狭窄空间内TBM设备顶护盾修复技术研究

引汉济渭调水工程秦岭输水隧洞岭南TBM设备掘进段是整个秦岭隧洞埋深最大、岩爆最频繁、围岩强度最高的施工地段,在多种不良地质叠加下,TBM设备各关键零部件长期处于极限负荷的运行状态,施工过程中常态化产生的轻微至强烈岩爆导致顶护盾被冲击损坏.通过对顶护盾的损坏情况及改造更换必要性进行分析,拟定了顶护盾优化改造、更换安装的具...     

敞开式TBM护盾的制造工艺

敞开式TBM护盾为双层圆弧面瓦块结构,通常分为顶护盾、顶左护盾、顶右护盾、底左护盾、底右护盾、底护盾.护盾制作的尺寸精度直接影响TBM在隧道掘进过程的流畅性、安全性.为制作出符合图纸尺寸精度要求的护盾,需全方位考虑制作放样余量、组拼方案、焊接顺序焊接参数控制、焊接变形控制、去应力措施、机加工精度控制等方面.     

软岩洞段单护盾隧洞掘进机(TBM)主要施工问题及对策

介绍了国内首台单护盾隧洞掘进机(TBM)在甘肃省引洮供水一期工程总干渠7号隧洞的应用,针对单护盾TBM在软岩洞段掘进施工时碰到的一些主要问题提出了解决对策,为今后TBM遇到类似围岩地质条件下掘进施工提供一些借鉴和帮助。     

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。     

引水工程隧洞卡机风险段TBM升级改造研究

某引水隧洞施工过程中,出现连续围岩破碎现象,导致TBM卡机、撑靴无法撑紧等一系列工程问题。为提高TBM的适用性,保证TBM安全、高效施工,对TBM进行升级改造。通过改造减速机,将TBM的脱困能力提升1.38倍;通过调整超前钻机外插角,提高注浆效率,并扩大锚杆钻机的有效工作范围;通过刀盘升级和刀座改造实现洞壁扩挖;通过护盾及辅助推进系统改造,实现TBM撑靴不撑紧洞壁掘进。升级改造后,保证TBM快速通过卡机风险段,降低TBM卡机风险,提高工作效率。     

软岩中TBM停机状态下岩机相互作用规律研究

在软岩环境下使用TBM施工时,遇卡机等事故处理和设备检修更换常需TBM停机,预留变形量和停机时间是TBM安全运行的关键。依托白龙江引水工程六盘山泥岩隧洞,根据实际地质条件、隧道结构和TBM施工流程,采用数值计算的方法研究了TBM停机状态下围岩的变形特征及其与护盾的相互作用,并分析了合理的预留变形量和停机时间。结果表明：(1)该工程砂质泥岩为极软岩,流变性显著且服从Cvisc和Burgers模型,预留足够的变形量和快速掘进可保证TBM安全通过;(2)在停机期间,围岩变形具有显著时空效应,变形先快后慢,垂直位移大于水平位移,护盾后部围岩位移大于前部;(3)岩机相互作用的时空效应表现为,自下而上、由后至前,相继经历无接触-局部接触-完全接触-强烈挤压的过程;(4)预留变形为10 cm时的TBM安全停机时间不宜超过7 d。研究成果对认识软岩中TBM停机期间岩机相互作用具有理论参考意义。     

高地应力条件下TBM施工的应对措施及设备适应性改造

以西藏旁多水利枢纽灌溉输水洞开敞式TBM施工为例,分析了高地应力地质条件对围岩破坏形式及对施工的不利影响,提出了施工应对措施,并结合设备在施工中的应用情况有针对性地提出了设备适应性改造建议并付诸实施,取得了较好的效果,所取得的经验可为今后类似高地应力条件下TBM施工提供参考.     

秦岭隧洞TBM皮带机出渣系统的改造设计研究

文章分析研究了引汉济渭工程秦岭隧洞岭北TBM连续皮带机出渣系统工作条件、性能参数、技术要求,对皮带机出渣系统改造的受力校核和问题措施进行阐述。由于该皮带机要满足特殊的施工环境和工条件,针对各部件强度数据校核,选择改造设计参数,满足受力要求,达到长距离稳定的渣料输出效果,在施工生产中取得了较高生产效率。     

高磨蚀性硬岩地段敞开式TBM掘进参数优化和适应性研究

通过论述敞开式TBM的施工特点,结合敞开式TBM在引汉济渭工程秦岭隧洞高磨蚀性硬岩地段施工的具体情况,详细陈述敞开式TBM在隧洞掘进过程中遇到的典型问题及现场采取的施工措施,对TBM在高磨蚀性硬岩地段掘进中掘进速度的影响因素和敞开式TBM适应能力进行分析。结果表明,在高磨蚀性硬岩地段,TBM掘进参数拟定宜采用高转速、低贯入度、高推力、低扭矩的"两高两低"模式。研究成果为引汉济渭工程秦岭隧洞TBM施工段岭南工程后续掘进施工提供了掘进施工依据,且对实现TBM快速掘进提出了具体建议。     

软岩隧洞TBM施工中围岩变形预测研究

TBM施工过程中,为防止软岩变形导致卡机事故的发生,需要对围岩变形进行准确的预测。以巴基斯坦N-J水电站为研究对象,通过对围岩变形监测数据的反演分析,得到其蠕变参数,并采用反演得到的蠕变参数对大埋深洞段的围岩变形进行预测。结果表明,TBM在软岩段掘进过程中,围岩除了产生明显的弹塑性变形外还会出现明显的蠕变变形,且蠕变变形在TBM在开挖后的几小时内会迅速增加,增大了TBM卡机风险。建议TBM在软岩段掘进过程中,在保证安全的前提下尽可能快速通过。     

Q系统在西南某水电站TBM施工隧洞围岩质量分类中的应用

岩体质量分类Q系统是目前应用最广的岩体质量分类方法。针对西南某水电站引水隧洞TBM施工中的围岩质量分类问题,进行大量的现场调查、数据采集,发现TBM施工方法对结构面的节理组数,节理间距等揭露不充分,在Q系统基础上对该系统的参数进行调整建立JPQT系统,主要把RQD/Jn项替换成岩体完整性系数Kv来反映岩石的完整程度,经检验JPQT系统在TBM开挖的1#、3#引水隧洞适用性较好。本文对以后TBM施工条件下隧洞围岩分类研究提供了有价值的参考。