硬岩隧道掘进机滚刀破岩性能评价研究

为了提高TBM的掘进效率和地质适应性,对TBM滚刀破岩性能评价指标选取及TBM滚刀破岩性能评价方法进行了研究。通过文献阅读及专家调查,最终选取影响TBM滚刀性能的13个指标建立滚刀破岩评价体系;用改进群层次分析法（IGAHP）和基于指标相关性法(CRITIC)对评价指标进行权重计算。基于文献分析确定了13个评价指标的隶属函数,运用模糊综合评判方法,计算TBM施工破岩性能隶属矩阵,确定TBM滚刀破岩性能等级。对新疆某引水隧道4个区段进行滚刀破岩性能评价并与实际施工情况进行对比分析。结果表明：该模型的评价结果基本符合实际情况,所提出的评价方法是可行的。该方法可为TBM选型和滚刀设计优化提供指导。     

世界掘进机发展史上的重大创新——MM—130R型移动式硬岩掘进机

阐述了移动式硬岩掘进机的开发经过,列举了这种机械的特点、主要技术参数和适用领域。     

我国自主研制的最大直径敞开式硬岩掘进机下线北大核心

2017年8月1日,我国自主研制的国内最大直径敞开式硬岩掘进机（TBM）“彩云号”在昆明中铁电建总装车间成功下线,即将投入到亚洲第一长铁路山岭隧道——大瑞铁路高黎贡山隧道的施工。“彩云号”大直径敞开式硬岩掘进机开挖直径为9.03 m,整机长度约为230 m,整机重量约1 900 t。     

大直径双护盾硬岩掘进机在厄瓜多尔CCS水电站输水隧洞工程中的研究与应用

根据厄瓜多尔CCS水电站结构布置、工期要求等特点,经过前期充分对现场地质情况的掌握与经验判断,加之前期初步方案研究与基本论证而采用了正在施工的双护盾TBM,该TBM在实际施工中的效果证实了其能确保输水隧洞的施工安全和工期要求。对该工程前期方案论证、双护盾TBM实际应用效果进行了分析总结,可供同类工程借鉴。     

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。     

盾构穿越富水硬岩段施工技术研究

随着城市轨道交通的快速发展,盾构施工以安全环保、机械化程度高、施工周期短等优势得到广泛应用。在广州、深圳等地区进行盾构施工时,经常遇到强度较高的花岗岩,掘进速度慢、刀具磨损严重,尤其在含水量较大的地层中,易发生"喷涌"现象,管片易发生错台、破损、渗漏水等质量问题,增加了施工难度。文章针对深圳地铁七号线[西丽~西丽湖区间]的富水硬岩段施工情况,详细介绍了盾构在施工过程中遇到的问题以及处理的措施,并进行分析总结,为类似工程施工提供借鉴经验。     

基于声谱图特征的硬岩破裂类型识别方法

为揭示岩石破裂机理,提出了一种通过岩石破裂声音声谱图特征辨识岩石拉/剪破裂类型的方法.从巴西圆盘劈裂试验和直剪试验中分别收集具有代表性的张拉破裂和剪切破裂的声音信号,将声音信号绘制成声谱图,采用局部二值特征指标和颜色矩指标作为声谱图特征指标,进而建立了基于高斯过程分类的拉/剪声谱图自动识别方法.将该方法应用于双轴压缩试...     

水电建设工程中反井钻井硬岩滚刀的试验研究

为了解决在水电建设中采用反井钻机施工钻进硬岩时出现的破岩效率低、滚刀寿命短等问题,研制了新型的适用于硬岩钻进的镶齿滚刀.通过室内破岩试验及水电建设的应用表明,镐形镶齿滚刀在中硬及硬岩层中有较好的破岩效果,可有效提高反井钻进破岩效率.     

硬岩顶管施工顶进力的计算方法及监测验证

顶管施工法是非开挖技术代表方法之一,其中顶进力是施工中需要关注的重要参数。基于离散元理论,模拟滚刀破岩过程,验证了破岩力计算公式的可靠性。对计算公式进行扩展,建立硬岩顶管施工顶进力的预测模型。依托蓟州区输水线路硬岩顶管工程的监测数据对建立的预测模型进行验证,结果表明,预测模型可靠,可用于施工预测。     

长深埋硬岩TBM施工输水隧洞重难点分析及管控

深埋TBM隧洞施工过程中常遇到多种地质灾害,严重影响施工效率以及人员和设备安全。以新疆某长深埋硬岩TBM隧洞为研究背景,基于TBM施工进度难点,从复杂地质、运输调度管控及设备选用等多角度分析了其对施工的影响,并提出了相应的管控措施。研究认为,针对不同施工难点采用“平面多工序,立体多层次”施工策略和具体的防控措施,能够有效提高现场施工效率,降低灾害风险,保障设备和人员安全,同时,综合优化运输调度管控及设备选取方案,能够保障现场的掘进效率。研究成果可为相近工程提供借鉴。     

高地应力下大型地下洞室开挖期硬岩片帮机理分析

片帮是高地应力下地下洞室硬岩开挖中的常见破坏现象,严重影响施工安全.双江口地下厂房洞室围岩在开挖施工初期发生了较为严重的片帮.本文基于该工程的现场调查和室内试验数据,对高地应力下大型地下洞室开挖期的片帮特征进行了分析,结果表明:开挖后沿洞周切向分布的大主应力形成压致拉裂作用,可诱发片帮;高地应力下的完整硬岩更易发生片帮...     

引汉济渭秦岭输水隧洞硬岩TBM掘进施工技术

以陕西省引汉济渭调水工程秦岭隧洞TBM施工段岭南工程为依托,为克服TBM在长距离大埋深隧洞施工中遭遇的高磨蚀性硬岩、强烈岩爆和突涌水等施工难点,研究了掘进参数,优化了刀盘刀具,对岩爆预测并进行分类防治,采取了超前探水及堵排结合等多种措施、监测技术和施工工法。针对TBM在高磨蚀性硬岩掘进期间刀具磨损大、掘进效率低、施工成本高等问题,总结得出掘进参数选取宜遵循刀盘高转速、低贯入度,掘进高推力、低扭矩的掘进原则,通过加强刀具与围岩适应性研究,合理选择刀具,采用调整刀盘刮板座结构、易损件改用耐磨材料、优化刀盘喷水结构等刀盘升级措施可有效增加刀盘刀具使用寿命。针对岩爆给现场带来的施工难题,借助微震监测系统预判岩爆等级,分别就轻微、中等岩爆提出了防治措施,提出了"柔性结合刚性,辅以新材料"的组合工法。针对隧洞开挖出现的突涌水问题,根据"以堵为主、堵排结合、加强抽排"施工指导思路,总结出超前探水技术。这些措施大幅提高了TBM在高腐蚀硬岩洞段的掘进效率,有效吸收了岩爆发生时释放的能量,及时解除了突涌水淹没设备的风险。     

新疆某深埋硬岩引水隧洞围岩收敛变形特性分析

新奥法隧道施工特点在于施工中采用柔性支护允许围岩适度变形,在一定形变范围内,形成围岩及支护体系联合稳定体,因此设计施工中掌握隧洞围岩收敛变形一般规律显得特别重要。选取某深埋硬岩引水隧洞工程,对围岩收敛变形量测数据进行统计对比分析,并利用EXCEL软件对数据拟合,得到最优拟合方程,分析其收敛稳定的一般规律,为相关工程设计及施工参数选取提供参考。