库输水工程,主体工程为一条超长输水隧洞。输水隧洞全长85·32 km,采用3台TBM与新奥法联合施工,前21·61 km采用新奥法施工,后63·71 km中除有2 km采用钻爆法施工TBM通过外,其余采用3台TBM施工,每台TBM的掘进长度在18~20 km左右,TBM掘进开挖的隧洞洞径为8·0 m。2设计阶段的支护衬砌设计在设计阶段,TBM施工段均采用双护盾式掘进机,根据国内外的工程实例,其对应的支护型式大都是采用预制混凝土管片支护。本工程也采用预制混凝土管片支护。本工程开挖洞径8·0 m,为大口径TBM施工的输水隧洞,这在国际上并不多…     

乐滩水库引水灌区窑瓦——六浪隧洞TBM施工关键技术

以乐滩水库引水灌区窑瓦-六浪隧洞TBM施工为例,根据工程特点和复杂地质条件,着重阐述了施工关键技术：(1)TBM施工排水系统布置;(2)长距离连续皮带机出渣技术;(3)采用TST、三维电阻率法、水平取芯钻探相结合的综合超前地质预报方法;(4)针对溶洞、涌水、大断层破碎带等不良地质采取的施工措施。实践表明所采取的施工技术效果良好,确保了TBM施工顺利贯通。     

敞开式TBM环形钢构支护施工工法及设备配套

TBM掘进法本是一种高度机械化、精细、先进的施工技术,但当敞开式TBM面对破碎带等不良地质条件时,无法完全发挥TBM快速掘进的优势。在充分吸收"新奥法"隧洞支护理念的基础上,提出当遭遇不利地质条件时,采用主动封闭围岩的方式。即在TBM护盾保护下,将工厂标准化批量加工的环形钢构片段,利用专用安装设备快速拼装成能够立即发挥作用的隧洞支撑结构,在TBM继续向前掘进后替代护盾支撑处于临空状态的围岩,进而在环形钢构的保护下完成喷锚支护。工程实践表明,新的施工方法不仅使作业过程安全、可控,而且掘进速度可从原来的每天5~10 m提升至15~25 m。