我国自主研发世界最小掘进机诞生

正我国拥有自主知识产权的世界最小直径硬岩掘进机下线,标志着我国最小掘进机研制技术和产业化达到世界先进水平。据了解,该硬岩掘进机由中国中铁工程装备集团有限公司自主研制,其开挖直径为3.53m,组装全长达到235m,由于要在较小的空间布局数百万的零件,内部结构极其复杂,设计研发和生产制造难度前所未有。中铁装备集团采用全新设计,提高了刀盘强度和安装精度,能够有效预防焊接变     

城市地铁TBM隧道掘进诱发既有建筑物变形的空间属性效应

针对城市地铁全断面硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)隧道掘进诱发既有建筑物沉降变形的问题,考虑隧道下穿城市建筑物群实际工况的复杂性,以青岛地铁1号线小北区间段硬岩地层TBM隧道掘进下穿既有建筑物群为实际工程背景,采用数值计算分析方法,建立TBM隧道掘进连续下穿多座既有建筑物的三维力学计...     

复合地层全断面硬岩隧道掘进机下穿立交桥研究

针对全断面硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)在城市中掘进对既有物的变形问题,依托青岛地铁4号线某区间隧道下穿立交桥的实际工程背景,采用数值计算的方法,根据实际工程情况建立双隧道下穿立交桥,综合分析隧道下穿市政桥梁的应变规律,监测桥梁多点位移,提出隧道正交下穿桥梁的薄弱点加固措施.结果表...     

半埋式深竖井结构的三维动力响应特征

半埋式深竖井结构的地质条件复杂、上下两部分的约束条件不同、不确定因素多,整体结构的受力特性非常复杂.运用三维动力有限元技术,采用振型分解反应谱法对德泽水库半埋式深竖井泄洪洞的应力变形等动力反应特性及其稳定性进行了计算分析,并基于ANSYS二次开发,采用高斯积分法实现了由竖井各断面应力到内力的转化,可作为配筋的依据.计算结果表明:德泽水库半埋式深竖井泄洪洞的位移和应力在地震荷载作用下呈现出特定的规律,位移和应力值均满足结构安全性的要求,下部围岩可提高竖井的抗震性能.研究成果可为德泽水库半埋式深竖井泄洪洞的结构设计提供重要依据,对类似工程也具有一定的参考价值.     

千米深井软岩巷道破坏机理及支护技术研究

基于矿井开采逐渐向深部发展,巷道围岩呈现高地压、大变形、难支护的特点,常规锚网支护已难以控制巷道围岩变形的情况.通过对华丰煤矿-1?100水平巷道破坏机理的研究,提出了采用马蹄形巷道支护断面和全封闭支护的理念,加强底板承载能力和巷道抗蠕变能力;根据千米深井巷道围岩流变特性,研究得出了围岩地压得到合理释放趋于稳定时进行永久支护的时机和距离,并在永久支护中实施锚注加固,使松散破碎岩块胶结成整体提高了围岩的内聚力和内摩擦角,使围岩由“软”变“硬”,使无支护作用的围岩体变为支护结构,同时锚注锚杆成为全长锚固锚杆,加强了围岩的加固效果,达到安全永久支护巷道的目的.     

缅甸THA-HTAY水电站竖井与闸室贯通施工技术分析

针对缅甸THA-HTAY水电站工程特点及其竖井与闸室贯通施工方案,探讨了竖井下部及中心段导流洞的加固处理,贯通段的开挖、支护、混凝土衬砌等施工工艺。     

软岩巷道围岩损伤破坏范围的地震探测研究

针对软岩巷道难支护的主要原因是对巷道工程地质条件和围岩结构认识不清、支护对象不明确的问题,论述 了应用地震技术探测软岩巷道损伤破坏范围的可行性,以显德汪矿主运输大巷为试验研究对象,利用地震技术对巷道进行了全断面探测,实现了软弱结构面的空间定位和围岩结构的精确探测,从而为支护形式和参数的选择提供了直观可靠的地质依据。     

全断面硬岩TBM滚刀磨损关键技术分析

目的研究全断面硬岩掘进机（TBM）刀盘上滚刀的相关关键技术,分析破岩机理及滚刀的磨损问题.方法以双护盾TBM刀盘为研究对象,将岩石的硬脆特性与压痕断裂力学相结合,确定破岩机理及影响滚刀磨损的因素.确定滚刀布置原则、运动特性、破岩机理和滚刀磨损形式及其主要影响因素.结果结果表明,TBM刀盘设计制造要满足耐磨性的要求,滚刀布置要符合空间力系平衡,刀具高度应一致,高度差不应大于15 mm,防止刀盘滚刀会发生大面积磨损.除常规的检测刀具磨损外还要注重掘进过程中的参数观测,一旦发生特殊情况,应及时检测及更换刀具,防止其他刀具也受到损坏.结论刀盘设计要符合耐磨性要求,同时应增强对常规磨损参数检测和掘进参数的观测,控制滚刀磨损量,优化TBM掘进参数,防止大面积刀具磨损发生.     

结合引黄工程北干线Ⅳ标段 谈使用TBM施工需注意的事项

山西省万家寨引黄工程北干线1号隧洞前期准备工程Ⅳ标为采用双护盾TBM（全断面岩石掘进机）施工长约25公里的地下隧洞工程，该工程的地质条件比较复杂，涉及含水洞段、煤层洞段、煤矿采空区、岩溶与风化洞段、围岩破碎及土洞和半土半岩等洞段，施工难度大，承包商为中奥联合体，合同采用的是FIDIC合同条款。目前Ⅳ标已完成掘进开挖18公里，TBM施工洞段专业技术性强，     

软岩巷道交叉点锚杆支护数值模拟分析

以云南恩洪煤矿软岩巷道为背景,应用数值模拟对软岩巷道交叉点3种支护方案进行分析研究.结果表明,全断面预应力锚杆支护改善了交叉点的应力集中程度,起到一定卸压作用,并控制了围岩的变形量,保证了软岩巷道交叉点的稳定.     

TBM掘进技术的发展与展望

18世纪发明蒸汽机,实现了第一次工业革命,交通工具得到了迅速发展,但交通设施和公路、铁路的发展却受到了当时隧洞掘进技术条件的约束。1846年出现了硝化甘油,1862年制成了第一台风动凿岩机,1866年发明了黄色炸药,世界各国才掀起了修筑隧道的高潮,施工方法一律采用钻爆法,钻爆法经过100多年的发展,有了喷锚支护、控制爆破、新奥法等技术,使隧洞施工向着全断面、大断面、机械化、高效率方向发展。隧洞掘进机TBM的问世1846年,在意大利与法国之间的MONCENIS隧洞施工中,为加速隧洞施工,Henri-JosephMaus开始将一组机械岩钻安装在钻架台车…     

全断面掘进技术及相关工程问题的探讨

围绕工程中全断面掘进(TBM)技术面临的主要问题,即施工中的导向控制、超前地质预报、岩(土)层变形分析及掘进性能数值仿真等,分析问题成因。对现有文献解决方案进行比较、分类和说明,并重点介绍其中关键技术的发展。     

FAN工程竖井溢洪道水工模型试验

目前国内竖井泄流消能建筑物主要是结合已建导流隧洞,将临时建筑物加以利用形成永久建筑物,但往往都是作为单独结构进行布置设计,而埃塞俄比亚FAN工程根据工程特点,将土石坝与竖井溢洪道布置成为整体结构,竖井底部连接泄水底孔和坝基泄水管共同穿越大坝,结构布置方式比较新颖.以水工模型试验为手段,并运用相关理论结合试验数据进行分析,综合研究这种特别的竖井结构形式的溢洪道的泄流能力、压力特性、消能、空化空蚀及脉动压力等水力学问题,为该竖井溢洪道安全运行提供依据,以期为国内同类竖井溢洪道工程设计提供新的参考依据.     

昔格达地层引水隧洞支护施工技术及颗粒离散元模拟

根据攀西地区昔格达地层的基本特性,提出了昔格达地层引水隧洞的施工支护关键技术,并结合攀西地区某铁矿采矿场引水隧洞施工中的塌方治理问题,采用了颗粒离散元(particle flow code,PFC)方法对塌方进行了模拟。结果表明,该类围岩隧洞的施工中,应坚持掘进前先超前支护、掘进中初期支护和二次衬砌紧跟的施工理念,一旦出现塌方,则需要加强初支,并进行全断面径向注浆以加固四周围岩。2006-2019年昔格达地层引水隧洞一系列工程实践表明,该施工技术对于昔格达地层隧洞施工是合理可行的。     

全断面岩石掘进机开挖单价分析

全断面岩石掘进机 (TBM)作为一种综合的高科技产品在长隧洞的施工中已充分展示了它的先进性和高生产力 .但由于TBM的特殊性使其定额标准难以确定 ,给方案初选带来难度 .通过调研国内外大量大直径TBM施工工程 ,对TBM开挖单价进行了分析 ,总结出大直径全断面掘进机开挖单价分析方法 ,并以具体实例验证了此方法的合理和先进性     

和睦山铁矿采矿进路锚网喷支护参数优化分析

针对大断面采矿进路变形破坏严重、易冒顶等围岩控制难题,提出了全断面锚网喷支护技术方案,采用FLAC3D对支护技术方案围岩控制效果与支护参数进行了优化研究,揭示了不同支护技术方案与支护参数条件下采矿进路围岩稳定演化规律,得到了锚网喷支护结构的最优参数。数值模拟结果表明:随着支护强度提高(锚杆长度增加、间排距减小),采矿进路围岩塑性区破坏深度和位移逐渐减小,采用全断面锚网喷支护技术方案可有效地控制大断面采矿进路围岩的大变形与塑性区扩展,较好的解决了大断面采矿进路支护难题。     

锚网喷联合支护在软岩巷道中的应用

根据围岩特性,采用工程类比法,对软岩顶板的支护方式和材料进行了优化选择,利用锚网喷联合支护技术既经济高效,又满足了防火等方面的安全要求.     

基于ABAQUS的岩石节理特征对滚刀破岩影响研究

目的研究岩石节理特征对全断面硬岩掘进机(TBM)滚刀破岩的影响,提高滚刀破岩效率.方法利用ABAQUS对含有不同节理特征的岩石进行建模仿真,模拟TBM滚刀切割含有不同节理特征岩石的过程,并观察分析其破碎效果.结果节理岩石破碎后的塑性应变在节理面处向岩石内部延伸;岩石的节理间距越大,岩石的破碎量越小;在节理间距相同的条件下,节理倾角为60°时,岩石破碎效率最高,而在节理倾角为90°时,岩石破碎效率最低.结论岩石的节理倾角对节理岩石裂纹的扩展有影响,而节理间距为150 mm时对其裂纹的扩展基本没有影响;当节理间距在80~100 mm范围内变化时,节理间距对岩石破碎效率影响较大.研究结果对于理解滚刀破岩机理,优化滚刀布置和提高掘进机刀具破岩效率具有重要意义.     

高层建筑竖井内烟气流动特性及控制方法

竖井火灾烟气流动特性和控制是与高层建筑火灾安全紧密相关的问题。从竖井烟气流动作用因素、烟气参数分布特性与烟气上升速度3个方面论述了对于高层建筑竖井烟气流动特性的研究现状。总结了目前常用的竖井烟气控制方法及工程实践中存在的问题,提出了改善烟气控制效果的方法和思路。     

软岩隧道(巷道)实用控制技术研究

软岩、极软岩巷道具有高地压、难支护和持续变形破坏工程特征，实践表明，现有支护难以耦合控制．文章通过对软岩工程特征、变形破坏机理分析研究，提出了软岩控制和复合型软岩向单一型转化控制的技术方法和实用支护对策．经工业性试验、应力监测表明，控制了围岩的强烈变形、保证了巷道的稳定，具有显著的技术经济效益．