盾构机脱困施工技术研究

盾构法施工隧道中,在全断面硬岩地层中经常会发生卡盾现象,盾构不能顺利掘进,工期及施工成本将大大增加。结合福州220 kV东台-盖山线路缆化工程电力盾构隧道施工案例,介绍卡盾的几种情况,分析卡盾原因,采取加装撕裂刀破岩、岩石热破碎及人工破岩3种盾构脱困技术,成功实现盾构脱困,并制定防卡盾措施。通过施工实践,总结盾构机脱困施工技术。     

达坂隧洞TBM脱困处理措施

文章结合新疆达坂隧洞工程施工实例,通过对"全断面双护盾硬岩掘进机(简称TBM)"被困的情况、原因做出详细的分析,实施有针对性的TBM脱困处理措施,以快速实现对TBM进行脱困,成功解决了TBM脱困施工难题。     

敞开式全断面硬岩掘进机在长大隧洞快速掘进中的实践应用

敞开式全断面硬岩掘进机在我国隧道施工中应用较多,然而在含有灰岩地层的长大隧洞中应用则较少。根据吉林省中部城市引松供水总干线施工四标段敞开式全断面硬岩掘进机施工的实际情况,重点从工程地质条件、支护系统、机械设备、材料运输、施工组织、激励措施等方面进行分析总结,提出为满足敞开式全断面硬岩掘进机快速掘进所需注意的问题,总结出敞开式全断面硬岩掘进机快速掘进所需要的条件。     

土压平衡盾构机扩径改造及投入施工情况分析

原海瑞克盾构机适用于6000/5400-1500×36°规格管片,而现深圳地铁12号线需使用6200/5500-1500×22.5°,管片分度及直径均不一样。为适应不同管片尺寸、节约成本及满足深圳地铁12号线隧道开挖直径需求,盾构机扩径改造成了首选方案。通过此次盾构机扩径改造并投入施工中表明,满足施工需求,各项技术指标良好。在高强度全断面硬岩中掘进良好适用,但在软土中掘进中,由于渣土改良效果欠佳,导致掘进速度减慢。     

竖井掘进机在抽蓄电站建设中的应用

在国内大中型抽水蓄能电站的地下系统工程中,在通风排烟系统、引水系统、尾水系统和出线系统等很多部位均设计有大直径竖井结构,且均以直径6～9 m、井身高度在300 m以内的圆形断面竖井居多,而诸如此类的竖井开挖仍以井下人工密集型钻爆法施工工艺为主,由此带来的风险十分突出。以浙江宁海抽水蓄能电站首次应用国内首台大直径全断面竖井硬岩盾构机进行排风竖井机械开挖施工为例,阐述竖井开挖的新思路和新想法,以突破传统施工工艺、实现“机械换人”的目标。     

双护盾全断面掘进机（TBM）遇软岩洞段的解困方案

主要介绍双护盾全断面硬岩掘进机（TBM）在施工中遇到软岩洞段出现卡机时,进行解困的施工方案。     

全断面双护盾掘进机在软岩洞段施工解困中加固围岩材料的选择

全断面双护盾硬岩掘进机(简称TBM)在施工中,遇到软岩后,TBM经常出现卡机现象,这样较大程度地降低了TBM施工的效率。为了解决此类工程问题,在施工中采用了高压新型高分子注浆材料(马丽散MARITHAN),进行围岩加固施工,缩短了TBM解困的处理时间,提高了施工效率。     

适用于软岩隧洞的TBM设备功能特性研究

文章通过全断面硬岩掘进机(简称TBM)在新疆达坂软岩隧洞的工程实例,阐述了适用于软岩隧洞开挖的TBM设备功能特性应有良好的适应性,TBM选型和制定过程中应确定合理的TBM掘进性能主要技术指标,并考虑既要满足多种复杂地质条件、与施工方案相匹配,也要符合工期、安全要求。     

共赢未来，向“地下航母”技术制高点奋进

<正>盾构机/TBM作为地下空间开发利器,被誉为“地下航母”。它的正式名称叫全断面隧道掘进机,在水电、地铁、铁路、公路、市政等隧道工程中都有广泛应用。一台盾构机包含上万个零部件,体型巨大、技术精密。十几年间,我国盾构机从无到有、从进口到出口,实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。2021年,国产盾构机在国内市场占有率已超过九成,全球市场份额接近七成。在水利领域,我国全断面隧道掘进机的应用历史已超过60年,可分为4个阶段。     

复杂地质及环境条件下地铁区间隧道盾构施工技术

依托深圳市地铁12号线宝臣区间工程,提出了盾构下穿西乡河、地下管网和侧穿建筑物以及穿越孤石、上软下硬地层、富水砂层和全断面硬岩对应的掘进处理措施,解决了复杂地质及环境条件下地铁盾构区间隧道施工技术难题。     

隧洞掘进机和盾构机的发展

随着隧洞工程的不断增多，掘进机和盾构机的设计和制造水平不断提高。主要适用于岩石开挖的掘进机的使用范围不断向开挖硬岩和软岩的方向发展，并在开敞式掘进机的基础上逐步生产出单护盾掘进机，双护盾盾进机和混合式掘进机等。掘进机和盾构机的使用，将会大大提高隧洞工程的掘进效率。     

小断面隧洞开挖施工技术

目前国内引水隧洞工程中,小断面隧洞由于其断面较小,单循环进尺有限,火工材料单耗较大且单价优势相对不明显,被称之为"鸡肋",单独发包较少,一般随其他大型洞室开挖结合一起发包。小断面隧洞由于洞型限制,出渣较为困难,随着科技发展,小型扒渣机应运而生,配合以小型自卸车解决了狭小空间出渣问题,但对洞室爆破提出了更高的要求,扒渣机为挡格式传送带运输,要求隧洞爆破的渣料粒径不能过大,越碎越好,一般控制在300mm以内,以便于渣料通过传送带输送到出渣车厢内。小断面硬岩隧洞主要采用全断面钻爆法开挖,由于楔形掏槽深度受断面宽度限制,导致循环进尺较小,影响施工进度。文章结合某抽水蓄能电站高压管道排水洞的开挖实践,介绍了小断面硬岩隧洞的施工方法、掏槽形式、爆破参数及开挖效果。     

硬梁包水电站引水隧洞蚀变岩体特性及开挖支护研究

硬梁包水电站引水隧洞地质条件复杂,洞室开挖断面大,围岩蚀变强烈。在开挖过程遇到了辉绿构造蚀变、高岭土化蚀变、钾长石化蚀变、绿泥石及绿帘石化面蚀变,其中以2号施工支洞2号引水隧洞上游连续110 m全断面高岭化土蚀变岩体最为有特点。通过硬梁包水电站引水隧洞CⅡ标高岭土蚀变岩开挖为例,重点介绍蚀变岩性特点、开挖方式、支护措施、以及过程中遇到的问题及采取的针对性支护措施,为今后遇到类似蚀变岩开挖提供参考建议。     

顶管施工坚硬岩层非爆破破岩掘进技术应用

针对复杂地质条件下,顶管施工在遇到岩石、硬土等坚固物块时采用何种方式破岩掘进这一问题,为合理选择破岩方式,根据滇池外海北部水体置换通道改造工程的实际施工情况,分析非爆破掘进技术在小断面水文与工程地质特殊以及周边环境复杂、施工减振(噪)要求高等条件下的适用性。经过对比,最终确定了在无水施工段和有水工作段分别采用静态破碎法、劈裂法作为顶管施工坚硬岩层的非爆破破岩方法。无水段采用采用静态破碎法破岩施工时,根据断面情况提出水平布孔和环形布孔两种方式,相邻孔距为40 cm,排(环)距为50 cm,孔径42 mm;含水段采用劈裂法施工时,全断面采用同静态破碎法工艺相同的环形布孔方式,若断面为复合断面,则应在断面正底部150°范围内钻孔取临空面后,沿临空面向上逐排布孔,孔径100 mm。工程实践表明:静态破碎法在无水工作面岩石掘进效果较好,掘进速率为8.5 m/d;在有水工作面因破碎剂失效,应采用劈裂法破岩,劈裂法破岩速率为10.5 m/d;静态破碎法有利于掘进断面控制,而与静态破碎法相比,劈裂法具有适应性强、掘进速度快等优点。该工程的顺利实施为今后类似条件下小断面顶管硬岩非爆破破岩掘进施工提供了有益的借鉴。     

顶管施工坚硬岩层非爆破破岩掘进技术应用

针对复杂地质条件下,顶管施工在遇到岩石、硬土等坚固物块时采用何种方式破岩掘进这一问题,为合理选择破岩方式,根据滇池外海北部水体置换通道改造工程的实际施工情况,分析非爆破掘进技术在小断面水文与工程地质特殊以及周边环境复杂、施工减振(噪)要求高等条件下的适用性。经过对比,最终确定了在无水施工段和有水工作段分别采用静态破碎法、劈裂法作为顶管施工坚硬岩层的非爆破破岩方法。无水段采用采用静态破碎法破岩施工时,根据断面情况提出水平布孔和环形布孔两种方式,相邻孔距为40 cm,排(环)距为50 cm,孔径42 mm;含水段采用劈裂法施工时,全断面采用同静态破碎法工艺相同的环形布孔方式,若断面为复合断面,则应在断面正底部150°范围内钻孔取临空面后,沿临空面向上逐排布孔,孔径100 mm。工程实践表明:静态破碎法在无水工作面岩石掘进效果较好,掘进速率为8.5 m/d;在有水工作面因破碎剂失效,应采用劈裂法破岩,劈裂法破岩速率为10.5 m/d;静态破碎法有利于掘进断面控制,而与静态破碎法相比,劈裂法具有适应性强、掘进速度快等优点。该工程的顺利实施为今后类似条件下小断面顶管硬岩非爆破破岩掘进施工提供了有益的借鉴。     

TBM刀具在超硬岩中的市场调研与应用

TBM硬岩掘进机在隧道工程施工中具有高效、经济、优质、安全、环保等特点，其中设备刀盘上滚刀刀圈为主要消耗部件，占到施工成本中很大的一部分。某工程项目隧道均在全断面超硬花岗岩地层中掘进，为降低刀具使用成本，通过对市场上部份刀具生产厂家的各类型材质刀具的性能进行测试对比，选择出使用寿命较长抗磨性能较好的刀具。结合使用情况提供给厂家不断改进的建议，对刀圈材料的选择和生产工艺上进行调整，针对不同硬岩地质条件合理选择性价比高的刀具。     

开敞式TBM设备技术改造研究与探讨

在我国长距离输水隧洞建设中,全断面硬岩隧道掘进机TBM应对复杂地质条件能力强,掘进速度快等特点在引水工程中得到广泛应用。文章结合隧洞工程地质条件和开敞式TBM设备现状,对TBM设备的刀盘、机械系统、通风除尘系统、主驱动、液压系统、电气系统及后配套进行检修改造。经多参数综合表明,改造后TBM性能良好,适应性提升。研究成果对指导该领域设计施工具有一定的指导作用。     

珠三角水资源配置工程B2标盾构机选型及应用分析

珠三角水资源配置工程土建施工B2标盾构施工埋深大,所处地质条件复杂,包含富水软弱地层和硬岩地层,盾构机选型时首先考虑了盾构机掘进模式适应性,认为泥水平衡盾构机更加适合本工程条件,在此基础上,通过对刀盘、盾体、环流系统等部位的设备选型满足不同的功能性需求,与此同时,不同的选型方案在不同条件下具有其优越性和局限性,在后续工...     

TBM施工进度影响因素及控制措施

通过全断面硬岩掘进机在新疆达坂隧洞的工程实例,对TBM施工进度的影响因素进行分析,进而从组织、管理、经济、技术等方面提出控制措施,以实现对工程项目施工进度的主动控制,提高了TBM掘进效率,确保了IBM施工工期.     

全断面双护盾硬岩掘进机施工管片错台成因及控制措施

文章结合新疆大坂隧洞工程施工实例,对采用全断面双护盾硬岩掘进机（简称TBM）施工的隧洞,就如何控制管片的错台及其成因进行了分析,并提出了控制错台的具体措施,对保证成洞质量以及其他采用TBM施工的工程提供借鉴。