开敞式TBM支护在锦屏二级水电站施工中的应用

由于TBM隧洞施工有别于传统钻爆法，在TBM支护施工及设计上不能照搬钻爆法，因此，通过对锦屏两台开敝式TBM支护在锦屏工程的实践经验．为今后TBM施工在水电工程上的设计及施工提供成熟经验参考。尤其，在TBM在不良地质段处理及支护理念，支护参数、施工工艺的选择。     

双护盾TBM小半径曲线地铁隧道施工技术

青岛地铁2号线利津路站~台东站区间隧道处于两段小半径曲线内,曲线半径分别为350m和320m,隧道曲线半径几乎达到了TBM施工的极限转弯半径。为满足TBM施工中的曲线转弯半径需求和管片拼装质量,分析TBM隧道施工过程中,小半径曲线导致TBM卡盾、线路不符合设计要求和管片错台破损的施工风险,从设备选型及改造、施工工艺措施方面予以优化:(1)通过调整垫片垫高滚刀实现小半径曲线隧道扩挖;(2)选择合适的管片型号适应转弯半径;(3)合理的施工参数及工艺措施对掘进姿态控制的必要性。隧道施工结果表明,经过设备改造和施工工艺优化,达到了小半径曲线隧道TBM施工的质量控制目标。     

比能法在渤海海峡隧道TBM 施工中的应用分析

拟建的渤海海峡隧道采用隧道掘进机（TBM）施工极具挑战性,其中关键之一就是TBM的掘进速率预测问题。本文将渤海海峡隧道和澳大利亚Clem Jones 隧道进行工程类比,并介绍了比能法在Clem Jones 隧道的应用情况。在Clem Jones 隧道施工过程中,相关研究人员运用比能法对TBM的可掘性进行了分析及预测,从后期的掘进情况来看比能法的预测结果与实际施工吻合得较好。本文在Clem Jones 隧道和渤海海峡隧道对比分析的基础上,认为运用比能法预测TBM的可掘性同样适用于渤海海峡隧道的TBM施工。     

浅谈TBM施工中应注意的几个关键问题

本文首先讨论了TBM在软弱破碎和断层破碎掘进时的支护技术，接着分析了对TBM掘进效率的管理，最后研究了其它几个关键点。因此本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用。     

浅谈发电厂房隧洞爆破施工

在隧洞施工方面，世界上主要有两种施工技术手段：一种为钻爆法施工，即传统的打眼、放炮，化整为零的开挖方法；另一种为掘进法施工，即采用TBM掘进机整体掘进。两种施工方法相比较，钴爆法施工具有资金投入低、设备小巧、适应各种不同的地质结构，快速、机动、灵活和适应力强等特点，更适合我国国情。本文结合工程实例，简要介绍钻爆法在水工隧洞工程中的应用。     

不同围岩与掘进参数下的TBM主梁振动特性

依托新疆某水利隧洞重大工程在掘全断面岩石隧道掘进机(tunnel boring machine, TBM),开展不同工况下的TBM主梁振动现场试验。通过时域和频域全面分析了TBM在不同围岩不同掘进参数下的主梁振动特性。研究结果表明：主梁振动加速度的变化能够准确反应TBM的启动、稳定掘进、停止、换步工作循环过程;主梁振动随着激励振源距离的增大呈波动性衰减,但是轴向的振动波动较小,衰减幅度为36.68%,横向次之,竖向衰减程度最大,高达81.88%;破岩推进力引起的主梁竖向振动大于轴向和横向的振动,轴向加速度有效值波动范围为-5～5 m/s²,横向为-3～3 m/s²,竖向为-10～10 m/s²,地质条件(岩体完整性Kv、单轴抗压强度UCS等)对主梁振动有较大影响;TBM的关键掘进参数刀盘转速(n)、贯入度(P)、推进力(F)与主梁振动具有显著的相关性;主梁的振动频率一般分布在150 Hz以下,不同工况下,3个方向上可能会在某些频率点同时出现峰值,表明不同方向上存在耦合振动。现场测试揭示了不同工况下TBM主梁振动的特性与规...     

盾构在掘进过程中的力学分析与载荷预估

该文分析了盾构在掘进过程中的总载荷,将其分为基准载荷与掘进载荷,提出一种基于力学分析的可有效描述地质参数、操作参数及结构参数影响规律的盾构载荷计算方法。在计算掘进载荷时,建立了反映盾构刀盘与土体在掘进界面上耦合作用的刀盘接触载荷近似计算模型。通过天津地铁工程的载荷实测数据与基于该文提出方法得到的载荷计算结果比对表明:该方法可用于估算盾构掘进过程中的总载荷,并可用于近似描述地质条件、操作状态及刀盘结构等重要工程参数对载荷的影响,为盾构设计及施工提供了一种可行的工程载荷计算手段。     

浅谈TBM施工安全管理

所谓的TBM就是全断面隧道掘进机,可以连续地进行掘进、支护、出渣等作业,具有综合效益高、速度快、利于环保、等优点,在我国的水利、水电、等隧道工程中取得了广泛的应用。本文在介绍了TBM施工特点的基础上,提出Ⅱ猢施工安全技术要求,并运用系统工程理论,结合实际生产过程中的安全生产管理,总结TBM施工安全管理措施,希望为TBM的施工做一些参考。     

浅谈高速公路路基施工

近年来,随着我国高速公路建设的快速发展,广大的公路建设者对不良地质段路基工程的施工技术进行了大胆的探索。对不良地质段路基的系统研究依然是公路设计、施工和科研面临的一项艰巨任务。     

主梁式TBM关键结构参数对其动力学特性的影响规律

全断面岩石隧道掘进机(TBM)在掘进过程中,承受不断变化的大推力、大扭矩、倾覆力矩等随机载荷,引起主机较大的振动。为了减少主机系统各部件的疲劳失效,提高掘进效率,基于动力学仿真软件建立了主梁式TBM主机系统动力学模型,研究主机系统的动力学特性及主梁结构参数对其动力学特性的影响规律。研究结果表明:主梁1长度增加会导致主梁1振动变大,主梁2和鞍架的振动减小。主梁1板厚增加会导致主梁1振动减小,主梁2的振动缓慢增大,鞍架的振动先增加后减小,在上、下腹板厚度50 mm,侧板厚度40 mm,前、后法兰厚度105 mm时,振动达到最大值;刀盘掘进方向的加速度有效值为1.1 g,主梁加速度有效值为0.21 g,随着向后传递振动逐渐减弱,振动频率主要集中在0~50 Hz;依据仿真结果确定了主梁的相关参数,该TBM在某引水工程中经过2年的应用,工程已顺利贯通;现场测试结果表明,三向振动测试数据与仿真结果的误差基本低于20%。     

一种新型TBM刀具磨损检测技术

随着隧道及地下空间工程的发展,TBM工法被越来越多的使用。针对TBM施工中刀具磨损更换频繁且缺乏有效方法对刀具状态进行评估问题,以TBM模态掘进试验台搭载的不同刀具为研究对象,将声发射检测、自适应卡尔曼(Kalman)滤波和一种改进的信息熵值赋权模型应用于TBM刀具状态评估和检测,基于自适应卡尔曼滤波和改进信息熵值模型的声发射多散点多参量权重融合法可有效地反映出刀具的不同磨损状态,可为TBM刀具现场检修和保养提供参考。     

TBM在铁路隧道施工中的应用研究

Tunnel Boring Machine(TBM)是利用回转刀具开挖,同时破碎洞内围岩及掘进,形成整个隧道断面的一种新型、先进的隧道施工机械。本文主要探讨TBM在铁路隧道施工中的应用。     

多点分布载荷下TBM刀盘系统振动响应分析

刀盘系统是全断面隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)装备的核心部件,其工作环境极端恶劣,系统振动剧烈,导致关键构件发生异常失效,影响整机掘进效率。为此,有必要研究TBM刀盘系统的动态特性,分析不同参数对结构振动响应的影响,为系统设计及参数匹配提供理论基础。基于已有的TBM刀盘系统动力学模型,以某供水工程TBM刀盘系统为研究对象,对空间多点分布载荷下刀盘振动响应的参数影响规律进行了分析。研究结果表明,刀盘的分体质量比例控制在13%~14%时,刀盘轴向振动最小;刀盘转速高于2r/min时,其径向及扭转振动波动较明显,且得到了一系列峰值突变的转速点;驱动小齿轮均匀布置时,刀盘径向振动最小,振动幅度比非均匀布置时小近30%。分析结果可为刀盘的结构设计及系统参数匹配提供指导。     

谈公路隧道浅埋段塌方处理

在公路工程建设中，隧道工程的重要性越来越显著，而不良工程地质、水文地质及由此引发的塌方处理是隧道施工中的难点。本文以拉脊山隧道塌方为例，介绍公路隧道浅埋段塌方的处理工艺。     

全断面双护盾掘进机测量技术的应用

全断面双护盾掘进机（The tunnel boring machine）简称TBM，是近年来隧洞工程一种最前沿的新技术，是未来隧洞工程施工的发展方向，盾构机测量系统是一种全新的测量模式，本文对隧洞控制测量和TBM激光导向测量系统在长隧洞施工过程中的应用进行了深入的探讨，为以后盾构机施工积累更多的测量经验。     

转速受限条件下TBM刀盘混合驱动系统控制器设计

传统全断面硬岩隧道掘进机（tunnel boring machine, TBM）刀盘转速同步控制方法是针对变频电机单一驱动源进行设计的,直接应用于混合驱动型TBM刀盘驱动系统易导致齿轮齿圈发生严重的偏载,显著降低TBM刀盘传动系统的使用寿命和TBM设备完好率。考虑到实际掘进过程中对刀盘转速的限制和系统参数漂移,采用自适应控制策略,针对电液混合驱动型TBM刀盘驱动系统设计基于驱动源力矩控制的转速控制方法。建立了齿轮齿圈传动系统模型,系统的参数不确定性得到充分考虑。通过MATLAB/AMESim联合仿真表明,该自适应控制系统对参数漂移具有补偿作用,在精确控制刀盘转速的同时,实现了不同类型驱动源间的负载力矩分配,原系统中的偏载问题得到了解决。电液混合驱动型TBM刀盘驱动系统通过液压马达和变频电机两种驱动源驱动特性的互补,有效提高了其地质适应性,并对提高掘进速度有着重要的作用。     

TBM破岩过程的滚刀受力计算模型研究

全断面硬岩隧道掘进机(TBM)广泛应用于隧道工程的建设,其滚刀破岩过程的受力情况也一直是TBM设计和施工阶段的核心问题。为研究TBM破岩过程的滚刀受力情况,该文简化滚刀运动模式,综合运用剪切与张拉破坏机理,分别对滚刀随刀盘转动时的扭转运动和在掘进方向的近似直线运动时的滚刀受力情况进行研究,不考虑滚刀自身旋转的影响,推导得出了计算破岩过程中滚刀法向力及滚动力的计算模型,并进一步分析了滚刀法向推力的主要影响因素,保证了计算模型参数取值的合理性。将该模型应用于实际工程案例中,分别与现场监测结果和近似常截面盘形滚刀破岩力CSM模型计算结果进行对比,结果表明:该计算模型所得结果与现场监测结果之间的相关性较好,且相比于近似常截面盘形滚刀破岩力CSM模型的计算误差较小,从而验证了该模型的适用性和合理性,为TBM滚刀破岩的力学计算和模型研究及其相关工程的应用提供了参考。     

影响巷道掘进的地质因素分析

巷道掘进受到作业人员技术水平、设备实施条件以及围岩地质条件等多种因素的影响，其中影响程度最深、范围最广的就是地质因素。本文根据巷道掘进实践，对煤矿巷道掘进的地质因素进行了分析，主要包括以下4个方面：岩石性质及岩层赋存条件、地质构造条件、地下水的作用和工程因素。     

架空送电线路岩土工程勘测主要内容及不良地质的防治

送电线路工程质量的好坏直接影响到整个电网系统能否正常运行。因此,在送电线路勘测设计、施工过程中,必须对工程质量进行严格的把关。不良地质是影响送电线路工程质量的一个重要因素。就送电线路工程中的不良地质问题进行分析,并以青藏高原的冻土不良地质为例,介绍在应对类似地质问题时的防治措施。希望能够为有关从事送电线路勘测设计、施工部门提供一点理论上的依据。     

穿越脉状破碎断层隧道光面爆破技术研究

为研究如何在复杂地质条件下的山岭隧道中开展光面爆破掘进工作,以贵州玉石高速公路项目某山岭隧道工程右线进口段为研究对象,结合光面爆破破岩理论和类似工程经验,再根据现场实际地质条件,详细地研究了周边孔爆破参数的设计、装药结构、起爆方式,提出了一套适用于节理裂隙发育、穿越破碎带断层的山岭隧道光面爆破方案.现场爆破效果显示:隧...